Hieronder wordt ingegaan op de verschillende functies en eigenschappen van een asfaltbekleding.

Functies asfaltbekleding

De primaire functie van een asfaltbekleding is ‘waterkeren’. Om te voorkomen dat het grondlichaam ten gevolge van optredende belastingen erodeert, worden aan de asfaltbekleding eisen ten aanzien van onder andere de weerstand tegen hydraulische belastingen en gronddichtheid gesteld. Daarnaast kan de freatische lijn worden beïnvloed, wanneer het grondlichaam met een asfaltbekleding waterdicht wordt afgesloten. Hiertoe worden eisen aan de waterdichtheid van de asfaltbekleding gesteld.

Een asfaltbekleding kan ook geschikt zijn om als verkeersdrager te fungeren. Voor de functie ‘verkeer’ worden daarom eisen gesteld aan de begaanbaarheid en het draagvermogen van de toe te passen asfaltbekleding. Voor de functie ‘landschap en ecologie’ worden eisen ten aanzien van aanzicht/esthetica en begroeibaarheid gesteld. Ook voor de functie ‘recreatie’ worden eisen ten aanzien van de begroeibaarheid gesteld, maar ook de bestendigheid tegen vandalisme.

Merk op dat de verschillende functies niet voor het gehele dijkprofiel gelijk hoeven te zijn.

Eigenschappen asfaltbekleding

De belangrijkste eigenschappen van asfalt hebben betrekking op:

• Doorlatendheid.
• Mechanische eigenschappen (stijfheid en sterkte).
• Duurzaamheid.

Doorlatendheid

De mate van doorlatendheid voor water en grond(deeltjes) wordt bepaald door het holle ruimte percentage en de onderlinge verbinding van de poriën. Waterbouwasfaltbeton (WAB) en gepenetreerd breuksteen zijn ondoorlatend. Open Steen Asfalt (OSA) is doorlatend.

Mechanische eigenschappen

Bij asfalt zijn de stijfheid en sterkte van belang. De stijfheid is een maat voor de vervorming onder invloed van een belasting. De stijfheid van een asfaltmengsel is afhankelijk van het bitumen, de holle ruimte en de hoeveelheid mineraal aggregaat. Voor asfalt is de buigtreksterkte de belangrijkste vorm van sterkte. De buigtreksterkte is een maat voor de weerstand tegen belasting op buiging als gevolg van golfklappen.

Het gedrag van beide mechanische eigenschappen is afhankelijk van de temperatuur en belastingtijd. Deze kunnen sterk variëren. Onder kortdurende belastingen zoals golfklappen en bij lage temperatuur gedraagt asfalt zich stijf (elastisch) en sterk. Onder langdurige belastingen zoals bij zettingen en bij hogere temperatuur is het materiaal juist flexibel (viskeus) en is de sterkte gering. Dit tijds- en temperatuurafhankelijk materiaalgedrag wordt visco-elastisch gedrag genoemd.

Breuk in asfalt treedt op als een bepaalde spanning wordt overschreden. Omdat asfalt vermoeiingsgedrag vertoont, is de toelaatbare spanning kleiner naarmate het materiaal vaker wordt belast.

Duurzaamheid

Door blootstelling aan externe (weers)invloeden veroudert asfalt. Hierdoor kunnen eigenschappen zoals stijfheid en vermoeiingsgedrag veranderen. Hoe groter en toegankelijker de holle ruimte in het asfalt is, hoe meer veroudering kan optreden.

Externe factoren zoals de hydraulische belasting (golfklappen en stroming), het weer (warmte, vorst en regen), de omgeving (water, zuurstof en levende organismen) en de aanleg (hitte) beïnvloeden de eigenschappen van het asfalt. Op grond van deze factoren zijn de volgende duurzaamheidsfactoren van asfalt te onderscheiden:

Verharding (veroudering). In de loop van de tijd wordt het bitumen in asfaltmengsels stijver en brosser waardoor het asfalt minder flexibel wordt. Deze verharding wordt vooral veroorzaakt door hoge temperatuur en oxidatie. UV-straling bevordert bovendien de oxidatiesnelheid. Voor mengsels met een laag holle ruimte percentage en hoog bitumengehalte kan verharding tijdens de levensduur worden beperkt.

• Watergevoeligheid (stripping). Water het vermogen om bitumen te verdringen, omdat het mineraal aggregaat een grotere affiniteit voor water heeft dan bitumen. Hierdoor gaat de samenhang van het asfalt verloren en nemen de stijfheid en sterkte af. Dit verschijnsel wordt stripping genoemd en treedt vooral op bij mengsels waarin de minerale delen met een dunne bitumenfilm zijn omhuld, zoals OSA.
• Erosiebestendigheid. Open asfaltmengsels zijn gevoelig voor erosie als gevolg van water, wind en meegevoerd materiaal (bijvoorbeeld zand, stenen, kruiend ijs en drijfhout). Dichte mengsels vertonen alleen erosie op microschaal.
• Vermoeiing. Onder extreme (storm) condities wordt de asfaltbekleding herhaaldelijk belast en is sprake van vermoeiing. Deze belasting is slechts tijdelijk. In de zomerperiode kan het effect van vermoeiing weer grotendeels verdwijnen. Bij de hogere temperaturen vloeien de door vermoeiing ontstane haarscheurtjes weer dicht.
• Vorstbestendigheid. Asfaltmengsels zijn over het algemeen niet gevoelig voor aantasting door vorst. Indien er scheurvorming in de toplaag aanwezig is, kan bevriezen van water echter wel voor verdere aantasting van het asfalt zorgen.
• Biologische aantasting. Het viskeuze gedrag van asfalt stelt organismen in staat om het materiaal heel geleidelijk te vervormen. Zo kunnen plantenwortels of zeepokken zich in oppervlakteporiën nestelen en de poriën vergroten. Er kan ook doorgroei optreden vanaf de onderzijde van de asfaltbekleding door riet. De wortelstokken zitten daarbij onder het asfalt.
• Chemische aantasting. Bitumen is voor de meeste chemicaliën inert. In lichte koolwaterstoffen (zoals dieselolie) is bitumen echter wel volledig oplosbaar en kan het oppervlak worden aangetast.

In onderstaande tabel is voor verschillende asfaltmengsels de weerstand tegen het optredende fenomeen weergegeven.
Betekenis tekens: ++ = zeer goed; + = goed; 0 = redelijk; - = niet.

^{1) Asfaltmastiek en gietasfalt zijn niet gevoelig voor vermoeiing. 2) WAB wordt niet in de tijzone toegepast. 3) OSA scoort ‘0’ indien één extra steenlaag wordt aangebracht.}