voor toegepast natuurwetenschappelijk onderzoek
PML 1990-C52
mei 1990 BEDRIJFSVERTROUWELIJK
Prins Maurits Laboratorium TNO
Onderzoek naar toepassing van zeer open asfaltbeton (ZOAB) in verkeerstunnels
Prins Maurits Laboratorium TNO
Nederlandse organisatie voor toegepast natuurwetenschappelij k onderzoek
Postbus 45 2280 AA Rijswijk ZH lange Kleiweg 137 RijswijkZH
TNO-rapport
PML 1990-C52 mei 1990
Teretoen 015 - 138777
Onderzoek naar toepassing van zeer open asfaltbeton (ZOAB) in verkeerstunnels
BEDRIJFSVERTROUWEUJK
Niets uit dezelJi!gave mag worden verrnenigvuld1Q4enfof Openbaar gemaakt doormiddeivaàdruk, fotokopie. microfilm ol op welke andere wijze dan ook. zonder voorafgaandetoestemming van TNO. Het ter inzage lieven van het TNO-rapport aan direct befanghebbendenis toegestaan. Indien dit rapPQl'lin Opdracht werd ullgebrachl,Wi;lrdtvoor de rechten en verplichUngenvan Opdrachtgever en opdtachtne~rVefWeZ'en naar de 'Algemene VQ(lj'Waarden voor OnderzoeksopdrachtenTNO', dan wel de bet rellende terzake tussenpartijen gesloten overeenkomst. ©TNO
Auteur:
Ing.5.J.van den Berg
Aantal pagina's:
14 Aantal bijlagen:
7
Opdrachtgever:
Rijkswaterstaat Directie Sluizen en Stuwen Utrecht
TNQ-rapport PML
BEDRlJFSVERTROUWELlfK
Pagina
293189488
2
SAMENV ATTING Voor Rijkswaterstaat is een onderzoek uitgevoerd naar het wel of niet kunnen toepassen van zeer open asfaltbeton (ZOAB) in verkeerstunnels als vervanging van het momenteel toegepaste dichte asfaltbeton (DAB) m.b.t. mogelijk explosiegevaar. rnings- en verdampingsgedrag
Hiertoe is het verschil in afstro-
bepaald bij uitstorting van een hoeveelheid benzine over een
ZOAB-, respectievelijk DAB oppervlak. Uit de resultaten van de afstromingsexperimenten
blijkt dat het plasoppervlak
van ZOAB
aanzienlijk groter kan worden dan dat van DAB, zeker nadat de benzine is weggestroomd Uit de resultaten van de verdampingsexperimenten heid benzine, het benzinedamp/lucht
blijkt dat bij uitstorting van een hoeveel-
mengsel bit ZOAB langer explosief blijft dan bij DAB.
Dit omdat de benzine zich over een groter (inwendig) oppervlak kan verspreiden. Hieruit kan de conclusie worden getrokken dat toepassing van ZOAB niet aan te raden is ten opzichte van DAB vanwege een toename van het explosiegevaar.
