CONTAINER TERMINALS in ASFALT Het kan met PREMIUM bindmiddelen ! Tine Tanghe – Nynas N.V.
Presentatie
• Inleiding • Nynas ervaring / Hamburg – LAB: Wuppertal Univ : extensief onderzoek labo – verschillende mengsels en bindmiddelen – Mengsel ontwerp – functionele eisen – Praktijk : al verschillende sites 2004 – 2005 – 2006 – 2010
• Totaal oplossingen • Besluit
Inleiding Hamburg steekt Antwerpen voorbij als tweede grootste containerhaven
12/02 De haven van Hamburg is in 2011 opnieuw de tweede grootste containerhaven van Europa, na Rotterdam maar voor Antwerpen. In de Noord-Duitse hanzestad werden het voorbije jaar 9 miljoen containers verwerkt. Dat zijn er 1,1 miljoen meer dan vorig jaar.
Rederij MSC blijft voorlopig toch in Antwerpse haven
2 grootste schepen in Antwerpen
12-02-2012 De haven van Antwerpen pakt uit met een record. Ze hebben de 2 grootste schepen tegelijk ontvangen. Twee zusterschepen. Ze zijn zo goed als identiek. Ze lagen allebei in het Deurganckdok. Vannacht is een van de twee alweer vertrokken.
EUROGATE Terminal 1 - Hamburg
Eisen Verharding- door bindmiddel te beïnvloeden
•Spoorvorming: wielspoorproef •Vlakheid - stroefheid •Watergevoeligheid •Draagvermogen: Stijfheidsmodulus •Vermoeiing – koude scheurvorming •Oppervlakteschade
Hamburg haven: werf omvang
OK
NIET OK • Enkele miljoenen vierkante meter asfalt • tonnen asfalt / bindmiddel: >500.000 ton Asfalt mix • verspreid over verschillende jaren 2003 – 2011 …
LABORATORIUM STUDIE „Verbesserte Asphalteigenschaften durch Einsatz von Spezial-PmB“ „Verbeterde asfalteigenschappen door middel van Premium bindmiddelen“ Univ.-Prof. Dr.-Ing. Hartmut Johannes Beckedahl Lehr- und Forschungsgebiet Straßenentwurf und Straßenbau Bergische Universität Wuppertal Fachzentrum Verkehr
LABORATORIUM STUDIE ASFALT onderzoek – geteste eigenschappen •Splittmastixasphalt 0/11 S: SMA: – Spoorvorming – Stijfheidsmodulus
• Asphaltbinder 0/16 S (ABi) : Tussenlaag ~AB-3B – Spoorvorming – Stijfheidsmodulus – Watergevoeligheid – afwatering
• Asphalttragschicht 0/22 CS (ATS): Onderlaag ~AB-3A – Stijfheidsmodulus – Vermoeiing
Splittmastixasphalt–0/11 S Splittmastixasphalt SMA-C
Korrelverdeling
100
100 90
70
Asphaltbinder 0/16 S Asphaltbinderschicht 0/16 S (ABi 0-16) ~AB-3C 100 100
60 55
90
50
80
40 33
Siebdurchgang [M.-%]
Siebdurchgang [M.-%]
80
30 20 22 14,9
10
12,2
10,5 0 0,09
0,25
0,71
2
5
8
11,2
70
71
60 50
55
40
43
30
16
29
Maschenweite
Quadratlochweite [mm]
Zeefmaat
20 16
10
Grading Istsieblinie curve
Obere Grenzsieblinie Upper
Lower limit
Untere Grenzsieblinie
limit Asphalttragschicht ATS CS ~AB-3A Asphalttragschicht 0/220/22 CS 100
100
7,7 0 0,09
10,9 0,25
0,71
2
Maschenweite
5
8
11,2
90 Istsieblinie
80 80
Siebdurchgang [M.-%]
70 70 60 61 50 46 40 30 30 20 16.5 10
11.2 7.8
0 Grading 0,09
Square hole size
curve0,25
Upper 0,71
limit
2
Maschenweite
5
Lower limit 8 11,2
16
Quadratlochweite [mm]
Istsieblinie
Obere Grenzsieblinie
Untere Grenzsieblinie
16
Quadratlochweite [mm]
Obere Grenzsieblinie
Untere Grenzsieblinie
SMA 0/11 S
Bindmiddel
