De infrasector staat voor enorm veel uitdagingen. Daarom moeten we blijven ontwikkelen en innoveren. Als opdrachtgever in de wegenbouw dragen ook wij hieraan bij. Op het provincieplein ‘Proef de provincie’ delen we onze ervaringen met asfaltonderhoud en vernieuwing. De samenwerking en ontmoeting op deze beurs zijn nodig om opgedane kennis en ervaringen met elkaar te delen.
Provincie innoveert mee in wegenbouw
Van 17 tot en met 20 januari 2023 staan we op de beurs InfraTech 2023 in Rotterdam Ahoy. Met andere provincies laten we zien hoe we werken aan een bouwsector die in 2050 volledig circulair is. En we tonen primeurs, zoals de 1e Gelderse testlocatie met asfalt dat langer meegaat.
Nieuw soort asfalt dat langer meegaat
Provincie Gelderland doet samen met provincie Noord-Holland en de Technische Universiteit Delft langlopend onderzoek naar een nieuw soort asfalt dat veel langer meegaat. Dura Vermeer is als uitvoerend aannemer en kennispartner aangesloten. Het bitumen, de lijm die de steentjes in asfalt aan elkaar plakt, is verrijkt met een vleugje epoxy. Dit zorgt ervoor dat het asfalt minder snel veroudert (minder snel bros wordt). Daardoor blijven de eigenschappen langer behouden. De volgende stap in het onderzoek is een proefvak op de N837.
Proefvak N837 in Driel
Een proefvak op een provinciale weg in Gelderland is onderdeel van het onderzoeksplan. Er is enorm veel laboratoriumonderzoek gedaan naar epoxybitumen, zowel bij TU Delft als bij Dura Vermeer. De goede resultaten en de wetenschappelijke onderbouwing door de TU Delft zijn voor provincie Gelderland de aanleiding om het proefvak aan te leggen. Provincie Gelderland ontwikkelde zelf het zeer open asfaltbeton (zoab) waarin de epoxybitumen wordt gebruikt. Doel van het proefvak op de N837 is om de resultaten uit het laboratorium te toetsen aan de praktijk. Hiervoor worden gedurende de productie en aanleg diverse proeven gedaan. Naast het proefvak komt een vak met standaard asfalt. De resultaten van het proefvak worden vergeleken met dit referentievak. De testresultaten tot nu toe geven aan dat een veel langere levensduur haalbaar is. Epoxygemodificeerd asfalt is al een interessante optie als het wegdek 2 keer langer meegaat. Als de proef bewijst dat het asfalt inderdaad veel langer meegaat dan standaard asfalt, ligt de weg open om meer epoxygemodificeerd asfalt te gebruiken. Goed voor het milieu, de kosten én de weggebruiker.
Beter asfalt door epoxymodificatie
Bitumen, het bindmiddel in asfalt, is afkomstig uit de aardolieraffinage. Bitumen veroudert door diffusie van vluchtige bestanddelen en door blootstelling aan klimatologische omstandigheden (onder andere zuurstof, temperatuurwisselingen en ultraviolet licht). Bitumen in deklagen veroudert sneller dan bitumen in onder- en tussenlagen. Vanwege het hoge percentage holle ruimte veroudert het bitumen in (zeer) open deklagen sneller dan in dichtere asfaltmengsels. Hierdoor wordt het bros en ontstaat schade (bijvoorbeeld rafeling). Die veroudering kan worden vertraagd door bitumen te modificeren met epoxy, die uit 2 componenten bestaat. Ook hecht het veel beter aan het mineraal aggregaat. Met een epoxymodificatie wordt het bindmiddel sterker, én de goede eigenschappen blijven langer behouden.
Veelbelovend onderzoek
Epoxymodificatie van bitumen is niet nieuw; het patent van Shell stamt uit de jaren ’60 van de 20e eeuw. Sindsdien zijn wereldwijd vele brugdekken voorzien van asfalt met een hoog aandeel epoxy. In een grootschalig internationaal onderzoek naar asfalt met langere levensduur, is epoxygemodificeerde bitumen in asfalt onderzocht. Hiervoor is laboratoriumonderzoek uitgevoerd, gevolgd door een semi-praktijkproef in Nieuw-Zeeland. Om de toepassing in de wegenbouw ook financieel aantrekkelijk te maken, zijn later experimenten uitgevoerd met een verdunde variant. Ook met een lager aandeel epoxy lijkt de veroudering van bitumen langzamer te gaan. Het asfalt gaat mogelijk tot wel 5 keer langer mee dan de standaard asfaltmengsels. Inmiddels ligt er in Nieuw-Zeeland al een miljoen vierkante meter zeer open asfaltbeton (zoab) met epoxygemodificeerde bitumen. Gebruik in rafelingsgevoelige (dunne) deklagen in Nederland lijkt aantrekkelijk.
Voordelen voor prijs en natuur
De combinatie van verminderde veroudering en verbeterde hechting moet leiden tot een (minimaal 2 keer) langere levensduur ten opzichte van standaard bitumen. Ondanks de substantieel hogere kosten van het epoxygemodificeerde bitumen, leidt dit daardoor toch tot een financieel aantrekkelijke optie vanwege de lagere life cycle costs. De meerkosten bij aanleg wegen op tegen de voordelen van een significant langere levensduur met minder onderhoud (‘eerst investeren, later profiteren’). Om de meerkosten per vierkante meter zo veel mogelijk te beperken, is het zinvol om epoxygemodificeerde bitumen alleen in dunne deklagen te gebruiken.
Langere levensduur heeft veel voordelen
De productietemperatuur van het asfalt met epoxygemodificeerde bitumen ligt op ongeveer 135°C. Dit is veel lager dan de 160-170°C van standaard asfalt. Dit betekent dat de asfaltmenginstallatie veel minder brandstof verbruikt. Ook de uitstoot van CO2 daalt enorm. Maar de grootste winst voor het milieu komt door de langere levensduur. Hierdoor zijn in de toekomst veel minder primaire grondstoffen nodig. De lange levensduur scoort zeer gunstig op de levenscyclusanalyse en leidt tot een lage CO2-uitstoot en impact op het milieu. De langere levensduur zorgt bovendien voor minder voertuigverliesuren als gevolg van wegwerkzaamheden. Bij minder onderhoud hoeft de weg immers minder vaak afgesloten te worden vanwege wegwerkzaamheden.