SUMMARY
At the request of Rijkswaterstaat an expertmental investigation was performed to determine the possibility of using open asphalt concrete (ZOAB) in traffic tunnels instead of closed asphalt concrete (DAB), with respect to the dangers of explosion. Therefore the difference in flowing and evaporation behaviour were determined by pouring an amount of petrol onto a ZOAB and a DAB surface. The results of the flowing experiments show that the liquid surface on ZOAB can beoome considerably larger than the liquid surface on DAB, especially when the petrol has flowed away because then the inner surface of ZOAB also begins to contribute to the evaporation, The results of the evaporation experiments show that the petrol/air mixture that is caused by pouring petrol is explosive langer using ZOAB than using DAB. The conduston from the results is that the replacement of DAB by ZOAB is not recommended because of an increase in the danger of explosion,
BEDRIJFSVERTROUWEUJK
TNO-rapport
BEDRlJFSVERTROUWELIP<,
PML 293189488
Pagina 3
INHOUDSOPGAVE SAMENVA TIING/SUMMARY
2
INHOUDSOPGA VE
3
1
lNLEIDING
4
2
BENZINE
4
3
AFSTROMINGSGEDRAG
5
3.1
Beschrijving van de proefopstelling
5
3.2
Uitvoering van de experimenten
6
33
Resultaten
7
4
VERDAMPINGSCAPAOTElT
10
4.1
Beschrijving van de proefopstelling
10
4.2
Uitvoering van de experimenten
11
43
Resultaten
12
5
EVALUATIE
12
6
CONUUSIE
13
7
ONDERTEKENING
14 14
8 BIJLAGEl
Overzicht van de resultaten van de afstromingsexperimenten
BIJLAGE 2
Afstromingsgedrag
BIJLAGE 3
Afstromingsgedrag ZOAB
BIJLAGE 4
Verdamping
DAB, 2,5 mm plasdikte
BIJLAGE 5
Verdamping
ZOAB, 25% verzadigd
BIJLAGE 6
Verdamping
ZOAB, geheel verzadigd
BIJLAGE 7
Vergelijking verdampingsexperimenten
DAB
BEDRIlFSVERTR01JWELIIK
TNO-rappOl1
BEDRIjFSVERTROUWELIJK PML 2931$9488
1
Pagina 4
INLEIDING
In opdracht van Rijkswaterstaat, Directie Sluizen en Stuwen, is een onderzoek uitgevoerd naar de toepassingsmogeUjkheid
van zeer open asfaltbeton (ZOAB) in verkeerstunnels
die zijn
opengesteld voor het vervoer van gevaarlijke stoffen. Momenteel wordt in verkeerstunnels
dicht asfaltbeton (DAB) toegepast. Hierbij moet de
dwarshelling en de langshelling aan bepaalde voorwaarden voldoen zodat bij uitstorting van een brêtndgevaariijke vloeistof geen gevaar bestaat voor explosie. Het verdampingsoppervlak blijft voldoende klein. Vanuit het oogpunt van verkeersveiligheid en verkeerscomfort heeft ZOAB de voorkeur boven DAB voor toepassing in verkeerstunnels. Het stromings-en verdampingsgedrag
van ZOAB bij
uitstorting van bijvoorbeeld benzine is echter niet bekend. Het doel van dit onderzoek is dan ook het relatieve verschil in afstromings- en verdampingsgedrag van ZOAB te bepalen ten opzichte van DAB bij uitstorting van een hoeveelheid benzine. Het uitgevoerde onderzoek betreft een onderzoek op kleine schaal, waarbij DAB- en ZOAB platen zijn gebruikt. Aan de hand van de resultaten van het onderzoek moet een antwoord gegeven kunnen worden op de vraag of ZOAB wel of niet toegepast kan worden in verkeerstunnels. In hoofdstuk 2 worden enige gegevens over benZÎne gegeven, O.a. over de gebruikte winterbenzine. In hoofdstuk 3 en 4 worden respectievelijk de afstromings- en verdampingsexperimenten besproken. Evaluatie en conclusie bevinden zich in hoofdstuk 5 en 6. 2
BENZINE
Benzine is een ingewikkeld mengsel van vele koolwaterstoffen zoals benzeen, butaan, 2methylpropaan, pentaan, tolueen, elhylbenzeen, xylenen en octanen en nog vele andere. Om de vluchtigheid en de klopvastheid van de benzine te verhogen wordt in de winter het gehalte aan vluchtige koolwaterstoffen, zoals butaan, verhoogd. Om de meest ongunstige situatie in een tunnel te simuleren voor de uitvoering van de experimenten is gekozen voor winterbenzine (zie tabel 1) bij niet winterse temperaturen.
TNO-rapport
BEDRIJFSVERTROUWELIIK
PML 29:318t4SS
Pagina 5
Tabel!
Enige gegevens van benzine gehalte aan butaan
&nzi~mpis
dampdruk, 20 (mbar)
zomerbenzine
4à 5
350
winterbenzine
lOàll
500
"C
zwaarder dan lucht en verspreidt zich daardoor over de grond. De onder-
expl()$igrensisQ,6 vol%, de bovenexplosiegrens is 8vol% U 1. 3
AFSTROMINGSGEDRAG
3.1
Beschrijving van de proefopstelling
Bijde9pbouw van de proefopstelling is zoveel mogelijk uitgegaan van de werkelijke situatie in eentul'U\êLBetonnen platen (afmetingen 1m x 2 ml voomenvan gestel
DAB of ZOAB zijn zodanig op-
% bedraagt en de langshelling 4,5 %.