ABi 0/16 S
ATS 0/22 CS
50/70, PmB 25/55-55, Sp.PmB10/40-80
Bindmiddel % [M-%]
6,50
4,80
3,75
Holle ruimten Hbit [Vol-%] Holle ruimte in Aggregaat HMbit [Vol-%]
3,5
5,5
7,8
19,4
16,1
16,8
Compactie graad van proefstukken
k = 94 %, 97 %, 100 % and 102 %
SMA: Spoorvorming Spurtiefe vs Überrollung SMA [Stahlrad, Wasser, 50 °C] 5
Spurtiefe [mm]
4
3
2
1
0 0
2,000
4,000
6,000
8,000
10,000
12,000
14,000
Überrollungen [n] B 50/70
PmB 25/55-55
Sp. PmB 10/40-80
16,000
18,000
20,000
ABi : Watergevoeligheid E-Modulus: voor en na onder water behandeling (Nösler) - dezelfde Marshall proefstukken : ABi met 97 % Verdichtingsgraad – bij 25°C Watergevoeligheid ABi 0/16S 20 18.5 18 16
Afname E-modulus (%)
14 12 10 7.9
8 6 4 2 0 50/70
Sp PmB 10/40-80
ABT 0/22 CS : Vermoeiing Wöhler-Curve Sp PmB 10/40-80
B 50-70
PmB 25/55-55
1000
Anfangsdehnung
y = 1206.2x-0.2207 R2 = 0.9275 -0.1701
y = 601.51x R2 = 0.9217
100
y = 1116.9x-0.2708 R2 = 0.9647
10 10
100
1000
10000
Aantal cycli Lastwechsel
100000
1000000
10000000
ABi: E-modulus – master curve Mastercurve [ABi, k=100%] 20000 y = 72653e-0.0959x R2 = 0.9808
18000
y = 34776e-0.1045x R2 = 0.9811
16000
E-Moduli [MPa]
14000 y = 28043e-0.1039x R2 = 0.9922
12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 5
10
15
20
25 Temperatur [°C]
B 50/70
Sp PmB 10/40-80
PmB 25/55-55
30
35
40
E-Modulus vs. Compactie graad, ATS E-Modul (20 °C) vs Verdichtungsgrad (ATS) 14000 50/70
PMB 25/55-55
Sp PmB 10_40/80 y = 6E-09x 6.1297 R2 = 0.9721
12000
E-Modul [MPa]
10000 y = 6E-13x 8.006 R2 = 0.9982
8000
6000 y = 1E-10x 6,8465 R2 = 0,9892
4000
2000
0 92
94
96
98 Verdichtungsgrad k [%]
100
102
104
Spoordiepte vs. Compactie graad, SMA Spurtiefe vs. Verdichtungsgrad SMA [Stahlrad; Wasser, 50 °C] Rut depth [Steel wheel, water, 50 °C] vs. Degree of Compaction, SMA B 50/70
PmB 25/55-55
Sp PmB 10/40-80
20
18
16
14
Spurtiefe [mm]
12
y = 2E+43x-21.321 R2 = 0.9871
y = 1E+53x-26,260 R2 = 0,9806
10
8
6 y = 2E+24x-11.923 R2 = 0.969 4
2
0 93
94
95
96
97
98
Verdichtungsgrad [%] Degree of Compaction
99
100
101
102
Analytische beschouwing Premium bindmiddelen • Resultaten lab : Pavement Design programma • Verschillende berekeningen van spanningen, vervormingen, draagkracht op verschillende plaatsen in de totale verharding werden uitgevoerd. •Enkele observaties: • Effect asfalt stijfheidsmodulus op de spanningen (krachten) is afhankelijk van de compactie graad en type bindmiddel. • ATS vermoeiing afhankelijk van compactiegraad/ • Voor vergelijkbare resultaten, kan men de asfaltlaagdikte met 12 cm reduceren bij gebruik Sp.PmB 10/40-80 (Endura Z2) !!
„Verbeterde asfalteigenschappen door middel van Premium bindmiddelen“ : besluiten labonderzoek De sterkte van asfalt enorm verbetert. De watergevoeligheid verbetert. De vermoeiing verbetert behoorlijk. De draagkracht (laadvermogen) verbetert.
Het koude temperatuur gedrag verbetert. De gevoeligheid aan veranderingen in de verdichtingsgraad neemt af. Men zal dunnere lagen kunnen aanleggen, of langere periodes tussen de onderhoudsbeurten laten.
