Het verdichten van asfalt in de praktijk - VBW-Asfalt

VERENIGING TOT
BEVORDERING VAN
WERKENIN
ASFALT
Technische Uitgave nt:.7:,2
Het verdichten van
asfalt in de praktijk

Het verdichten van
asfalt in de praktijk
door: P. J. van Stek
ing. A. H. G. Linden

Inhoud
A Het gedrag van asfalt tijdens het
verdichten
A.1 Het principe van het verdichten van asfalt 5
A.2 De invloed van de asfaltsamenstelling 6
A.3 Voorwaarden voor het verdichten 6
A.4 Het ontstaan van stuwdruk in een asfaltlaag
9
A.5 Het kneden van asfalt 10
A.6 Het dichtslaan van het oppervlak 10
A.7 De gerichtheid van stenen in de asfaltlaag
11
A.8 Trilverdichting 12
B.1 De walsrol karakteri stiek van stalen
walsen 15
B.2 De rijdende wals 16
B.3 De vervorming van het asfalt onder de
walsrol 17
B.4 Aangedreven en niet-aangedreven rollen 17
B.5 De bandenwals 18
C Het verdichten van asfalt en speciale in- 21
vloeden daarbij
C.1 Het verdichtingsproces 21
C.2 Het walsschema 23
C.3 Stopplaatsen 23
C.4 De naadafwerking 23
C.5 Hellingen walsen 24
C.6 Uitwalsen; schuiven en scheuren 24
C.7 "Halve-meter" scheur 26
C.8 Mollegang en stroopwafeleffect 26
C.9 Laagdikteverschillen over lengte en
breedte 26
C.10 Te veel, te zwaar walsen 27
C.11 Dwarsscheurtjes 27
C.12 Aanplakken aan banden of walsrollen 27
C.13 Handwerk 28

Inleiding
De kwaliteit van een asfaltverharding wordt
sterk be'invloed door de mate van
verdichting. Een goed verdichte verharding
heeft betere mechanische eigenschappen en
een hogere duurzaamheid. Het is dan ook
geen wonder, dat er al veel studie is gewijd
aan dit onderwerp.
Tot nu toe is het echter niet goed mogelijk
gebleken, het verdichtingsproces volledig te
analyseren. Het gedrag van het asfalt blijkt in
de praktijk heel wat grilliger dan men zou
mogen verwachten.
Om meer inzicht in deze situatie te verkrijgen
zijn door VBW-Asfalt de ervaringen
verzameld van velen, die dagelijks in de
praktijk met het verdichten te maken
hebben. Via gesprekken, lezingen en
discussies zijn de diverse zaken uitgediept
en op een lijn gebracht.
Het resultaat van het een en ander is
vastgelegd in dit rapport. Vooropgesteld
moet worden, dat hiermee geen theoretisch
sluitend verhaal is verkregen, maar dat is
gezocht naar een plausibele verklaring voor
effecten, die in de praktijk worden
gesignaleerd.
Voor een volledige onderbouwing is nog veel
onderzoek nodig.
Dit rapport bestaat uit vier delen.
In deel A wordt het gedrag van asfalt tijdens
het verdichten besproken. Het
verdichtingsproces kan niet goed worden
begrepen zonder enige kennis van asfalt.
Het gaat daarbij vooral om de invloeden van
de mengselsamenstelling en de wijze,
waarop krachten in het asfalt worden
overgebracht.
In deel B wordt het verdichtend effect van
een wals besproken. Veel verschijnselen, die
tijdens het verdichten optreden, kunnen
worden verklaard door het horizontale effect
van een wals op asfalt te beschouwen.
Hiervan uitgaande wordt een karakteristiek
voor een (stalen)wals afgeleid. Aangezien er
verschillen kunnen bestaan in de
verschillende rollen op een wals (diameter,
lengte, gewichtsverdeling) zal er in het
vervolg gesproken worden over een
walsrolkarakteristiek in plaats van een
walskarakteristiek. Daarna wordt ingegaan
op enkele bijkomende effecten op deze
karakteristiek (rijdend/stilstaand,
aangedreven/niet aangedreven rol etc.).
Tenslotte wordt de speciale plaats van de
bandenwals besproken.
In deel C wordt het feitelijke
verdichtingsproces behandeld. Aangegeven
wordt, welke wals in welke fase van het
verdichtingsproces het meest effectief zal
zijn. Ook wordt ingegaan op een aantal
specifieke zaken als stopplaatsen,
naadafwerking en het walsen onder een
helling alsmede op een aantal kenmerkende
problemen als het uitwalsen, de halve-meter
scheur, mollegang, stroopwafeleffect,
overwalsen, walsscheurtjes en dergelijke.
In deel D worden tenslotte enige conciusies
en aanbevelingen gegeven.
Verwacht wordt dat met dit rap-port de
praktijkkennis van het verdichten op een
zodanige manier is verzameld en
weergegeven, dat eenieder diebij het
verdichten betrokken is, daarmee zijn
voordeel kan doen en dat het besef groeit,
dat voor het bereiken van een goede
verdichting het nodige vakmanschap vereist
is.

A Het gedrag van asfalt tijdens het
verdichten
A.1 Het principe van het verdichten
van asfalt
Meestal wordt de samenstelling van asfalt
weergegeven in massaprocenten. De
bepaling van die samenstelling is via weging
van de componenten eenvoudig uitvoerbaar.
Voor een goed beg rip van het
verdichtingspraces is het echter zinvoller de
samenstelling van het asfalt in
volumeprocenten weer te geven.
Immers verdichten betekent vergroten van
de dichtheid, dat wil zeggen het vergraten
van het volumegewicht.
Nu is er uiteraard wel een relatie tussen de
samenstelling van asfalt in massaprocenten
en in volumeprocenten.
Ais voorbeeld is in figuur 1 een vergelijk
gegeven voor dicht asfaltbeton.
Duidelijk is te zien dat bitumen een veel
grater volumepercentage bezet, dan wat als
massapercentage het gegeven is. (Dit komt
door de relatief lage dichtheid van bitumen
ten opzichte van mineraalaggregaat: circa
1030 kg/m 3 ).
Ook is bij de volumebeschouwing het
percentage ingesloten lucht zichtbaar.
Fig. 1 goed verdieht as fait in massa- en volumeproeenten (dieht asfaltbeton):
bij 15°C .
27,5 zandfractie 31,0 2650
0 0 0
0 0 c:J
v
cJ{] ()
CJ
0
50,1 steenfractie 56,4 2650
v
(]
C)
0 cJ
c:::J
0 [) qiJ
c:J
'V (J
3 lucht 0 0
Ingesloten lucht betekent holle ruimte in het
asfalt.
Is er geen of te weinig holle ruimte aanwezig
dan is het asfalt overvuld. Bij overvulling
verliest asfalt zijn stabiliteit.
Vergelijken we de absolute
volumesamenstelling van warm los gestort
en koud goed verdicht asfalt (zie figuur 2),
dan zijn het volume van de steenfractie, het
volume van de zandfractie en het volume
van de vulstoffractie vrijwel niet veranderd
omdat deze nauwelijks temperatuur-
lucht
--
bitumen
lucht
vulstof vulstof
zand zand
afhankelijk zijn. Het volume van het bitumen
en de lucht (c.q. holle ruimte) zijn door
temperatuurkrimp wel verminderd.
Deze temperatuurkrimp alleen is niet
voldoende om het asfalt tot de gewenste
dichtheid te brengen (dat is de dichtheid
waarbij het korrelskelet goed gestapeld is,
zodat de afzonderlijke korreldeeltjes goed in
elkaar verankerd zijn en de mengselstabiliteit
optimaal is). Om deze dichtheid te bereiken
moeten de aggregaatkorrels nog verder in
elkaar worden gedrukt.
Daarbij wordt de holle ruimte in het
aggregaatskelet verkleind. Dat betekent dat
het totale volume kleiner wordt. Dit kan
alleen worden bereikt (zonder dat er
ontmenging optreedt) als de overtollige lucht
uit het mengsel wordt gedreven.

