Asfaltverwerking - Uitvoering

Asfaltmengsels worden meestal in den droge en in sommige gevallen onder water aangebracht. Verwerking boven water is beter te beheersen. De verwerkingstechnieken hangen in hoofdzaak af van het te verwerken asfaltmengsel en de verwerkingsplaats (onder of boven water, op een steil of flauw talud, moeilijk van land af bereikbaar of niet, enzovoort). Bij het ontwerp van een constructie moet rekening worden gehouden met de mogelijke verwerkingsmethoden. Het is dus van belang dat ontwerpers kennis hebben van uitvoeringsmethoden.

Een asfaltmengsel moet op een stabiel talud worden aangebracht. Als er water uit het talud treedt, dan kan dat bezwaarlijk zijn bij mengsels die moeten worden verdicht, zoals waterbouwasfaltbeton: de draagkracht van de ondergrond moet voldoende zijn voor het verdichten van het asfalt.

De verwerkbaarheid van een asfaltmengsel hangt nauw samen met de viscositeit van het bindmiddel. Bij de bereiding van mengsels wordt het bitumen verwarmd tot de viscositeit zo laag is dat het met mineraal kan worden gemengd. Bitumen kan ook vloeibaar gemaakt worden met een oplosmiddel (vloeibitumen) of door het te emulgeren in water (asfaltbitumenemulsie).

Door de lage viscositeit van het bindmiddel is het asfalt bij verwerken niet erg stabiel. De stabiliteit neemt toe naarmate de viscositeit hoger wordt. Dat gebeurt bij afkoelen van warm asfalt, door verdamping van het oplosmiddel bij vloeibitumen of door het breken van de bitumenemulsie en het verdampen van het water.

Koud asfalt op basis van vloeibitumen en bitumenemulsie wordt enkel toegepast bij oppervlakbehandelingen en (reparatie-)werk van geringe omvang.

Een juiste mengseltemperatuur en snelheid van de afkoeling is bij het aanbrengen van warm asfalt van belang voor de aanleg en de optimale verdichting van (juist gevulde) asfaltmengsels. Voor de afkoelsnelheid zijn laagdikte en weersomstandigheden van belang.

Aan de asfalttemperatuur op het moment van verwerken worden de in Tabel 8-1 opgenomen eisen gesteld. Deze zijn slechts voor een deel in de nieuwe Standaard 2010 opgenomen, omdat deze bepalingen zich beperken tot de gebruikelijke toepassingen. Voor de volledigheid zijn ook de minder gebruikelijke toepassingen in Tabel 8-1 opgenomen.

Tabel 8-1: Eisen aan de temperaturen van een asfaltmengsel voor verwerking

Toelichting:

De maximumtemperatuur van alle mengsels wordt begrensd door de waarde van 190°C die in de Standaard is voorgeschreven. In asfalt met een hogere temperatuur veroudert het bindmiddel onacceptabel snel. Daarnaast betekent het een onnodig hoog energieverbruik.

Waterbouwasfaltbeton

Bij waterbouwasfaltbeton met een lagere temperatuur dan 130°C is het niet goed mogelijk het mengsel handmatig goed onder profiel te brengen en met relatief lichte walsen voor te verdichten. Het oppervlak kan niet voldoende dicht worden gemaakt en de resulterende holle ruimte zal te groot zijn.

Wordt het waterbouwasfaltbeton met een correcte temperatuur aangebracht, maar koelt deze te snel af door regen, dan geeft dit een te grote temperatuurgradiënt over de asfaltlaag. Dit leidt tot walsscheuren. De vereiste verdichting wordt over het algemeen wel gehaald, maar de walsscheuren moeten worden behandeld.

Asfaltmastiek

Om asfaltmastiek voldoende vloeibaar (en verwerkbaar) te maken mag de temperatuur niet lager worden dan 100°C. Afhankelijk van het mengselontwerp kan een hogere waarde nodig zijn. Onder water geeft een temperatuur hoger dan 170°C zeker problemen met stoomvorming en uiteenvallen van het asfalt. De voorkeur gaat daarom uit naar een maximum temperatuur van 150°C. Boven water zal de temperatuur in het algemeen worden beperkt tot ten hoogste 170°C, omdat het mengsel anders te dunvloeibaar wordt.

