Koud Asfalt: hot item! - VBW-Asfalt

Asfalt -en dus ook koud asfalt- is een
mengsel van steen, zand en vulstof dat
met bitumen bij elkaar wordt gehouden.
De viskeuze eigenschap van bitumen,
vloeibaar bij hoge temperatuur en "stijf"
bij gebruikstemperatuur (ongeveer
20 0q, maakt het mogelijk door verwar-
ming van bitumen en aggregaat asfalt
te produceren en te verwerken. Het zou
natuurlijk aardig zijn als asfalt ook zonder
verwarmen kan worden geprodu-
ceerd. Dan moet de viscositeit van
bitumen wel tijdelijk worden verlaagd.
Hiervoor zijn drie principes gangbaar.
Voordelen
Het "koud" produceren van asfalt heeft
een aantal voordelen:
• het achterwege blijven van het verwarmingsproces
bespaart energie;
• productie en verwerking hebben geen
effect op de kwaliteit van bitumen;
• emissies in de vorm van dampen
treden niet op;
• er is geen kans op verbranding;
• de productie bestaat alleen uit het
mengen van de grondstoffen en is
dus relatief eenvoudig;
koude mengsels kunnen, mits daarop
ontworpen, worden opgeslagen;
• bij emulsieasfaltbeton vindt het
productieproces op de weg plaats.
Hierdoor is het mogelijk om bij slechte
weersomstandigheden tijdelijk het
werk te onderbreken;
• kleinschalige werk is mogelijk (dunne
lagen, vullen van gaten en sleuven).
Drie principes
Emulgeren; het proces waarbij twee
vloeistoffen bij elkaar worden gebracht
zonder dat ze in elkaar opgaan. De ene
vloeistof bevindt zich als bolletjes in
de andere vloeistof. De andere twee
technieken zijn £1uxenen schuimen.

Bij fluxen wordt een oplosmiddel aan
de bitumen toegevoegd dat na verwerken
verdampt. Schuimen is een 35jaar oude
techniek waarbij tijdens het productieproces
water aan heet bitumen wordt
toegevoegd. Daarbij gaat de bitumen
schuimen. Er ontstaat een soort zwarte
"Haagse Bluf". Na enkele seconden
begint het schuim weer in te zakken.
Het aggregaat moet in de schuimfase
worden toegevoegd en gemengd. Van
deze technieken wordt hier alleen
ingegaan op het emulgeren.
Emulsie
Emulsie ontstaat bij het bij elkaar brengen
van twee vloeistoffen waarbij een
emulgator wordt toegevoegd, vandaar
het woord emulsie. De ernul gator zorgt
voor een elektrische lading rond de
bolletjes van de ene vloeistof, denk aan
de polen van een magneet. Hierdoor
stoten ze elkaar af. Zolang dit systeem
bestaat kan de emulsie worden bewaard.
Beide vloeistoffen gaan dus niet in
elkaar op maar houden elk hun eigen
specifieke eigenschappen. De techniek
wordt gebruikt om een harde, op zich
niet te verwerken vloeistof, toch te kunnen
verwerken. Dit komt omdat de bol-
letjes zich in het mengsel als knikkers
gedragen die makkelijk over elkaar
heen rollen. Het mengsel van bolletjes
en draagvloeistof (samen de emulsie) is
dan ook gemakkelijk te verwerken. Bij
verwerking scheiden de vloeistoffen
zich en kan weer van de oorspronkelijke
eigenschappen gebruik worden ge-
maakt. Om de houdbaarheid van emul-
sies zo mogelijk te maken richt het
onderzoek zich op een zo hoog mogelijke
stabiliteit.
Bitumenemulsie
Bitumenemulsie bestaat uit bolletjes
bitumen in de draagvloeistof water.
Het is op te slaan en net zo makkelijk
te verwerken als water. Daarom is het
mengen van bitumenemulsie met
aggregaat zo eenvoudig. Bij contact
met het aggregaat wordt de lading
rond de bolletjes geneutraliseerd waar-
door het uitgekiende systeem uiteenvalt.
De bitumenbolletjes gaan zich aan
elkaar en aan het materiaal waarmee
ze in aanraking komen hechten. Dit is
het breken van de emulsie.
Breekproces
Het onderzoek op bitumenemulsie richt
zich op systemen waarbij de emulsie
na de productie zo lang mogelijk kan
worden opgeslagen maar bij verwerking
instabiel wordt, de start van het breekproces.
Dit breekproces is in vijf fasen
te onderscheiden:
Fase 1: aggregaat en emulsie worden
gemengd. De lading rond de
bitumen verdwijnt.
Fase 2: de bitumen begint contact te
maken met het aggregaat.
Fase y de bolletjes bitumen "versmelten"
in eilandjes en staan niet meer
op zichzelf.
Fase 4: de eilandjes bitumen vloeien in
elkaar en omhullen het aggregaat.
Fase 5: bitumen en aggregaat vormen
een geheel.
Inzicht in dit breekproces maakt het
mogelijk success en en mislukkingen
te verklaren. Vindt het proces goed
plaats dan wordt het water als het
ware tussen de bolletjes uitgedreven.
Mislukkingen ontstaan vaak omdat
water tijdens het proces wordt ingesloten.
En water in asfalt is een zwakke schakel.
Opslag mogelijk
Productie in een stationaire installatie
is mogelijk. Bij een juiste afstemming
van toeslagstoffen en emulsie is het
mogelijk het gemengde product op te
slaan. Daarbij is het de kunst om het
tempo van het breekproces tussentijds
sterk af te remmen. Na transport en verwerking
moet dit proces weer op gang
worden gebracht. Hierbij is relatief veel
verdichtingsenergie nodig. Na verwer-