Aand,eJaagste zijden. van de platen is een gootconstructie •aangebracht waarmee het mogelijk is, hetdebWt· water of benzine dat deze plaatsbe1"eikt vastte· stellen. Bij ZOAB blijkt het echter IlOQ(lzakelljkte zijn ook aan dehQ(,)gste zijden eengookOl\SbUctie· aan te brengen. De gQ(,)tcOllstruçtîeis onderverdeeld in stukken van 25 cm met daarin een opening, waaronder met behulp van een maatdlinder de vloeistof kan worden opgevangen. Deze stukken zijn genummerd(zie figuur 1).
TNo-rapport
BEDRIJFSVERTRotJWELIJK Pagina
PML 293189488
6
Hoooste pu1t van de plaat
# ®
@
@ 17 cm
~
@
Uitstroomopening
@)
@
0
e
@
e
@
e
(7)
<9
~
@
0
~
laagste pu"lt van de plaat
Figuur 1 Asfalt plaat + gootconstructie Het water respectievelijk de benzine is m.b.v. een plastic container via een uitstroomopening met kraan op het DAB- I ZOAB-oppervlak uitgegoten. Op het hoogste punt van de plaat is de uitstroomopening
op zodanige manier boven het asfalt gebracht, dat geen vloeistof van de
asfaltplaat af kan lopen aan de bovenste zijden. Hierbij is gekozen voor het grootst mogelijke debiet wat met de kraan mogelijk is.
3.2
Uitvoering van de experimenten
De experimenten zijn uitgevoerd bij een omgevingstemperatuur van ca. 15-16 'C in een overdekte opstelling. Om te kunnen bepalen of water geschikt zou zijn als vervanging van benzine in een eventuele praktijkproef is elk experiment eerst met water en vervolgens met winterbenzine uitgevoerd. Bij elk experiment is circa 15 liter gebruikt.
TNO-rapport BEDRIJFSVERTROUWEUjK PML 29318~
Pagina 7
De proe'Y~ met winterbenzine invloed'f~eennat
zijn ook uitgevoerd. meteen
vooraf bevochtigd
oppervlak
om de
wegdek te kunnen bestuderen.
Intabe12.zijn deie proefgegevens weergegeven. Tabel2
Proefgegevens
Totaal opgevangen (%)
99,5 droog DAB + benzine
90,4
nat DAB + benzine
92 1
droog ZOAB + water
86,4
droog ZOAB + benzine
78,6
nat ZOAB + benzine
82,5
ZOAB duurproefl)
84,4
droog ZOAB + benzme2)
81,3
1
extra hoeveelheid van 15 liter benzine op dezelfde plaat als bij 5TR6 2) benzine uitgegoten op midden van de plaat
1)
3.3
Resultaten
De goot constructie langs de plaat is verdeeld in stukken van 25 cm en genummerd geven in figuur 1, paragraaf Bij de uitstroomproeven vangen hoeveelheden ...••.•.
:<::::
.: -:--.-.-
-
.--
-- -•.
3.1.
met DAB kon na ongeveer 15 minuten begonnen - -c
.-- .•• -.- -.-
dat het stromen van het water De hoeveelheden
-
.- -. - -.----
- -
- -. - - -
-
Ide benzine geheel gestopt was. langs de plaat bereiken
van de totale hoeveelheid
bijlage 2 en 3 zijn deze percentages afstroomexperimenten.
met het opmeten van de opge-
worden. Bij ZOAB moest ze~:itur - -
die de plaatsen
biPage 1 als percentage
zoals aange-
worden gewacht voor.-'
zijn weergegeven
in een tabel in
vloeistof die op de plaat is uitgegoten.