Tijdens het verdichtingsproces bestaat er
dus ook een relatie tussen de laagdikte en
de verdichtingsgraad (zie figuur 3).
A.2 De invloed van de
asfaltsamenstell ing
Bij een bepaalde gewenste
asfaltsamenstelling behoort een bepaalde
gewenste holle ruimte en dus een bepaalde
hoeveelheid ingesloten lucht. Deze gewenste
samenstelling is gewoonlijk voar de
afgekoelde toestand gegeven.
Het verdichtingspraces start echter als het
asfalt warm is.
Bitumen zet bij temperatuurstijging meer uit
dan aggregaat, zodat het bij de
verwerkingstemperatuur meer volume
inneemt dan in de afgekoelde fase. In de
verwerkingsfase kunnen dus eerder
overvullingsverschijnselen optreden (bij een
temperatuurverschil van 150°C is de
uitzetting van bitumen circa 8 %, van
aggregaat is het verschil verwaarloosbaar).
Voor een nadere analyse van deze
verschijnselen is het zinvol de
asfaltsamenstelling te scheiden in een skeletdeel
(de componenten die aan de
korrelstapeling deelnemen, meestal zand en
steen) en een vullend deel (de componenten,
die de holle ruimte in het skelet vullen).
Voar asfaltbeton bestaat het vullend deel
vrijwel volledig uit de mortel (bitumen plus
vulstof); voor andere mengseltypes kan de
scheiding ergens anders liggen (bijvoarbeeld
bij steenmastiekasfalt bestaat het vullend
deel uit bitumen, vulstof en zand,
gezamenlijk de mastiek vormend).
Uitgaande van asfaltbeton kan warden
gesteld, dat bij een bepaalde korrelopbouw
een bepaalde hoeveelheid martel behoart,
waarmee de juiste holle ruimte wordt
verkregen. Wisselingen in deze verhouding
(bijvoorbeeld ten gevolge van ontmenging)
levert wisselingen op in de holle ruimte na
verdichten.
Aggregaat zonder mortel geeft het grootste
percentage holle ruimte. Mortel vult bij een
homogene verdeling de holle ruimte tussen
het aggregaat (zie figuur 4).
Afwijking van de gewenste aggregaat-mortel
verhouding betekent voar wat betreft de
holle ruimte: bij meer aggregaat (minder
martel) is er meer holle ruimte; bij minder
aggregaat (meer mortel) is er minder holle
ruimte.
Opmerking:
Hierbij wordt uitgegaan van een constante
aggregaatsamenstelling; ontmenging in de
aggregaatsamenstelling zelf, met name in het
zandpunt en de zand- steenverhouding,
heeft eveneens een grate invloed op de holle
ruimte.
Voar het behalen van een zo gelijkmatig
mogelijke verdichting moet de aggregaatmortel
verhouding zo min mogelijk wisselen.
Tijdens de verwerking kan het aggregaat niet
alleen uit de mortel geraken maar ook weer
in de martel terechtkomen.
In de praktijk wordt hiervan voor een beter
eindresultaat vaak gebruik gemaakt
(bijvoarbeeld bij de naadafwerking). Bij de
bepaling van de verdichtingsgraad van
boorkernen wordt de invloed van een
afwijkende samenstelling op het haalbare
verdichtingsresultaat grotendeels
ondervangen, de invloed op de holle ruimte
echter niet.
A.3 Voorwaarden voor het verdichten
van asfalt
Het verdichten van asfalt vindt plaats door er
van boven op te drukken. Een materiaal
waarop gedrukt wordt, wil in principe in aile
richtingen vervormen. Deze vervorming
wardt op twee manieren tegengegaan:
a. door de tegendruk die vanuit de
omgeving op het materiaal wordt
uitgeoefend (het "opgesloten zijn")

. door de inwendige samenhang van het
materiaal.
ad. a Het opgesloten zijn van asfalt
In het laboratorium wordt voor het verdichten
de Marshallhamer gebruikt.
Tijdens het verdichten is het asfalt zijdelings
opgesloten door een stalen cylinder.
Ook de ondergrond geeft een zodanige
opsluiting dat de verdichtingsenergie
optimaal benut wordt. In de praktijk is de
opsluiting van het te verdichten asfalt niet zo
ideaal, met name niet in de horizontale
richting. In principe verzorgt het
naastgelegen asfalt de opsluiting.
Ais deze opsluiting niet voldoende is komt
het te verdichten asfalt in beweging (zie
figuur 5).
Onder een bepaalde belasting kan het asfalt
vervormen.
Het bitumen speelt bij mogelijke vervorming
een grote rol.
Bitumen gedraagt zich visco-elastisch; dat
wil zeggen dat het vervormingsgedrag is
samengesteld uit een viskeuze ("stroperige")
vervorming, die aanwezig blijft als de
belasting wordt weggenomen, en een
elastische vervorming, die na het wegnemen
van de belasting volledig verdwijnt.
Ais asfalt warmer wordt verwerkt heeft het
bitumen een lagere viscositeit, zodat het
asfalt onder een bepaalde belasting
gemakkelijker blijvend vervormt.
Door een kortere belastingsduur wordt de
elasticiteitsmodulus hoger: het asfalt reageert
stijver.
We onderscheiden blijvende en tijdelijke
vervorming (zie figuur 6).
Fig. 5 ...het krachtenevenwicht rond het volumedeel
asfalt is nog niet bereikt. In dit voorbeeld zakt het
volumedeel asfait naar beneden tot de opsluitkracht Gv
door de ondergrond even groot is als Fv. Het asfalt
beweegt ook naar links en naar rechts tot de horizontale
opsluitkrachten Gh net zo groot zijn als Fh wordt ...
opsl uitkracht
Gh1-
F"
opslu·ltkracht
Gh2
-
Fig. 6 ...blijvende en tijdelijke vervorming na wegnemen
belasting ...
Blijvende vervorming (door verdlchtingl
---aaSfalt
v
25
o'
o 0
~-- /
Tijdelijke vervorming (door terugveren van ondergrond
en astaltl
.. .
druk spreiding
V8
u/I/
t
ad. b De inwendige samenhang van asfalt
De weerstand tegen blijvende vervorming
(verdichten) van een volumedeel asfalt, wordt
door de inwendige afschuifbaarheid van
asfalt bepaald. Deze inwendige
afschuifbaarheid wordt be"lnvloed door de
horizontale en verticale opsluiting en door de
inwendige samenhang. Deze inwendige
samenhang komt tot stand door de
inwendige wrijving van de skeletdeeltjes ten
opzichte van elkaar en door de stijfheid van
het bindmiddel, de mortel. De samenstelling
van het asfalt speelt de grootste rol in het
opvangen van een verticale kracht (zie figuur
7).
Fig. 7 ...overdracht van een verticale kracht via mineraal
op de ondergrond. Gebroken mineraal vraagt minder
horizon tale opsluiting dan rond mineraal ...
p p
Fig. 8 ...steen-mortelverhouding heeft invloed op de
overdracht van een verticale kracht op de ondergrond. ..
v

Gebroken mineraal vraagt minder harizontale
opsluiting bij een verticale belasting dan rond
materiaal; datzelfde geldt voor een relatief
stijve martel ten opzichte van een relatief
slappe martel.
Ais de mortel de inwendige afschuifbaarheid
bepaalt (zie figuur 8) dan moet de martel zo
homogeen mogelijk verdeeld zijn.
Krachtoverdracht via de mortel wordt
moeilijker als deze minder stug is.
Uitgaande van asfalt met dezelfde
samenstelling in massaprocenten is de
mortel minder stug als de temperatuur van
het asfalt hoger is. Bij een bepaalde
asfalttemperatuur wordt de mortel minder
stug als:
- de viscositeit van het toegepaste bitumen
lager is
- er meer lucht ingesloten zit (minder
verdicht is)
- het restvochtpercentage hoger is
- de bitumendichtheid lager is
- het mineraal aggregaat minder gebroken is
- de vulstof zwakker is.
Opmerking 1:
Een maat voar de viscositeit van bitumen bij
verwerkingstemperatuur is de E.v.T. 170
mm 2 /s. E.v.T. (Equi-viscositeitstemperatuur)
is de temperatuur waarbij de betreffende
bitumen een viscositeit van 170 mm 2 /s heeft.
Deze E.V.T. is altijd vermeld op het bewijs
van oorsprong).
Opmerking 2:
Een andere mogelijkheid om de martel
minder stug te maken is de vulstofbitumenverhouding
te verkleinen (minder
vulstof of meer bitumen) of eventueel het
aandeel fijn zand te verlagen (voor zover
aanwezig).
Opmerking 3:
Bij het verdichten moet de mortel niet te
stug zijn, omdat dan de overtollige lucht niet
kan worden uitgedreven, zodat een verend
effect kan ontstaan.
Hij moet ook weer niet te slap zijn, omdat de
mortel dan met de lucht uitgedreven kan
worden, waardoar het oppervlak vet slaat.
Fig. 9 ...kantijzer kan werk van de harker verlichten en verzorgt een betere zijwaartse
opsluiting ...
kantijzer
Fig. 10 ...enige factoren die de grootte van de
horizon tale druk onder de walsrol beiiwloeden ...
drukverdeling
r
\
band
)
0·" "0
c:;
-- CJ .• 0 --
C> o' 0
,\\\\\."""