king kan het lang (maanden) duren voor
de eindsterkte wordt bereikt. Deze productiemethode
wordt met name in
Frankrijk al jaren met succes toegepast.
Toepassingen
De toepassingen van bitumenemulsie
in de wegenbouw zijn al heel oud en
bestrijken een breed gebied:
• Kleeflagen;
• Oppervlakbehandelingen;
• Emulsieasfaltbeton;
• Reparatieasfalt;
• Funderingen
Hiervan wordt het emulsieasfaltbeton
nader toegelicht.
Teerhoudend asfalt
In de aanloopperiode tot het Bouwstoffenbesluit
is een Bijzondere Categorie
opgenomen waarin de toepassingsvoorwaarden
staan waaronder teerhoudend
asfaltgranulaat mag worden
verwerkt. Het bedrijfsleven heeft drie
koude technieken ontwikkeld waarmee
het teerhoudend asfaltgranulaat milieuhygienisch
verantwoord nuttige kan
worden toegepast als wegfundering.
a) Gebonden met emulsie-cement.
b) Halfwarm gebonden met emulsie.
c) Gebonden volgens het proces van
schuimbitumen.
Met de beeindiging van de Bijzondere
Categorie eind 2000 komt de milieuhygienische
overweging om deze
technieken toe te passen te vervallen.
Inmiddels hebben ze hun civieltechnische
waarde bewezen.
Emulsieasfaltbeton
Emulsieasfaltbeton (EAB) is een mengsel
van aggregaat en bitumenemulsie. Het
wordt geproduceerd op een mobiele
menginstallatie met aIle grondstoffen
aan boord. Deze installatie doseert en
mengt de grondstoffen en brengt al
rijdende een dunne laag aan op een
bestaande asfaltverharding.
Direct na het mengen begint het breekproces.
Bij dit proces ontstaat vanzelf
de samenhang terwijl het water wordt
uitgedreven. Het resultaat is een laag
asfalt op basis van een korrelskelet,
aan elkaar gekleefd met bitumen.
Mogelijkheden EAR
Met emulsieasfaltbeton kan een nieuwe
dunne laag op een bestaande verharding
worden aangebracht. De kwaliteit van
oude verschraalde of gerafelde wegdekken
kan hierrnee weer op peil worden gebracht
en het vormt een beschermlaag waarmee
de levensduur wordt verlengd. De dikte
kan varieren van nul tot enkele centimeters.
Daarom is emulsieasfaltbeton
geschikt als profileer- en uitvullaag. Met
de nieuwe laag zijn tevens de oppervlakeigenschappen
als textuur en stroefheid
te verbeteren. Ook het aanbrengen van
kleuraccenten is een veelvoorkomende
toepassing (fiets- en voetpaden).
Kleur
Omdat emulsieasfaltbeton in dunne
lagen wordt aangebracht zijn de materiaalkosten
per vierkante meter laag.
Daarom is het economisch verantwoord
relatief dure componenten als pigmen-
ten toe te voegen. Rode fietssuggestiestroken
in eab zijn economisch en verkeerstechnisch
(veiligheid) aantrekkelijk.
Mengselkeuze
De keuze van het soort mengsel is
afhankelijk van de toepassing. Voor
microdeklagen wordt over het algemeen
een EAB 0/3 gekozen. EAB 0/8 is
geschikt voor het vullen van rijsporen.
In een laag kunnen daarmee sporen tot
30 mm diepte gevuld worden. De drie
meest gebruikte mengsels staan in de
RAW Standaard Bepalingen (paragrafen
31.8r tot en met 31.87) beschreven.
Voorbereid ing
Binnen de grenzen van de Standaard
maakt de aannemer nog een gedetailleerd
mengselontwerp waarbij de onderlinge
afstemming van de grondstoffen wordt
onderzocht. Heel belangrijk hierbij is de
sturing van het breekgedrag in relatie
tot de verwerkbaarheid. De keuze van de
soort emulsie gaat daarbij verder dan de
grove indeling in de drie typen onstabiel
(0), halfstabiel (OM) en stabiel (M).
Ten eerste omdat de emulsies in EAB
altijd polymeer gemodificeerd zijn en
ten tweede omdat de leveranciers binnen
de typen tal van varia ties kunnen
leveren om het voor die toepassing optimale
gedrag te bereiken.Voorafgaand
moet het werk worden geinspecteerd.
Zijn er oppervlakscheuren aanwezig
dan moet nagegaan worden of dit duidt
op een slechte constructie en zullen
andere maatregelen genomen moeten
worden om de constructie te verbeteren.
Van emulsieasfaltbeton mag namelijk
geen constructieve bijdrage worden
verwacht. De scheuren moeten ruim
van tevoren worden gedicht. Na deze
voorbereidingen moeten op het werk
de afzettingen worden geplaatst en het
wegdek moet, bij voorkeur met water,
schoon zijn gemaakt. De plaatsen waar
geen EAB gewenst is, zoals te handhaven
wegmarkeringen, moeten worden afgeplakt.
De dunne laag maakt het mogelijk
zonder noemenswaardig hoogteverschil
het emulsieasfaltbeton tussen de bestaande
markeringen aan te brengen.

:o.';:::~ ;:,d~::.~:::~:~o~~"
3.li9thetr~~1IItuttllSSen·1.11"1 '
lnd'!"Oorbeeldwasdeb