Gietasfalt

Onder water verwerken van gietasfalt werk voor specialisten: het stelt hoge eisen aan het mengselontwerp en vereist speciale werktuigen om een goede penetratie te realiseren.

Boven water gaat de voorkeur uit naar een minimale temperatuur van 130°C, omdat bij lagere temperaturen het penetrerend vermogen sterk afneemt.

Open steenasfalt

Open steenasfalt kan alleen boven water worden verwerkt omdat het mengsel onder water door de open structuur direct afkoelt en uiteenvalt. Om voldoende hechting tussen de omhulde steenkorrels te verkrijgen is een minimumtemperatuur van 110°C nodig. De maximumtemperatuur wordt beperkt tot 160°C om te voorkomen dat het mengsel uitzakt (ontmengt). Het is daarom goed de mengtemperatuur te beperken tot 140-160°C.

Zandasfalt

Zandasfalt is door het ontbreken van vulstof een gemakkelijk verdichtbaar mengsel. Het kan bij de toepassing als bekleding bij lagere temperaturen nog goed worden verdicht, omdat de verdichtingsweerstand gering is. Bij filterlagen, die in het algemeen nauwelijks worden verdicht, geldt een nog lagere minimumtemperatuur.

Als het materiaal voor de kern van een dam wordt gebruikt, moet de temperatuur onder water sterk worden beperkt om stripping te voorkomen. Het materiaal kan tot lage temperaturen worden verwerkt. Boven water moet de temperatuur bij voorkeur veel lager dan 190°C worden gehouden, omdat het anders door de lage stabiliteit onberijdbaar is voor verwerkingsmaterieel.

N.B.

In de Standaard 2010 is bij aanvang van een werk een zogenaamd geschiktheidsonderzoek opgenomen. Dit betekent dat met het ontwerpmengsel uit het vooronderzoek bij aanvang van het werk wordt nagegaan, of de aannemer met zijn verwerkingsmethode het beoogde resultaat bereikt. Hierbij wordt dan tevens meer duidelijkheid verschaft over de gewenste verwerkingstemperaturen.

Aansluitingen

Bij een asfaltbekleding kunnen verschillende aansluitingen worden onderscheiden:

• Op een bestaande laag asfalt (overlaging);

• Tegen een nieuwe laag asfalt (daglassen);

• Tegen een andere constructie (overgangsconstructie).

In bekledingen worden bij voorkeur geen langsnaden toegepast, omdat deze potentiële zwakke plekken na aanbrengen van de bekleding een risico vormen bij hydraulische belastingen en bij zettingen in de ondergrond. Het aantal dwarsnaden wordt bovendien zo veel mogelijk beperkt.

Algemeen geldt dat aansluitingen schoon en droog moeten zijn om hechting te verzekeren.

Elke aansluiting wordt met een kleefmiddel behandeld om een duurzame hechting mogelijk te maken. Een kleefmiddel bestaat uit asfaltbitumenemulsie of vloeibitumen (zie §11.2.2). Pure bitumen wordt niet gebruikt omdat de geringe hoeveelheid te snel afkoelt, waardoor hechting niet plaats vindt (alleen gebruik van grote massa’s heet asfalt kan bij bitumen als kleefmiddel zorgen voor voldoende warmteoverdracht en hechting).

Kleefmiddelen worden dun en gelijkmatig verdeeld aangebracht. Een kleeflaag wordt niet aangebracht op natte oppervlakken. Als de buitentemperatuur lager is dan 0°C mag geen bitumenemulsie meer als kleeflaag toegepast worden, omdat het water in de emulsie bevriest. In dat geval worden vloeibitumina op basis van laagviskeuze oplosmiddelen toegepast, dit noemt men ook wel primer.