In figuur 10 zijn enige invloedsfactoren op de
graotte van de horizontale druk onder de
walsral geHlustreerd.
AA Het ontstaan van stuwdruk in
een asfaltlaag
Een balk van een afwerkmachine (maar ook
een walsrol) drukt niet alleen verticaal op de
te verdichten asfaltlaag maar ook horizontaal
tegen de bovenkant van deze asfaltlaag.
Het is te vergelijken met een strijkbeweging.
Is de resulterende kracht te horizontaal
gericht dan wordt de oppervlaktelaag
gewoon inwendig afgeschoven, als de
horizontale opsluiting niet voldoende is. Op
die plaats waar het asfalt door de
strijkbeweging niet te veel wordt
meegenomen, maar door voldoende
opsluiting blijft liggen ontstaat stuwdruk. De
resulterende kracht is daar meer verticaal
gericht. Het asfalt wordt door stuwing
samengedrukt (zie figuur 11).
Ais er lucht kan ontwijken wordt het asfalt
verdicht. Een verticale druk alleen komt in de
praktijk niet voor.
De snelheid waarmee over het asfalt
gestreken wordt, geeft een verandering in
het opsluitend effect van het warme asfalt.
Bij een hogere snelheid is de rangschikking
van het korrelskelet door een stugger
reagerende mortel moeilijker.
Het verdichtend effect kan hierdoor afnemen.
Bij lage snelheid is de horizontale
component in het krachtenstelsel die
veraorzaakt wordt door de snelheid, kleiner.
Hierdoor wordt de resultante meer verticaal
gericht. Dit versterkt het effect van een
minder stug reagerende mortel bij lage
Fig. 11 ... stuwdruk ontstaat door het strijken over as fait bij voldoende opsluiting ...
geen s tuwdruk
/
Fy
Fig. 12 ...gerichtheid van de resulterende kracht op het asfait is afhankelijk van de
snelheid van de strijkbeweging en de mate van opsluiting ...
Fy V1 V1

Fig. 14 ... voor rangschikken steensketet zijn horizontate
en verticate krachten nodig ...
Asfalt wordt in principe verdicht, door er van
boven op te drukken. Voor een goede
korrelrangschikking is dat echter niet altijd
voldoende, met name niet bij steenrijke
mengsels. Deze hebben naast de verticale
krachten vaak ook horizontale krachten
nodig om de gewenste korrelrangschikking
te bereiken.
Afwisseling van horizontale en verticale
krachten in het warm asfalt noemen we het
kneden van asfalt.
Ais de korrels van grof naar fijn precies in
elkaar passen (dichte pakking), is het
belangrijk dat de samenstelling van het asfalt
homogeen is. Zouden korrels niet op hun
plaats zitten dan geeft dit holle ruimte.
Kubisch gebroken en ronde stenen laten zich
gemakkelijker in het asfalt op hun plaats
brengen dan niet kubisch gebroken stenen
Fig. 16 ...in de praktijk knedend effect door staten rot en band; in het
taboratorium geen knedend effect ...
~
stalen rol
band
Uv t
Uh t
Uv t
~ uh t
-
-
-
of langwerpige platte stenen. De
bewegingsmogelijkheid van de stenen wordt
bepaald door de hoeveelheid en de stijfheid
van de mortel.
In de praktijk zijn er onder de walsrollen
afwisselend horizontale en verticale krachten.
Niet alleen de band en van een bandenwals
maar ook stalen rollen leveren een knedend
effect op. Is de rangschikking van het
korrelskelet door de afwerkmachine niet
bereikt dan moet enige beweging in
horizontale richting (enkele cm's v66r de
walsrol) in het asfalt zichtbaar zijn.
Hoe gemakkelijker stenen zich in het asfalt
laten verplaatsen des te minder is het
opsluitend effect wat door dat asfalt
geleverd kan worden.
Voor het verdichten van asfalt is in de
praktijk meestal enige beweging vereist.
In het laboratorium wordt de rangschikking
van het steenskelet bijvoorbeeld verkregen
door 100 slagen van een marshallhamer. Er
is dan geen sprake van een knedend effect,
maar van een verticale slagverdichting.
De verdichting door rangschikking van het
korrelskelet wordt bij steenrijke mengsels
moeilijker verkregen dan in de praktijk.
Verdichten betekent het verhogen van de
dichtheid. Bij asfalt wordt dit bereikt door het
verkleinen van de laagdikte. De
volumeverkleining moet worden gerealiseerd
door het uitdrijven van lucht.
De lucht in het asfalt komt voor in gesloten
en in open porien. De lucht uit d~ open
porien kan tijdens het verdichten gemakkelijk
naar buiten ontsnappen. Voor de lucht in de
gesloten porien is dat niet het geval; deze
moet zich een weg ban en naar buiten door
het opzij duwen van de mortel.
Is de mortel erg slap (en in grote hoeveelheid
aanwezig), dan verzet deze zich daar niet
tegen, maar laat zich zelfs meenemen door
de lucht op zijn weg naarbuiten. Dit kan tot
gevolg hebben, dat het oppervlak vetslaat.
(Dit effect treedt versterkt op indien trillend
wordt gewalst).
Is de mortel zeer stijf, dan verzet de mortel
zich tegen de druk van de samengeperste
lucht. De lucht kan dan tijdens het passeren
van een walsrol een hoge druk opbouwen.
Indien de mortel nog niet stijf genoeg is om
deze hoge druk te weerstaan (bijvoorbeeld
omdat de temperatuur nog te hoog is), zal
het asfalt direct na het passeren van de

walsrol weer volledig terugveren, zodat het
verdichtingseffect van deze walsovergang
nihil is (zie figuur 17).
Pas als de mortelstijfheid voldoende is
toegenomen om de toe name van luchtdruk
te weerstaan, zal er weer sprake van
verdichting kunnen zijn.
Door te zwaar en te veel walsen op
dichtgeslagen asfalt kan de dichtheid zelfs
weer afnemen: de verdichtingsenergie wordt
dan gebruikt om het korrelskelet weer uit
elkaar te drukken. Bij trillend walsen treedt
dit effect in nog sterkere mate op.
Het tijdelijk niet-walsen van dichtgeslagen
asfalt is echter niet aan te bevelen. De
stijfheid van de mortel neemt met het
afkoelen geleidelijk toe, terwijl de luchtdruk
door het afkoelen van de lucht en door het
toenemen van de beschikbare holle ruimte
(bitumenkrimp) afneemt.
Hierdoor komt er weer een mogelijkheid voor
verdere verdichting.
Deze effecten moeten door licht walsen
worden bijgehouden, anders zijn de nog
noodzakelijke, relatief grote, verplaatsingen
van de skeletdeeltjes ten opzichte van elkaar
Fig. 19 ...gerichtheid van niet kubisch of niet ronde stenen in een asfaltlaag ...
trillen
platte
steen
"..~ 0 0 II
•
• ~
halt gebroken driehoekig
steen gebroken steen
/
niet meer mogelijk door de toegenomen
stijfheid.
Een asfaltmengsel dat in deze fase niet in
beweging wordt gehouden verstijfd en is niet
of nauwelijks meer in beweging te krijgen.
Asfalt waarin deze toestand veel lucht is
ingesloten, voelt verend aan.
Dit type asfalt is in de praktijk moeilijk tot
100% verdichting te brengen, bovendien zijn
er dan relatief grote horizontale
verplaatsingen en een laag opsluitend effect.
A.7 Gerichtheid van stenen in de
asfaltlaag
Zoals voorheen reeds vermeld is zijn niet
kubisch gebroken stenen of lange platte
stenen moeilijker te rangschikken in het
steenskelet dan kubisch gebroken of ronde
stenen. Hierbij komt nog dat door de
afwerkmachines afhankelijk van de rijrichting
een duidelijke gerichtheid ontstaat. Ais
langwerpige stenen van een helling rollen
komen ze dwars op de rijrichting in het asfalt
(zie figuur 18).
Normaal gesproken komen onder de balk
overvullingsverschijnselen voor. Door het in
trilling brengen van het asfalt zullen de
langwerpige stenen altijd plat gaan liggen,
platte stenen gaan vlak liggen en half
gebroken stenen gaan met de ronde kant
naar boven liggen. Driehoekig gebroken
stenen schikken zich met de punt in de
rijrichting van de afwerkmachine (zie figuur
19).
De ligging van kubisch gebroken of ronde
stenen ondervindt geen invloed van het in
trilling brengen van het asfalt. Inwendige
afschuiving van asfalt kan de ronde kant van
half gebroken stenen naar boven werken, dit
geldt ook voor platte stenen.
Driehoekig gebroken stenen brengen door
hun gerichtheid een verschil in opsluitend
effect naar de afwerkmachine toe of van de
afwerkmachine vandaan.
Fig. 20 ...opsluiting door gerichtheid stenen in de richting
van de afwerkmachine minder dan van de
afwerkmachine vandaan ...
.
CV\l meer
- opsl uiting
"