in een staafgrafiek
weergegeven
In
voor de DAB- en ZOAB
TNQ-rapport
BEDRijFSVERTRODWELlj1< Pagina 8
PML 293189488
Bij DAB loopt de benzine naar het laagste punt van de plaat. Het plasoppervlak van DAB is vrij eenvoudig te bepalen door het bevochtigde plaatoppervlak na het experiment te meten. Het plaseppervlak van de afstromingaproef met benzine is circa 1,4 rn2, zowel voor het droge als van het vooraf bevochtigde DAB. Het plasoppervlak van het experiment met water is iets kleiner, namelijk circa 1,2 m2. Het plasoppervlak van ZOAB is echter veel moeilijker te bepalen omdat bij ZOAB sprake is van een inwendig oppervlak (porositeit is volgens RWS 20%). Bij de afstromingsproeven
met
ZOAB, W'aarbijde vloeistof op het hoogste punt is uitgegoten, blijkt de vloeistof zich alzijdig te verspreiden door de poriën in de plaat met de uitstroomopening
als middelpunt (proefnr,
STR4, StR5, STR6, en STR7). Het grootste gedeelte van de vloeistof loopt direct aan de bovenzijde uilde plaat. Het asfalt op deze plaats lost op in de benzine. Een klein gedeelte stroomt naar hettaagste punt. Er is één afstromingsexperiment uitgevoerd waarbij de benzine op het midden van de plaat is uitgegoten (proefnr, STR8).Dit is weergegeven in figuur 2. Bij ZOAB is de verspreiding weer alzijdig maar nu bereikt het grootste gedeelte van de vloeistof het laagste punt van de plaat als gevolg van de zwaartekracht.
Het oppervlak van de
plas bij ZOAB dat geheel verzadigd is (100%), is duidelijk waar te nemen tijdens het experiment. De minder verzadigde oppervlakken zijn benaderd aan de hand van de resultaten van de opgevangen hoeveelheden benzine. Natuurlijk loopt de verzadiging van 100%naar 0% continu af, maar deze gemiddelden zijn als benadering (75%, 50% en 25%) aangegeven.
TNO-rapport
BEDRjJFSVERTROUWELIJK PML 293189&
Pagina 9
Laagste I'U"t van d9 plaat
Figuur 2 Stromingsgedrag van ZOAB en DAB Een benadering van de grootte van de oppervlakken is als volgt: 100%verzadigd: 0,77 m2 75% verzadigd: 0,58 m2 50% verzadigd: 0,60 m2 25%verzadigd: 0,62 m2 Het lOO%-verzadigde oppervlak telt als geheel mee als verdampend
oppervlak, het is te
vergelijken met een plasoppervlak. Van de gedeeltelijk verzadigde oppervlakken
telt 20%
(opgegeven porositeit) van het oppervlak mee als verdampend oppervlak. Hierbij is uitgegaan van een benadering van de poriën als buisjes van waaruit de verdamping plaatsvindt. Het verdampend oppervlak kan op deze manier benaderd worden door: 0,77 + 0.2 .•(0,58 + 0,60 + 0,62) = 1,13m2
TNO-rapport
BEDRIJFSVERTRotJWELIjK PML 293189488
Pagina 10
In werkelijkheid is dit oppervlak groter omdat de poriën geen buisjes zijn en zijwanden van de poriën ook meespelen in de verdamping. Door uitzakking en wegstroming van de benzine neemt het verdampend
oppervlak snel toe
(vooral bij het 100% verzadigde oppervlak) omdat de wanden van de poriën, waaraan benzine blijft hangen, dan ook een rol gaan spelen in de verdamping. De grootte van deze toename is niet aan te geven. Het DAB-plasoppervlak in figuur 2 (gearceerd) is benaderd door uit te gaan van het plasoppervlak dat is ontstaan bij de uitstroomproef waarbij de benzine op het hoogste punt van de plaat is uitgegoten. Dit is vervolgens geprojecteerd in de tekening. Het plasoppervlak
is
0,7m2. 4
VERDAMPINGSCAPACITEIT
Naast de grootte van de plas is ook de verdampingscapacitett
per oppervlakte-eenheid
een
belangrijk gegeven. 4.1
Beschrijving van de proefopstelling
De gebruikte opstelling bestaat uit een horizontaal liggende betonnen plaat voorzien van ZOAB of DAB omgeven door een plastic tent (breedte 1 m, lengte 2 men hoogte 1 m) De tent wordt niet geventileerd. In de tent is het mogelijk de benzineconcentratie in de lucht continu als functie van de tijd en als functie van de hoogte te meten nadat benzine over het ZOAB of DAB is uitgegoten. Hiertoe is een constructie aangebracht waarmee op vier verschillende hoogtes monsters van het benzinedampmengsel kunnen worden genomen: 1,25,50 en 75 cm boven de plaat. De benzinedampconcentratie
wordt gemeten m.b.v, een MIRAN 980B infrarood spectrometer.