PRAKTIJK – Hamburg CT Haven
• • • •
2004 : Tollerort: 500 ton bitumen 2005 : EUROGATE - Liegeplatz 1 2006 : EUROGATE - Liegeplatz 2 2010 : EUROGATE -Liegeplatz na 5 jaar
CT TOLLERORT De Container Terminal Tollerort (CTT) omvat 4 kaaien, met een totaal van 8 container hijskranen en kan schepen van post-Panamax omvang afhandelen. Het terminal gebied zal de komende jaren uitgebreid worden met 2 extra kades. CTT heeft zijn eigen container spoorwegstation, die in 2008 operationeel werd. 720 meter spoor en 3 nieuwe Transtainer kranen maken het mogelijk om containertreinen, zonder verwisselen, snel af te handelen.
Tollerort 2004
Tollerort: Aanleg 2004 : 6 cm SMA 0/16 Premium Bindmiddel
8 cm ABI 0/16 Premium Bindmiddel
40 cm MG 0/32
• 500 ton bindmiddel • voorstudies met Premium bindmiddel Endura Z2 ; inclus. Wielspoorproef op SMA en ABi • diepte: • SMA: 1.4 mm • ABi: 1.7 mm
VERWERKBAARHEID • PmB of in situ toevoeging wax in menger • Experimenten met viscositeitsreducerende additieven onmiddellijk in de asfaltmolen • significant voordeel in de wielspoorproef met klaargemaakt Polymeer gemodificeerd Bitumen • toevoegen additieven aan bindmiddel betrouwbaarder dan manueel aan mix toevoegen (complexe handelingen, vergissingen, doseerfouten,...) Type bindmiddel
Spoor mm
Comment
PmB 25/55-55
3.3
Normaal PmB
PmB 10/40-65
2.5
Normaal PmB
Sp PmB 10/40-80
1.1
Speciaal PmB - Premium BM
SmB 35 (3% visco reducer) 2.3
Tollerort
De EUROGATE Container Terminal Hamburg is centraal gelegen in de Waltershofer haven, met een directe verbinding naar de autoweg A7. Zes kaaien voor grote schepen, met 21 container kranen en meer dan 140 truck firma’s verzekeren een snelle afhandeling, dit 365 dagen en 24u/24u. De EUROGATE CT Hamburg is de 2e grootste terminal van de EUROGATE Groep in Duitsland. De activiteiten van de terminal omvatten verschillende services. Om toekomstige uitdagingen te kunnen aangaan, zal de terminal uitgebreid worden naar de Bubenday oever. Oplevering van deze werken is gepland voor 2015/2019.
Eurogate terminal Hamburg
Eurogate: Liegeplatz 1 : Aanleg 2005 : 3 cm AB 0/8 splittreich Premium bindmiddel
15 cm ATS Typ „B“ ZTV/St. Hmb. unter Verwendung von SmB 35
30 cm HGT 0/32
• voorstudies met Endura Z2 en Nypave PX 35 ; • Wielspoorproef @ 50 en 60°C op AB en ATS • AB: 1.58 / 3.87 mm • ATS: 1.52 mm
EUROGATE LIEGEPLATZ 1
Eurogate Hamburg Juli 2010
Terminal nog altijd in zeer goede conditie, geen scheuren en geen indringing.
Eurogate Terminal Hamburg Aanleg Juli 2005
TOTAAL CONCEPTEN BITUMINEUZE verhardingen van bodem tot toplaag DAB of SMA met Premium bindmiddel (Endura) +/- 5 cm
AB met Premium bindmiddel (Endura) (10 tot 20 cm)
Bitumineus gebonden fundering met schuimbitumen (Bitufoam ® Nyfoam – 25 cm)
Koude BituFoam Mix gecombineerd met klassiek asfalt Wieldrechtse Zeedijk – Dordrecht (NL) (Heavy industrial road)
BESLUITEN • HOOGWAARDIGE ASFALTCONTRUCTIES MET PREMIUM BINDMIDDELEN : GESCHIKT EN KOSTENEFFECTIEF VOOR CONTAINER TERMINALS ! • Gelijkaardige ontwerpen met PREMIUM bindmiddelen : – BUSBANEN (Wuppertal, Hamm - DE) – AUTOSTRADES (A1 Osnabrück – Hamburg DE) – HOOFDWEGEN (Regent & Oxford Street in London - UK)
• NOOD aan deskundige (kritische) opdrachtgevers die voldoende ruimte bieden aan serieuze (welwillende) innovatieve aannemers en hun bitumenleveranciers.
STAND 2 PREMIUM BINDMIDDELEN
ENDURA reeks We zijn er klaar voor !