~T)
~ 111 0 ~;.o
" '" "''''''' '" 'Z'\'Z '\\.'
statisch
Een boorkern zal onder andere door de
speciale ligging van stenen andere
mechanische eigenschappen hebben dan
een in het laboratarium vervaardigd
marshallblokje.
In het laboratorium kan door de
marshall hamer zo'n duidelijke gerichtheid
niet aan de stenen gegeven worden.
Langwerpige stenen kunnen rechtop blijven
staan.
Asfalt dat, nadat het los gestort is, met de
hand wordt gespreid, kent deze duidelijke
gerichtheid van de stenen ook niet. Het
opsluitend effect is duidelijk groter dan bij
machinaal verwerkt asfalt met gerichtheid
van de stenen.
Ais het opsluitend vermogen van asfalt in de
langs- en dwarsrichting verschillend is heeft
dit zeker invloed op het verdichtend effect
van een wals.
Fig. 22 ...gebroken mineraa/: /age frequentie hoge s/achtkracht; rand mineraa/:
hoge frequentie /age s/agkracht. ..
,
j', /tls]-
Het zich rangschikken van steenkorrels in
het korrelskelet is afhankelijk van de wijze
waarop de stenen langs elkaar kunnen
bewegen. Doar het kneden worden de
stenen reeds in de mortel bewogen.
Bij moeilijk verdichtbare mengsels met veel
gebroken mineraal aggregaat en bijvoorbeeld
een stugge martel kan het in trilling brengen
van het asfalt helpen bij het rangschikken
van het korrelskelet. Zolang de stenen in het
korrelskelet nog niet goed zijn gerangschikt
en de martel door afkoeling stugger wordt, is
het mogelijk dat door het trillen een betere
verdichting wordt behaald.
Ook ongebonden aggregaat kan door
rangschikken van de korrels ten gevolge van
trillen verdicht worden, net zoals door het
schudden van en tikken tegen een
monsterblik met zand en steen de dichtheid
van dat monster wordt verhoogd.
Drukwisselingen vanuit het oppervlak
(kneden) hebben niet zo'n dieptewerking als
het in trilling brengen van het aggregaat (zie
figuur 21).
Een trilling kan door frequentie en slagkracht
gedefinieerd worden. Voar een zandbaan is
een realtief lage frequentie (30 Hz) en een
relatief hoge slagkracht (10% roldruk)
gewenst. Voor het verdichten van de
bovenste dunne laag (bijvoorbeeld 2 cm) kan
statisch worden afgewalst.
Het trillen blijkt in sommige praktijksituaties
het beste effect te geven door op asfalt met
gebroken mineraal een lage frequentie (circa
40Hz) en een hoge slagkracht (circa 8% van
roldruk) toe te passen. Op mengsels met
rond mineraal geeft een hoge frequentie
(circa 60 Hz) met een lage slagkracht (circa
5% van de roldruk) het beste resultaat (zie
figuur 22).
Een wals wordt door het trillen van een of
meer rollen niet zwaarder. Het effect van een
trillende rol op het rangschikken van stenen
in het steenskelet kan echter gemakkelijk
hoger liggen dan wat een statische rol met
een hogere roldruk via het kneden kan
leveren. De extra energie moet door de
asfaltlaag opgenomen kunnen worden via
een blijvende vervarming door rangschikking
van het korrelskelet.
Is er echter geen verdichtend effect meer te
behalen, omdat de vervarmingen onder de
rol tijdelijk zijn (terugveren), dan helpt trillen
niet. Een lagere verdichting kan dan het

esultaat zijn doordat het skelet weer uit
elkaar wordt getrild.
In asfaltlagen die ten opzichte van de
grootste steenmaat te dun zijn (bijvoorbeeld
kleiner dan tweemaal de grootste
steen maat) , kan bij het toepassen van een
hoge slagkracht verbrijzeling van stenen
optreden.
Trillingen op de verticale druk geven ook
trillingen op de horizontale druk (zie figuur
23). Het opsluitend effect van warm asfalt
wordt hierdoor verminderd.
Te veel trillen op asfalt, waarvan het bitumen
nog warm is (en dus relatief veel volume
bezet), kan dat asfalt laten vetslaan.
Het korrelskelet wordt dan al sterk
samengedrukt, waardoor er te weinig ruimte
overblijft voor de (door de hoge temperatuur
nog sterk uitgezette) mortel en lucht. Deze
worden daardoor gezamenlijk naar boven
gedreven, waarna de lucht verdwijnt en de
mortel het oppervlak bedekt.
Dit effect kan ook optreden onder een
trillende afwerkbalk.

B Het verdichtend effect van een wals
B.1 De walsrolkarakteristiek van
stalen walsen
Een wals verdicht het asfalt door dit te
vervormen.
De grootte van de vervorming is afhankelijk
van de draagkracht van het asfalt en van de
grootte van de druk, die de walsrol op het
asfalt uitoefent.
De draagkracht van het asfalt is een
mengseleigenschap en is dus onafhankelijk
van het walstype. Aileen de grootte van de
uitgeoefende druk kan dus worden be'invloed
door het inzetten van een bepaalde wals.
Veelal wordt een walsrol gekarakteriseerd
door de lijndruk, die hij theoretisch afgeeft.
Dit is in feite niet juist, omdat deze Iijndruk in
de praktijk niet voorkomt. Immers door het
inzakken van de walsrol in het asfalt ontstaat
een oplegoppervlak, waardoor de door de
wals uitgeoefende kracht verdeeld wordt
over een groter oppervlak (zie figuur 24).
Uit deze figuur blijkt dat de door de walsrol
uitgeoefende kracht niet alleen verticaal maar
ook schuin werkt. Deze druk kan dus worden
ontleed in een horizontale en verticale
component (zie figuur 25).
In de praktijk is gebleken dat de verticale
druk die de in Nederland gebruikelijke
walsen uitoefenen op de in Nederland
gebruikelijk asfaltmengsells meestal ruim
voldoende is om het gewenste
verdichtingseffect te bereiken. Maatgevend
voor het verdichtend effect (en voor diverse
bijzondere verschijnselen die bij het
Fig. 24 ... vermindering van de maximale verticale
drukspanning door de vervorming van asfalt bij een
sti/staande rol...
.::::l0/- ~oo
"..

.x
Qj
.•...
V1
'r::
Qj
.•...
.x
to

Fig. 29 ...het oppervfak beweegt afhankefijk van de rijrichting van de wafs, afs de
stenen systematisch gericht zijn ...
-rijrichting afwerkmachine
0'.

Fig. 31 ...ralweerstand en wrijvingsweerstand. ..
aangedreven rot niet aangedreven rol
~ ~o. I' ~Fv QO: o· :
\\\ ""\ \""\ \\ \ \\'
Fhn (BP Fv
Fhd
Fhr
~ r~ ....~
o
lFv ~ C:0 C)O.~
.. 0 •.•
\ \ \ \ \\ \ \ \\\\\ \\'
Er zijn twee soorten weerstand te
overbruggen door een rijdende wals:
1. de rolweerstand
(asfaltvervorm ingsweerstand)
2. de wrijvingsweerstand.
De rolweerstand treedt altijd op in de
rijrichting.
De richting waarin van de wrijvingsweerstand
optreedt hangt af van het al of niet
aangedreven zijn van een walsrol (zie figuur
31).
Een geduwde of getrokken rol levert in
principe een grotere horizontale druk in de
rijrichting dan een aangedreven rol.
Fig. 32 ...het verloop van de verticale druk bij een stalen rol en een band ...
stalen rol band
~~ .0 I .D .t>. I -?' I O' .0 . 0 I Q'
,,"""\1\ ""\ "''' 'i' \ '" \ "''' '{ "'\ '" "'''''' "'''''

Fig. 34 ...vervorming van asfa/t afhanke/ijk van maximaa/
toe/aatbare trekspanning en de bandenspanning ...
Ais de bandenspanning hoger ligt dan de
voor het asfaltoppervlak toelaatbare
trekspanning wordt het asfalt door de wals
onvlak achter gelaten. De toelaatbare
trekspanning wordt mede bepaald door het
opsluitend vermogen van het omringende
asfalt.
Na de balk van een normale afwerkmachine
kan voor grindasfaltbeton de toelaatbare
bandenspanning tussen de 3 en 4 atmosfeer
liggen. Bij een binder en deklaag is 4 a 5
atmosfeer een normale spanning. Na
afkoeling en verdichting van het asfalt wordt
het opsluitend vermogen groter en lopen de
toelaatbare drukken bij grindasfaltbeton op
tot 5 a 6 atrnosfeer, voor een binder tot 6 a
7 en voor een deklaag zelfs tot 7 a 8
atmosfeer.
Op een grindasfaltbeton dat na de balk
slechts 3 atmosfeer toelaat vervormen de
banden van een bandenwals met een
bandenspanning van 6 atmosfeer het asfalt
zeer sterk (zie figuur 34).