Calibratie van de MlRAN gebeurt door benzinedampmengsels
met bekende concentraties te
bereiden in een mengvat en hiermee de spectrometer te ijken. Het principe van de meting van de verschillende concentraties berust op het verschil in absorptie bij een van te voren bepaalde golflengte. Het is mogelijk benzinedampconcentraties te meten tot 50 vol%.
BFDRl1FSVERTRotJ'VVELHK
TNO-rsWM
BEDRijFSVERTROUWELIj1( Pagîtla
n
4.2
Uitvoering van de experimenten
De expelimenteri zijn uitgevoerd bij een omgevingstemperatuur van circa 15-16 "C.De volgende experi~ten
zijn uitgevoerd met winteibenzine~
Verdampingsproef 1 : DAB met laagdikte van 2,5 mm (51benzine gebruikt) Verdampingsproef 2 : ZOAB, 25% verzadigd (hoeveelheid benzine komt overeen met verdampingsproef 1, 71benzine gebruikt, gemiddelde hoogte asfalt
= 7 cm)
Verdampingsproef 3 ~ ZOAB, geheel verzadigd (16 I benzine gebruikt, gemiddelde
hoogte
asfalt
= 6,9 cm)
Bij het berekenen van de hoeveelheden benzine, benodigd om ZOAB gedeeltelijk te verzadigen is uitgegaan van de door RWS opgegeven porositeit van 20%. Ook is rekening gehouden met de hoogtes van de ZOAB-platen welke verschilden van de opgegeven hoogte van 5 cm. Bij proef 3 is verzadiging van de ZOAB plaat al bereikt terwijl van 75% verzadiging was uitgegaan. Hieruit blijkt dat de porositeit van het ZOAB bij gebruik van benzine aanzienlijk lager is dan 20%. De porositeit van 20 % is gebaseerd op een verschil in dichtheid van het ZOAB en het pure asfalt. Waarschijnlijk is een aantal poriën niet toegankelijk
voor de
benzine. Berekeningen tonen aan dat de porositeit circa 12% is. Deze kan na enige tijd toenemen omdat het asfalt in de benzine oplost en daardoor poriën opent. De ZOAB plaat, waarbij uitgegaan is van 25% ver.zadiging, heeft waarschijnlijk ook een hoger verzadigingsgehalte.
In het gehele
rapport is echter uitgegaan van de oorspronkelijk opgegeven porositeit van 20%. De hoeveelheden benzine zijn m.b.v. een gieter met sproeimond zo gelijkmatig mogelijk over de asfaltplaten verdeeld. Direct na het versproeien van de benzine is met de monstername en analyse van benzinedampmengsels begonnen.
TNO-rapport
BEDRIjFSVERTROUWELlfl<
PML 293189488
4.3
Pagina 12
Resultaten
De resultaten van de verdampingsexperimenten
zijn in grafieken weergegeven in bijlagen 4, 5 en
6. Een vergelijking tussen de experimenten is gemaakt in de grafiek in bijlage 7. Daar zijn de concentraties, 1 cm boven de plaat voor de drie experimenten in één grafiek weergegeven. Om aan te geven hoe lang gevaar bestaat voor explosies zijn hieronder de tijdsduren weergegeven van de afname van de benzinedampconcentratie van 8% (bovenexplosiegrens) tot 1,9% (laatst gemeten concentratie bij het experiment met verzadigde ZOAB). Tabel 3
Tijdsduur van explosief mengsel net boven de plaat Tijdsduur (min) : 8% - 1,9%
Asfalt
DAB, 2,5 rnrn plasdikte
852
ZOAB, 25% verzadigd
668'"
ZOAB, verzadigd
6064
'" Als uitgegaan zou zijn van de onderexplosiegrens van 0,8% dan zou deze tijdsduur hoger zijn dan die van DAB in experiment 1. 5
EVALUATIE
Uit de resultaten van de afstromingsexperimenten
blijkt dat het verdampend oppervlak van
ZOAB zeker 2 maal zo groot kan worden als dat van DAB. Deze verhouding neemt toe naarmate de benzine meer is uitgezakt. Oorzaak hiervan is dat de benzine zich alzijdig verspreidt en het inwendige oppervlak van ZOAB ook een rol speelt in het verdampend oppervlak. Verzadiging van ZOAB heeft het grootste verdampend oppervlak tot gevolg als de benzine eenmaal is weggespoeld. Ook is de verblijftijd van benzine in ZOAB aanzienlijk langer dan die van benzine op DAB. Winterbenzine heeft een dampdruk van circa 500 mbar. Gemeten benzinedampconcentraties van 3040% zijn hiermee in overeenstemming. In bijlage 7 is te zien dat de concentratie na tijdstip 0 zeer snel afneemt (de fase dat de concentratie stabiel is of zelfs toeneemt is zeer kort en niet aan te geven in de grafiek). De meest waarschijnlijke oorzaak van dit effect is dat de dampdruk
BEDRijFSVERTROUWELlTK
TN0-rapport PML
BEDRIJFSVERTROUWELIJK Pagina
293189488
13
van benzine direct wordt beïnvloed door oplossing van het asfalt in de benzine. De dampdruk van asfalt is veel lager en daardoor heeft het benzine I asfalt mengsel een lagere dampdruk dan benzine (Wet van Raoul [2]). Er stelt zich dan een ander evenwicht in hetgeen zich uit in een lagere benzinedampconcentratie. Ook is er invloed van stroming van benzinedamp naar boven en diffusie van benzinedampen door de tent heen. De verschillen in de beginconcentraties kunnen verklaard worden door verschillen in hoeveelheden versproeide benzine, tijd van het sproeien en sluiten van detent. Uit bijlage 2 en 3 blijkt dat het stromingsgedrag van water een vrij groot verschil vertoont met dat van benzine. In benzine lost het asfalt op waardoor de viscositeit van de vloeistof toeneemt. Dit is bij water niet het geval. Ook is de capillaire werking verschillend bij stroming door ZOAB. Water is als vervanging van benzine bij een eventuele praktijkproef niet geschikt. Er is vrijwel geen verschil te zien in het afstrornlngsgedrag van benzine over een vooraf bevochtigde asfaltplaat of een droge asfaltplaat. Uit de duurproef (proefnr, STR7) blijkt dat ZOAB niet verstopt doordat het asfalt in de benzine oplost, maar de poriën juist groter maakt. Uit de resultaten van de verdarnpingsexperirnenten
blijkt dat de tijd, dat het benzinedamp
mengsel net boven de plaat explosief is, bij verzadigd ZOAB circa 7 maal zo lang is als bij DAB (2,5 mm plasdikte). Als de onderexplosiegrens (0,8 vol%) aangehouden zou worden zou deze verhouding zelfs nog verder toenemen. De tijdsduur dat het benzinedampmengsel explosief is van 25% verzadigd ZOAB is korter dan die van DAB maar dit is anders als de onder- explosiegrens zou worden aangehouden. In de grafiek in bijlage 7 is duidelijk te zien dat de verdamping van 25% verzadigd ZOAB langere tijd constant blijft dan die van DAB. 6
CONCLUSIE
Uit de resultaten blijkt dat bij gebruik van ZOAB in verkeerstunnels in plaats van DAB de kans op een explosief mengsel toeneemt bij uitstorting vaneen hoeveelheid benzine. Het verdampend oppervlak neemt bij gebruik van ZOAB aanzienlijk toe zodat het explosieve mengsel langer aanwezig is in de tunnel als bij gebruik van DAB. Vervanging van DAB door ZOAB is dus niet aan te raden vanwege een toename van het explosiegevaar.