C Het verdichten van asfalt en speciale
invloeden daarop
Verdichten van asfalt is het verkleinen van
het volume door het samendrukken van het
korrelskelet. Hierbij moet lucht worden
uitgedreven. Het samendrukken van het
skelet wordt in het algemeen voorafgegaan
door een rangschikking (dat wil zeggen een
verplaatsing) van de korrels ten opzichte van
elkaar.
In principe neemt de dichtheid van het asfalt
toe met de toename van het aantal
walsovergangen.
Omdat in de loop van het verdichtingsproces
ook de asfalteigenschappen veranderen (met
name door afkoeling, waardoor de
mortelstijfheid en dus de mengselstijfheid
toeneemt en door toenemende dichtheid,
waardoor de mengselstijfheid nogmaals
toeneemt), zal het effect van een
walsovergang tel kens anders zijn.
Het verdichtend effect van walsen kan onder
de gebruikelijke Nederlandse
omstandigheden (qua materieelinzet en
asfalttypen) worden gekarakteriseerd met de
op biz. 14 gegeven walskarakteristiek.
Deze walskarakteristiek (of eigenlijk:
rolkarakteristiek) kan ter orientatie worden
gebruikt om een keuze van de in te zetten
walsen te maken.
Bij het verdichten van relatief dichte
asfaltmengsels (dicht asfaltbeton,
grindasfaltbeton) blijkt dat in de praktijk drie
Fig. 35 ...het verloop van de asfaltdichtheid en de temperatuur tijdens het
verdichtingsproces (dichte mengsels) ...
r 98
I
-g
~ 96
en
en
c
E u 94
~ Q)
>
CD: fasenummer
I
" I
'-. ~
I
temperatuur -....!
I @
.----
.-. ~.
fasen kunnen worden onderscheiden (zie
figuur 35).
In fase 1 moet de korrelrangschikking
plaatsvinden.
De stenen moeten daarom langs elkaar
kunnen glijden; de mortel/mastiek moet dan
nog voldoende flexibel zijn.
Ais asfalt afkoelt wordt de mortel steeds
stugger. Vanwege dit feit moet de
temperatuur van het asfalt achter de balk bij
voorkeur niet lager zijn dan de EVT. 170
mm 2 /s voor de toegepaste bitumensoort. Het
korrelskelet kan bij deze temperatuur nog
gemakkelijk gerangschikt worden.
(De EVT. of Equi-viscositeitstemperatuur is
de temperatuur, waarbij de bitumen een
bepaalde - aangegeven - viscositeit
("vloeibaarheid") heeft. De EVT. is
afhankelijk van de samenstelling van het
betreffende bitumen en zal daarom per merk
(herkomst) en soort kunnen verschillen.)
De E.V.T. 170 mm 2 /s (de mengtemperatuur)
van een bepaalde bitumen is vermeld op het
Bewijs van Oorsprong.
Bij overvullingsverschijnselen kan bij een
lagere temperatuur dan E.V.T. 170 mm 2 /s
(bijvoorbeeld tot 20°C lager) het korrelskelet
toch nog worden gerangschikt als er in dat
asfalt maar voldoende mortel aanwezig is,
zodat de inwendige afschuifbaarheid
gemakkelijker is. Dit is bijvoorbeeld het geval
bij een grindasfaltbeton en bij
steenmastiekasfalt.
Ais er stuwdruk ontstaat kan lucht worden
uitgedreven. Dit is tijdafhankelijk. Vaak loopt
de voorverdichting van een afwerkmachine
bij een hogere rijsnelheid dan ook terug. De
temperatuur van het asfalt achter de balk
bepaalt de maximaal toelaatbare
trekspanning.
Ais een wals verdicht, vormt zich het
oplegoppervlak voor de stalen rollen, zonder
sterke horizontale verplaatsing. De mortel
moet echter niet te stug worden, er moet zo
snel het asfalt dit toelaat worden gewalst.
Voordat het asfalt tot circa 120°C is
afgekoeld, moet het korrelskelet zijn
gerangsch ikt.

Vrijwel aile gebruikelijke walsen zijn in staat
deze rangschikking te verzorgen; een
bepaalde walskarakteristiek is niet aan te
geven. De keuze van de wals zal worden
bepaald door praktische omstandigheden
(mogelijkheid van inzet in fase 2, naad- en
dwarslasafwerking, effect van keerpunten op
de vlakheid etc.).
Opmerking:
bij zeer open asfaltbeton kan normal iter met
deze fase worden volstaan. Indien de mortel
al redelijk stug is (Iage begintemperatuur)
kan een trilwals zeer effectief zijn.
In fase 2 gaat het asfalt zich anders
gedragen.
Door toenemende dichtheid en het toenemen
van de mortelstijfheid bij de dalende
temperatuur raakt de nog in het asfalt
aanwezig lucht ingesloten (bij relatief dichte
asfaltmengsels). Het asfalt gaat daardoor
zuiver elastisch reageren (sponseffect): de
door de wals uitgeoefende energie wordt
niet gebruikt voor de (verticale) vervorming
van het asfalt. Het verdichtingseffect is in
deze tweede fase verwaarloosbaar.
De walsrollen hebben in deze fase sterker de
neiging het asfalt aan het oppervlak mee te
nemen.
Bij een goede hechting van het asfalt
aan de onderlaag bestaat de kans op
inwendige horizontale afschuiving in de laag;
bij een sterk opgesloten mengsel (dat wil
zeggen een mengsel met een hoge
inwendige stabiliteit) en een relatief gladde
onderlaag, kan het asfalt op de ondergrond
afschuiven (schuif- en scheurproblematiek).
Deze elastische fase is bij de gebruikelijke
asfaltmengsels sterk temperatuur-afhankelijk
en ligt globaal tussen 120 en 90 °G. Soms
echter loopt deze fase verder door tot 50 °G
en minder, vooral indien in het asfalt veel
dampen aanwezig zijn (vocht) en/of indien de
mortel erg stijf is (zeer fijn zand).
In deze fase mag de horizontale druk op het
asfalt niet te hoog oplopen. Ter orientatie
kan worden gesteld, dat dit wordt bereikt
door de inzet van walsen met een
(maatgevende) rolkarakteristiek beneden de
20 (afgezien van effecten van al dan niet
aangedreven zijn, hellingen etcetera).
Ook kan hier de bandenwals met succes
worden ingezet mits er met niet te hoge
bandenspanning wordt gewalst (zie ook biz.
16).
Bij meer open mengsels (open asfaltbeton,
zeer open asfaltbeton) treedt deze fase niet
op; hier kunnen dus ook andere walsen met
succes worden ingezet.
In deze fase moet wel (Iicht) worden gewalst
om de temperatuurkrimp van bitumen en
ingesloten lucht bij te houden.
In fase 3 kan de verdichting weer worden
voortgezet door de verder toenemende
stijfheid van de mortel en het afnemende
volume van bitumen en lucht (krimp).
Oat betekent dat dan het korrelskelet nog
verder moet worden samengedrukt.
Vanwege de relatief hoge mortelstijfheid en
de reeds hoge mengseldichtheid is hiervoor
een voldoende hoge verticale druk nodig.
Moeten bij temperaturen beneden de 70 °G
nog walssporen worden weggewalst, dan
moet het asfalt nog worden verplaatst.
In dit geval moet de waarde voor de
walskarakteristiek boven de 23 liggen (bij
een dichte deklaag). Relatief kleine
roldiameters helpen hier bij het verplaatsen
van asfalt.
Moet alleen nog verdichting worden behaald,
dan kan de walskarakteristiek ook tussen de
20 en 23 liggen, maar in ieder geval boven
de 20.
Bij inzet van een bandenwals is het zaak een
voldoende hoge verticale druk te bereiken.
Dit betekent, dat de bandenspanning dan
voldoende hoog moet zijn (zie biz. 16).
Samenvattend kan worden gesteld, dat voor
het verdichten van asfaltlagen in het
algemeen ten minste twee walsen nodig zijn:
een v66r- respectievelijk tussenwals die een
niet te sterk knijpend effect geeft, en een
nawals, die een hoge verticale druk
veroorzaakt (en daardoor een hoger knijpend
effect geeft). Uiteraard hangt het benodigde
aantal walsen ook af van de grootte van het
werk.
Een kleinschalig werk kan soms met
slechts een kleine wals worden verdicht. Er
is dan ook tijd voor het verdichten
beschikbaar.
Andersom kan voor grate werken of bij
kritische uitvoeringsomstandigheden het
benodigde aantal walsen grater zijn.
In de praktijk zullen de fasen niet keurig
verdeeld over het werk voorkomen. Door
ongelijkmatige asfalttemperatuur,
ongelijkmatige afkoeling, ongelijkmatige
laagdikte etcetera kunnen de bij de diverse
fasen behorende effecten ongelijkmatig
optreden. Voor een optimale verdichting is
het dus zaak deze variaties zo klein mogelijk
te houden.