BEDRIJFSVERTROUWEUJK
TNO-rapport
BEDRIJFSVERTROUWELIJK
PML 293189488
7
7
Pagina 14
ONDERTEKENING
mei 1990
/
I
,'\
/
.'
Ing.C.J.M.van Wingerden (projectleider)
8 1.
REFERENTIE Chemiekaarten, Gegevens voor veilig werken met chemicaliën Uitgave van NIA, NWK, VNCI Vierde editie, 1988
2.
Ing.S.J.van den Berg (auteur)
Perry, J.H., Chemical Engineers' Handboek, Derde editie, 1950, pp. 525.
TNO-rapport BEDRIjFSVERTROUWEUjK
Bi~.age 1 Pagina 1
PMt 2931m
de resultaten van de afstromingsexperimenten (in percentages van de totale vlooistofdie op de plaat is uitgegoten) STRI
STR2
2.0
STR3
STR4
STR5
STR6
1.4 2.3
0.2
1.2
13
1.2
0.1
1.5
3.9
6.0
STR7
STR8
20
2.3
0.7
1.7
15
20
3.2
3.1
101
1.0
2.7
5.6
25 1.3
10.3
05
52
25 4.7
6
0.8
125
10.8
25
1.3
7
4.1
13.3
16.3
1.6
0.7
8
17.9
16.7
72.0 4.1
30.7
2.9 2.6
14.7
9
175 29.3
10;0
10.3
1.2
11.9
11 12
0.03
10.9 10.3
05
3.9 0.3
21
05
0.9
0.8
0.3
0.5
2.2
0.1
0.9
2.2
05
2.0
1.7
2.0
1.3
1.2
0.9
18
7.0
7.3
6.7
4.3
0.06
19
135
16.1
23.3
20.0
20
13.5
17.1
16.7
18.0
21
13.4
8.7
11.7
13.3
22
8.3
8.7
13.3
23
1.7
35
12.0 2.3
24
0.7
0.6
1.7
0.7
2.7
TNO-rapport
BEDRIJFSVERTROu'WELIJK
Bipage2 Pagina 1
PML 293189488
Afstromingsgedrag DAB
80
-
~
4-
-
-
STR1
-
STR2
STR3
70 60
0
+-' {/)
(1)
50
0
>
40
(1)
0)
ro
+-' C
30
Q)
0
'-
(1) 0..
20 10 0 1
2
3
4
5 Plaats
6
7
8
langs de plaat
9
10 1 1
12
TNO-rapport
BiVage3 Pagina 1
BEDRlJFSVERTROIJWEUJK
PML 293189488
Afstromingsgedrag ZOAB
STR5
STR4
tf/.d?M4i
STR6
OOOO@
STR?
V07/111
STR8
30
~ '+0 +-'
20
(J)
(ll
0
> Q)
Ol (\1
+-'
C Q) Ü lQ)
10
0.
o
1
2
3
4
5
6
?
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24-
Plaats langs de plaat
TNO-rappOf!
Bi'jlage4
BEDRlJFSVERTROlJv,,'EUIK
Pagina 1
PML 293189488
Verdamping DAB, 2,5 mm plasdikte
1 cm b0ven plaat
25 cm ba- ---ven plaat
50 cm bo-
75 cm boven plaat
ven plaat
30
~
-0
>
20
(J)
+-'
ro l.-
+-'
C Q)
oc 0
10
U
400
800
1200
Tijd (min)
1600
20(
Verdamping ZOAB, 25% verzadigd
1 cm b0ven plaat
75 cm boven plaat
15C (min)
TNO·rapport
BEDRlJFSVERTROUWELlJK
Bièa~e6 Pagina 1
PML 293189488
Verdamping ZOAB, geheel verzadigd
1 cm boven plaat
25 cm ba- ---ven plaat
75 cm bo·· ven plaat
50 cm boven plaat
40 .•.......