Fig. 36 ...walsschema met behoud van profie/ ...
5 4 3 2
~ ~""",~V::\\."'Y\:"""'\\":
afschot
6 7 5
In de praktijk is er geen vast schema voor
het walsen te geven. Ais het door de
afwerkmachine neergelegde profiel zo veel
mogelijk behouden moet blijven, kan via de
volgorde van overgangen het asfalt zo goed
mogelijk op de plaats worden gehouden
door opsluiting (zie figuur 36).
Het vastleggen van de randen en naden
vergt speciale aandacht (zie par. C.3).
De rand van een nieuwe laag wordt
vastgelegd door de harker of door de
inwerking van het kantijzer. (Doordat het
kantijzer zorgt voor extra martel onder in de
rand geeft dit het beste resultaat).
Vaak wordt een extra zijdelingse opsluiting
geforceerd door het asfalt aan de rand eerst
iets te laten afkoelen voordat het wordt
verdicht (bijvoorbeeld de buitenste 20 cm):
dit om uitwalsen tegen te gaan.
Hoewel dit met betrekking tot het uitwalsen
inderdaad effectief is brengt het voor de
verdichting toch risico's met zich mee.
Voor naden is deze werkwijze daarom niet
aan te raden.
Fig. 37 ...veranderen van rijrichting van de wa/s ...
Bij bochten moet de wals niet te wringend
worden ingezet.
Het walsschema hangt af van de toelaatbare
bochten die de wals kan nemen zonder dat
het asfalt te sterk wordt verplaatst.
Ais het asfalt door de wals moet worden
verplaatst, dan moet de mogelijkheid hiertoe
worden gecreeerd door zo min mogelijk het
asfalt op te sluiten. Bij hoogteverschillen
door een hoogteregeling kan dit het geval
zijn.
Gezorgd moet worden dat er wordt
uitgewalst. Trillen kan hier helpen.
Bij het verdichten IS het over het algemeen
gewenst dat het asfalt iets wordt bewogen.
Het ontstaan van een stuwdruk en het
meenemen van asfalt door een walsrol zijn
reeds behandeld.
Een walsrol bouwt stuwdruk op in de eerste
meters.
Bij het verplaatsen door een wals wordt het
asfalt dat heenrijdend aan het oppervlak is
meegenomen, terugrijdend niet meer precies
teruggelegd (zie figuur 37).
Een stopplaats zal dan ook altijd een
onvlakheid opleveren.
Bij sterke verplaatsing van het oppervlak van
het asfalt kan de stopplaats door het
wegdraaien van de wals scheef worden
gelegd. Hierdoor kan de oneffenheid
gemakkelijker worden weggewalst (zie figuur
38).
CA De naadafwerking
Uit kwaliteitsoverwegingen vergt het
vastleggen van naden speciale aandacht.
Het asfalt moet zo goed mogelijk op de
plaats blijven en fors worden aangedrukt, en
er moet voldoende mortel aanwezig zijn om
de laag vast te houden.
Bij een eerste laag kan dit worden bereikt
door het gebruik van een (goed
functionerend) kantijzer (zie figuur 39); bij een
tweede laag door voldoende overhoogte en
overlapping aan te brengen (zie figuur 40).
Een harker is hierbij onmisbaar.
De naad wordt vervolgens snijdend verdicht
(zie figuur 41).
Bij gerichtheid van niet kubisch gebroken
stenen wordt bij de naad tussen de warme
en koude laag meestal het asfalt vastgelegd
over een breedte van circa 10 cm, rijdend
van de afwerkmachine vandaan (zie figuur
42).

innenprofiel kantijzer
Fig. 40 ...het "warm tegen koud" draaien. ..
overlap overhoogte
Fig. 41 ...het verdichten van de /angsnaad ...
afwerkmachine
+
~
I
I
I
I
~walS
I
I I
warm I koud warm I
I
rolrichhng
I
koud
I
Fig. 43 ...het ver/oop van de verdichtingsgraad over de
naad ...
100
:~ __ w_a_rm k_O_Ud _
laag 1 laag 2
Een naad blijft altijd een zwakke plek. Zeer
veel zorg bij de naadafwerking is daarom
vereist. Desondanks zal de verdichtingsgraad
op de naad altijd (iets) lager zijn dan
daarnaast (zie figuur 43).
Bij relatief schrale mengsels (asfaltbeton) is
daarom het aanbrengen van een goede
kleeflaag, met name van asfaltkleefmiddel,
altijd aan te bevelen.
Nederland is een vlak land, doch de
wegenbouwers hebben er heuvels in
gemaakt. Viaducten, opritten, afritten,
bochten etc. brengen hoogteverschillen met
zich mee. De afwerkmachine moet meestal
het asfalt op het gewenste profiel brengen.
De walsen maken dat profiel vaak niet beter
door uitwalseffecten en dergelijke.
Uitgaande van het feit dat de wals het profiel
zo goed mogelijk moet laten bestaan zijn er
enkele zaken op te merken.
Bij het verdichten is gesproken over de
rijrichting van de wals.
Richting afwerkmachine wordt gereden met
de rol(len), die de minste horizontale
verplaatsing van het asfalt geven. Dit blijft
natuurlijk het uitgangspunt, behalve als een
helling op wordt gewalst. Hier kan het beste
met de rol die het grootste horizontale effect
heeft, naar de afwerkmachine toe worden
gewalst om te voorkomen dat het helling
afrijden de rol met het grootste effect naar
beneden gericht is, en te veel asfalt
verplaatst (zie figuur 44).
Ais een walsrol asfalt met zich meeneemt
wordt er in principe uitgewalst. De laagdikte
wordt dunner en er treedt een blijvende
vervorming op van de asfaltlaag. Bij
laagdikteverschillen en profielaanpassingen
is dit effect (in bepaalde mate) reeds als
gewenst bestempeld. Daarbij wordt er wel
van uitgegaan, dat opzij van de walsrol het

Fig. 44 ... helling opwa/sen met de ro/(/en) die het
grootste horizonta/e meeneemeffect hebben ...
afwerkmachine
afwerkmachine
asfalt zich laat verplaatsen zander dat er
verstoring van het reeds behaalde resultaat
plaatsvindt.
Ais het asfalt nag goed inwendig
afschuifbaar is (bijvoorbeeld bij een lage
verdichtingsgraad) geeft het uitwalseffect
geen directe problemen.
Te sterk uitwalsen kan een initiele scheur in
het asfalt brengen door in lengte gerichte
stenen (zie figuur 45).
Normaal gesproken levert het uitwalsen een
verandering op van het door de
afwerkmachine gelegde profiel.
Ais het asfalt inwendig moeilijk afschuifbaar
is en overvullingsverschijnselen vertoont
(verend wordt door luchtinsluiting), dan kan
de asfaltlaag op de ondergrond afschuiven
(zie figuur 46). Een hele lap asfalt kan zo
voor de wals uit bewegen. Het opsluitend
vermogen wordt dan minder. De
te veel
overhoogte
Fig. 46 afschuiven op ondergrond bij hogere inwendige
wrijving .
afschuifkrachten opzij van de walsrollen
kunnen dan zo groat worden dat na drie
keer schuiven de structuur kapot gaat en er
een scheur ontstaat. In deze scheur zijn de
stenen in de lengte gericht en kunnen de
oorspronkelijke samenhang niet meer
bewerkstelligen.
Bij een grater knijpend effect van de wals zal
bij een lagere inwendige afschuifbaarheid
van het asfalt de asfaltlaag eerder gaan
schuiven op de ondergrond.
Het schuiven van een asfaltlaag treedt eerder
op indien:
- de ondergrond glad is
een sam enhang end stug mengsel wordt
toegepast
bij hogere temperaturen wordt
voorverdicht
de afwerkmachine slecht is afgesteld
een grate laagdikte wordt toegepast
te veel wordt gewalst
een wals wordt gebruikt die een te grate
verticale druk veroorzaakt in de
asfaltlaag.
Het schuiven van asfalt kan worden
voorkomen door:
- geduld
opruwen en uitvullen van de ondergrond
een goede communicatie tussen de
balkman en de walsmachinist, voor wat
betreft de laagdiktewisselingen
lagere rijsnelheid van de wals en daardoor
minder vervorming en minder
walsovergangen
een wals gebruiken die geen te grate
verticale druk uitoefend op de asfaltlaag
niet trillen met een stalen rol
een bandenwals gebruiken in de elastische
fase
opsluiting aan de langszijde van de
asfaltlaag
een voldoende overlap bij
walsovergangen.

Fig. 47 ...haIVe-mete~
,moo, W
niet
opgesloten
Een harker of het kantijzer zorgt ervoor dat
een nieuw aangelegde asfaltlaag aan de
langszijde goed op de ondergrond vast zit.
Meestal gebeurt dit door de mortel op de
ondergrond vast te drukken. In feite wordt
voor een verbeterde opsluiting gezorgd.
Verdichten moet de wals doen en wel op
asfalt dat over de breedte gezien onder de
rol in dezelfde mate wordt meegenomen.
Ais een smalle strook intensiever wordt
gewalst zal dit door de walsrol meer worden
meegenomen (uitgewalst), waardoor een
scheur kan ontstaan. Dit kan bijvoorbeeld
gebeuren langs de zijkant, omdat het asfalt
daar zijdelings minder opgesloten is.
Hierdoor kan de zogenaamde "halve-meter"
scheur ontstaan.
De laagdikte bepaalt de afstand van deze
langsscheur tot de zijkant. Bij een laagdikte
van circa 4 em asfalt ligt deze scheur op
circa een halve meter van de langszijde van
de aangelegde asfaltlaag. Bij een laagdikte
walsrol
I I I
walsrol
~ ~ ~
van circa 7 em kan de afstand tot de zijkant
teruglopen tot 30 em. De structuur is niet
door schuiven kapot gegaan, maar vanwege
het overschrijden van de maximaal
toelaatbare rek in de asfaltlaag. Het asfalt is
losgetrokken en vertoont een niet gladde
scheur (zie figuur 47).
Ais asfalt sterk met walsrollen wordt
meegenomen kan bij te weinig overlappend
walsen de oorspronkelijke verdichtingsgraad
verloren gaan. Het asfalt wordt dan als het
ware opgedrukt waarbij de verdichtingsgraad
lager wordt.
Dit noemen we een mollegang (zie figuur 48).
Met de "voeten" kan deze mollegang weer
worden aangedrukt. Een stalen rol waist dit
opgedrukte asfalt te sterk uit waardoor er
onnodig holle ruimte achterblijft.
Een bandje van een spiitstrooier, mits niet
met een te sterk langsprofiel of met een
moeilijk vervormbare band, kan hier ook
goed werk verrichten.
Ook asfalt dat door het stroopwafeleffect (zie
figuur 49) wordt opgeduwd kan op deze
wijze weer worden verdicht, zonder dat er
naderhand een scheur ontstaat.
Het stroopwafeleffect ontstaat meestal op
relatief dikke lagen.
c.g Laagdikteverschillen over lengte
en breedte
Het verdichten van asfalt betekent het
uitdrijven van lucht. De laagdikte is na
verdichting minder. Het aantal millimeters dat
het asfalt ingedrukt moet worden hangt af
van de laagdikte. Bij laagdikteverschillen zou
dan het oorspronkelijk vlakke profiel weer
onvlakheden vertonen.
Een hog ere voorverdichting is bij
laagdikteverschillen gewenst, als het
oorspronkelijke profiel behouden moet
worden.
Een dikkere laag vraagt meer indrukking dan
een dunnere laag. Gelukkig laat het asfalt
zich door walsen iets verplaatsen.
Door het uitwalseffect kan naar een plaats
met grotere laagdikte meer asfalt worden
gebracht, waardoor het uiteindelijke profiel
misschien iets verandert, maar wel vlak blijft.
Verplaatsen van asfalt kan slechts als het
opsluitend vermogen van het asfalt
voldoende laag is. In ieder geval zal een
meer knijpende wals het asfalt gemakkelijker

verplaatsen. De vuistregel is dat
laagdiktevariaties tussen 2 en 4 maal de
grootste steenmaat over het algemeen goed
verdichtbaar zijn, mits de hoogteverschillen
niet te dicht op elkaar liggen.
Voor een gelijkmatig werk is eigenlijk een
gelijkmatige laagdikte nodig. Enkelvoudige
overlagingen van oud onvlak werk zijn dan
ook erg moeilijk verdichtbaar vanwege de
wisselende effecten voor de walsen.
De wals moet voor een zo regelmatig
mogelijk effect ook gelijkmatig "in het asfalt
zakken". Ais er bijvoorbeeld veel (koud)
asfalt wordt geknoeid, kan de wals hierdoor
gedragen worden, waardoor er naast deze
plek slecht wordt verdicht. Zulke plekken zijn
later altijd terug te vinden.
Uitvullen van de ergste laagdikteverschillen,
zoals sporen of het aanbrengen van een
afsleeplaag, kan de regelmaat van het
uiteindelijke resultaat sterk verbeteren,
omdat er minder asfalt binnen de asfaltlaag
verplaatst hoeft te worden.
Na enige walsgangen kan het asfalt
dichtslaan. Dan kan een verend effect
optreden. Het asfalt blaast zich als het ware
op.
Te veel walsen (walsovergangen) werkt hier
averechts.
Een walsovergang brengt dan soms geen
blijvende verdichting. Het asfalt wordt
ingedrukt en veert door het uitzetten van de
samengeknepen insluitsels weer terug. Asfalt
gedraagt zich dan elastisch (zie figuur 50).
Het steeds weer comprimeren en
decomprimeren van de asfaltlaag kan een
versterking van dit opblaaseffect geven. Het
c::>
00,
CJ 0
a:
00
0 0
'" .:::> '" '" a
a
asfalt wordt in het ergste geval kapot
gewalst. De vervormingen die dit opgeblazen
asfalt met zich meebrengt kunnen
scheurvorming opleveren.
De eerste gedachte die opkomt bij een
walsovergang die geen direct
verdichtingsresultaat levert is in dat geval
niet te walsen. Binnen de asfaltlaag kan
echter een verstijvend effect optreden
waardoor in een later stadium het verder
verdichten van deze asfaltlaag wordt
bemoeilijkt. Er moet blijvend doch zo min
mogelijk gewalst worden. Een lage
walssnelheid helpt hier.
Overmatige vervormingen vragen meestal om
een lagere walssnelheid (minder
walsovergangen).
Zoals reeds eerder vermeld is (par. A)
kunnen na de afwerkbalk bij het
overschrijden van de maximaal toelaatbare
rek in het oppervlak van de asfaltlaag
dwarsscheurtjes ontstaan.
Ook relatief dunne lagen, gelegd met een
slecht afgestelde balk, geven dit beeld wel
eens te zien.
Een lagere frequentie van de stampmessen
kan hier helpen.
Is het asfalt echter erg warm en wordt door
een wals teveel uitgewalst, dan kunnen deze
dwarsscheurtjes ook optreden. Vaak treden
ze op bij een overmatig warm
grindasfaltbeton, maar zelfs bij een zeer
open asfaltbeton kunnen ze voorkomen.
Bij sterke vervorming van de ondergrond,
bijvoorbeeld een verende ondergrond, kan
het asfalt z6 snel terugveren dat er
dwarsscheurtjes ontstaan.
Dwarsscheurtjes dient men zoveel mogelijk
te voorkomen, omdat dit aanduidt dat binnen
de asfaltlaag de microstructuur kapot is. Het
herstellen van deze inwendige textuur is erg
moeilijk.
C.12 Aanplakken aan banden of
walsrollen
Stalen rollen worden bij de eerste
overgangen met water besprenkeld. Door het
ontstaan van stuwdruk (in de eerste meters
rijden) bij het afwalsen is er aan het
oppervlak meer mortel aanwezig dan steen.
Een plakje mortel kan dan meegetrokken

o 0
?