~ 0 0
32
>
uc 24 0 0
0-
E
ro
-0
16
Q)
C N C Q)
Q)
8
o
---- -------~~~~~~~~ ~-~----=-~==-===-~===~===
o
1600
3200
4800
Tijd (min)
BEDRIJFSVERTROUWELIJl<
6400
80e
TNQ-rapporl
Bièage7 Pagina 1
BEDRI[FSVERTROlJ'NEUfK
PML 293189488
Vergelijking verdampingsexperimenten
1 om boven plaat ZOAB 25% verz.
ZOAB verzadigd
DAB
2,5 rrm
40
~ o
32
>
'-'
cJ
c
o
24
Ü Q.
ECI.1 U
16
c N c
(J)
I I \ I I I \
\ \
8
\ \
\
o
<,
--.• ~ ......•
o
-
-::-.:""""
800
r--, ~
------1600
2400
Tijd (min)
3200
400C
lor Rijkswaterstaat is een onderzoek uitgevoerd naar het wel of niet kunnen
Voor Rijkswaterstaat is een onderzoek uitgevoerd naar het wel of niet kunnen
~passen van zeer open asfaltbeton (ZOAB) in verkeerstunnels als vervanging
toepassen van zeer open asfaltbeton (ZOAB) in verkeerstunnels als vervanging
n het momenteel toegepaste dichte asfaltbeton (DAB) m.b.t. mogelijk explosie-
van het momenteel toegepaste dichte asfaltbeton (DAB) m.b.t, mogelijk explosie-
vaar. Hiertoe is het verschil in afstromings- en verdampingsgedrag bepaald bij
gevaar. Hiertoe is het verschil in afstrormngs- en verdampingsgedrag bepaald bij
tstorting van een hoeveelheid benzine over een ZOAB-, respectievelijk DAB
uitstorting van een hoeveelheid benzine over een ZOAB-, respectievelijk DAB
ipervlak.
oppervlak.
t de resultaten van de afstromingsexperimenten blijkt dat het plasoppervlak
Uit de resultaten van de afstromingsexpertrnenten bli~ktdat het plasoppervlak
n ZOAB aanzienlijk groter kan worden dan dat van DAB, zeker nadat de benzine
van ZOAB aanzienlijk groter kan worden dan dat van DAB, zeker nadat de benzine
weggestroomd.
is weggestroomd.
t
de resultaten van de verdampingsexperimenten blijkt dat bij uitstorting van een
-eveelheid benzine, het bezinedamp/lucht
mengsel bij ZOAB langer explosief
dan bij DAB. Dit omdat de bezine zich over een groter (inwendig) oppervlak
Uit de resultaten van de verdampingsexperirnenten blijkt dat bij uitstorting van een \ hoeveelheid benzine, het bezinedamp/Iucht
mengsel bij ZOAB langer explosief
blijft dan bij DAB. Dit omdat de bezine zich over een groter (inwendig) oppervlak
n verspreiden.
kan verspreiden.
ieruit kan de conclusie worden getrokken dat toepassing van ZOAB niet aan te
Hieruit kan de conclusie worden getrokken dat toepassing van ZOAB niet aan te
den is ten opzichte van DAB vanwege een toename van het explosiegevaar.
raden is ten opzichte van DAB vanwege een toename van het explosiegevaar.
os Maurits Laboratorium
Prins Maurits Laboratorium
TNO
TNO
pportnummer:
PML 1990-CS2
Rapportnummer:
drachtnummer(s}:
293189488
Opdrachtnummer(s}:
tum:
mei 1990
D~um:
mei 1990
el:
Onderzoek naar toepassing van zeer open asfaltbeton (ZOAB)
Titel:
Onderzoek naar toepassing van zeer open asfaltbeton (ZOAB)
in verkeerstunnels,
PML 1990-C52 293189488
in verkeerstunnels.
teur:
S.J. v.d. Berg
)/woorden:
Bitumineus Concretes
Safety Engineering
Vehicular Tunnels
Experimentation
Auteur:
S.J. v.d. Berg
Trefwoorden:
Biturninous Concretes
Safety Engineering
Vehicular Tunnels
Experimentatton
Hazards
Hazards
Explosions
Explosions