o Conclusies en aanbevelingen
Asfalt is een materiaal dat gedeeltelijk
bestaat uit vaste stof (het aggregaat),
gedeeltelijk uit een "vloeistof" (de mortel) en
gedeeltelijk uit lucht (de holle ruimte).
Het verdichten van asfalt komt in principe
neer op het samendrukken van het
korrelskelet in de asfaltlaag. Om dit
samendrukken volumetrisch mogelijk te
maken moeten de korrels worden
gerangschikt en moet lucht worden
uitgedreven. Asfalt wordt gedeeltelijk
verdicht onder de afwerkbalk
(voorverdichting). De eindverdichting vindt
plaats door walsen. Het verdichtingsproces
begint op een moment, waarop het asfalt
een hoge temperatuur heeft: de stijfheid van
de mortel is dan nog laag (de korrels kunnen
nog gemakkelijk worden gerangschikt), het
volume van de mortel (bitumen) en de
ingesloten lucht is nog groot
(temperatu uruitzetti ng).
Het verdichtingsproces verloopt tijdens het
afkoelen van het asfalt. In het algemeen kan
worden gesteld, dat in de voor Nederland
gebruikelijke omstandigheden (qua
asfaltsamenstelling en walstypen) normal iter
ruim voldoende walscapaciteit aanwezig is
om tot een goede verdichting te komen. Dat
het verdichtingsproces desondanks niet altijd
vlekkeloos verloopt (met name bij dichte
mengsels) kan worden verklaard uit een
analyse van de diverse verschijnselen, die
tijdens het afkoelen van het asfalt optreden
(toename van de mortelstijfheid,
temperatuurkrimp mortel en lucht, uitdrijven
lucht, toename mengseldichtheid).
De effecten van een wals op het asfalt
tijdens deze afkoeling blijken het beste te
kunnen worden verklaard vanuit de
horizontale krachten die een walsrol op het
asfalt uitoefent.
Deze horizontale krachten kunnen worden
gerelateerd aan een aantal
wasl(rol)eigenschappen: rolbelasting,
diameter, breedte.
Hieruit is de volgende wals(rol)karakteristiek
af te leiden:
Waarin:
Wh = walsrolkarakteristiek (horizontaal
effect)
P = de rolbelasting (KN)
I = de rolbreedte (in m)
D = de roldiameter (in m)
Is Wh groot (> 20), dan is de wals sterk
knijpend
Is Wh klein « 16), dan is de wals sterk
strijkend.
Bij het verdichten van dichte asfaltmengsels
(d.a.b., g.a.b.) kunnen drie fasen worden
onderscheiden:
* De eerste fase (tot 120°C). Hierin moet de
rangschikking van het korrelskelet
plaatsvinden. In deze fase kunnen aile
typen walsen worden ingezet.
* De tweede fase (globaal tussen 120°C en
80 a 90°C). Hierin gedraagt het asfalt zich
elastisch. In deze fase kan vrijwel geen
verdichting plaatsvinden. Er moet licht
worden gewalst om de temperatuurkrimp
van mortel en lucht bij te houden; zwaar
walsen moet worden voorkomen omdat de
kans op schuiven en scheuren groot is.
In deze fase moeten walsen met een niet
te sterk strijkend effect worden ingezet
(stalen walsen: Wh = 16; niet te zware
bandenwals). Er moet niet worden getrild.
* De derde fase: "beneden de 80 a 90°C".
De mortel is nu voldoende stijf en de
temperatuurkrimp is voldoende doorgezet
om het verdichten voort te zetten.
Vanwege de relatief hoge mengselstijfheid
is nu een sterk knijpende wals nodig: Wh
= 23.
Opmerking 1:
Bij deze aanbevelingen voor de
walskarakteristieken is geen rekening
gehouden met diverse randvoorwaarden met
betrekking tot bijkomende walsinzet
(bijvoorbeeld naaduitvoering), invloed op de
textuur, afstrooien etcetera en invloed van
het al dan niet aangedreven zijn. Deze
waarden dienen daarom met de nodige
voorzichtigheid te worden gehanteerd en
dienen in principe alleen ter globale
orientatie.
Opmerking 2:
De functie van voor- en tussenwals kan dus
goed worden gecombineerd in een wals,
indien voldoende walscapaciteit op het werk
aanwezig is.

Voor de bandenwals geldt dat bij inzet als
voor- en tussenwals bandenspanningen
hoger dan 3-5 atmosfeer niet zijn aan te
bevelen. Ais nawals is in het algemeen een
bandenspanning van tenminste 6-8
atmosfeer nodig om nog een
verdichtingseffect te bereiken (de waarden
zijn onder meer afhankelijk van
asfaltsamenstelling, temperatuur en
laagdikte).
In het algemeen kan worden gesteld, dat
asfalt onder de gebruikelijke Nederlandse
omstandigheden bij voorkeur statisch moet
worden gewalst.
Inzet van trilverdichting kan effectief zijn,
bijvoorbeeld onder ongunstige (weers-)
omstandigheden in de eerste
verdichtingsfase (rangschikken korrels), bij
detailafwerking en in speciale situaties
(Iaagdikte, mengselsamenstelling etcetera).
In de zomer koelt het asfalt niet snel af
onder 50°C; in dat geval moet rekening
worden gehouden met lange nawalstijden.
Indien het verkeer te vroeg op dit asfalt
wordt toegelaten kan dit leiden tot
naverdichting spoorvorming. Er moet dus
lang genoeg gewalst kunnen worden.
De noodzaak van meer of minder knijpende
walsen geeft aan dat voor het verdichten van
dichte deklagen eigenlijk minimaal twee
verschillende walsen nodig zijn.
Geduld en regeling van de
afwerkmachinesnelheid en de walssnelheid
vraagt zowel kennis van het verloop van
temperatuur van de asfaltlaag als van de
reeds behaalde verdichtingsgraad.
Een goede voorbehandeling van het te
verdichten asfalt is reeds het halve werk.
Zorg dat:
- de ondergrond voor de asfaltlaag vlak is
- de ondergrond voor de asfaltlaag moeilijk
vervormbaar is
- er een goed klankbord is
- de ondergrond ruw is
- de afwerkmachine goed afgesteld is
- te grote hoogteverschillen in lengte- en
dwarsrichting uitgevuld worden
- de walsen in goede staat van onderhoud
verkeren
- de aanvoer van het asfalt regelmatig is
- de produktietemperatuur van het asfalt
gelijkmatig is.

Bijlage 1 De walsrolkarakteristiek
Een wals, die zich over een asfaltlaag
voortbeweegt, wordt door dat asfalt
gedragen. Het asfalt vervormt al naar gelang
de draagkracht ervan (zie figuur 81).
Voor een wals wordt per rol vaak de lijndruk
gegeven.
In de praktijk is er altijd vervorming. De
kracht die de rol op de ondergrond uitoefent,
levert aan de asfaltlaag een verticale druk
afhankelijk van het oplegoppervlak.
kracht op de rol
------- = de gemiddelde verticale
oplegoppervlak druk
Een wals zakt bij vervorming in het asfalt.
Hoe groter het oplegoppervlak bij diezelfde
kracht, des te lager is de gemiddelde
verticale druk. Bij grotere vervorming oefent
de walsrol minder druk uit op de asfaltlaag
(zie figuur 82).
De krachten, die door de walsrol op het
asfalt worden uitgeoefend, hebben een
horizontale en een verticale component (zie
figuur 83).
In de praktijk is gebleken dat de verticale
druk die nodig is voor het verdichten van de
Fig. 81 ...vervorming van een asfaltlaag onder een walsrol ...
D diameter walsrol
I = lengte walsrol
P = belasting
d = indrukkingsdiepte
b = oplegbreedte
h = laagdikte asfalt
E = elasticiteitsmodulus asfalt
Fig. 83 ...het krachtenevenwicht onder de walsrol (I) en
de ontleding van die krachten (r)...
• Fh ~o
Fv Q .0'
S"''''''''''''''''''''''''''''''''''~
in Nederland gebruikelijke asfaltmengsels,
vrijwel altijd in voldoende mate aanwezig is.
In het algemeen is deze zelfs zeer
overvloedig aanwezig.
Het verdichtend effect van de gebruikelijke
walsen blijkt echter veel meer gerelateerd
aan de grootte van de horizontale kracht, die
door de walsrolien op het asfalt wordt
uitgeoefend.
Uit figuur 26 blijkt dat er een relatie is tussen
de verticale kracht Fy en de horizontale
kracht Fh, die afhangt van de afmetingen van
de walsrol:
De verticale druk onder de rol is afhankelijk
van grootte van de indrukking. Omdat deze
niet overal gelijk is, is deze druk ook niet
gelijk. Onder een stilstaande walsrol verloopt
de verticale druk globaal sinus-kwadraatvormig
(zie figuur 84).
De gemiddelde verticale drukspanning
bedraagt dan
Oy gem = --P- N/m 2
1.2b
De maximale verticale drukspanning
bedraagt
Oy max =+N/m 2
(2)

Fig. 84 ...verloop verticale druk onder een walsrol ...
UVmax = rb.
CJv -~
qem - 2b.1
Er van uitgaande dat het asfalt onder de
walsrol elastisch vervormt, is de
inzakkingsdiepte d:
8
d = Oy max • -h- (3)
waarin 8 = stijfheidsmodulus asfalt
h = laagdikte asfalt
Uit (2) en (3) voigt:
p h
b=-·-
Id 8
Uit figuur 83 voigt:
Uit (4) en (5) voigt:
b 2 = %0 2 - (V20-df
hieruit voigt: b 2 = O·d
. 3/p2 h2 \
d = V-tD·S2
Oeze formule bestaat uit twee delen:
* de invloedsfactor van de walsrol op de
maximale verticale drukspanning:
IW =ij~\
y 12.0
* de invloedsfactor van het asfalt:
A = ij h 2 \
8 2
Uit (1) voigt de invloedsfactor voor de
horizontale drukspanning:
d is in principe een asfalteigenschap; als
verticale walsrolkarakteristiek kan dus
worden aangehouden:
W=~
y 12.0
Ais horizontale walsrolkarakteristiek kan
worden aangehouden:
W h = -p-
1.0 2

Vanaf 2006:
Vereniging tot Bevordering van Werken in Asfalt
Zilverstraat 69
2718 RP Zoetermeer
Correspondentie:
Postbus 340
2700 AH Zoetermeer
T 079 - 3252225
F 079 - 3252295
E info@vbwasfalt.nl
W www.vbwasfalt.org
VBW-Asfalt (Vereniging tot Bevordering van Werken in Asfalt) is een vereniging van asfaltverwerkende bedrijven in Nederland.
Vereniging tot Bevordering van werken in Asfalt, Postbus 68, 3620 AB Breukelen, Telefoon 0346 262644, Telefax 0346 263505