Asfaltbeton
Van oudsher worden in Nederland en in de rest van de wereld asfaltmengsels met een continue gradering van het mineraal aggregaat toegepast. Deze mengsels, aangeduid met asfaltbeton, zijn opgebouwd volgens het ‘betonprincipe’. Dat wil zeggen dat bij de opbouw van het korrelskelet wordt gestreefd naar een zo dicht mogelijke korrelpakking en dus een zo laag mogelijke holle ruimte in het mineraal aggregaat. Door de dichte pakking is het aantal contactpunten tussen de skeletkorrels zeer hoog, waardoor enerzijds de stabiliteit van het mengsel wordt bevorderd, terwijl anderzijds de contactdruk per contactpunt laag blijft, zodat verbrijzelen van het mineraal aggregaat wordt vermeden. Bovendien kan worden volstaan met een minimale hoeveelheid van het relatief dure bindmiddel.
Zeer open asfaltbeton behoort, ondanks de naamsaanduiding, niet tot de groep ‘asfaltbeton’, vanwege zijn discontinue gradering. De toevoeging ‘beton’ is destijds ontstaan om bestekstechnische redenen. Inmiddels is de naam zo ingeburgerd, dat deze is gehandhaafd.
De maximale dichtheid wordt, theoretisch, verkregen als de korrelverdeling zo veel mogelijk langs de volgende functie (Fullercurve) loopt.
waarbij
P = percentage door zeef met diameter d (% m/m)
d = geselecteerde zeefmaat (mm)
D = maximum korrelgrootte van het mengsel (mm)
d = geselecteerde zeefmaat (mm)
D = maximum korrelgrootte van het mengsel (mm)
Figuur 38 toont de korrelverdeling van een paar asfaltbetonmengsels. Uit de grafiek blijkt dat de korrelverdeling van AC surf dicht tegen de Fullercurve aan ligt. Alleen in de zandfractie zijn deze mengsels grover. Deze afwijking is in de praktijk wenselijk gebleken in verband met de verwerkbaarheid. Asfaltbeton wordt over vrijwel de gehele wereld gebruikt in min of meer dezelfde samenstelling, maar wel met sterk wisselende bouwstofeisen en bitumengehalten.
[ link ]
Figuur 38 Karakteristieke korrelverdeling van asfaltbeton
Asfaltbeton voor onderlagen
Asfaltbeton dat in onderlagen wordt toegepast, wordt aangeduid met AC base. Afhankelijk van de laagdikte wordt vooral AC 22 base of AC 16 base gebruikt. Voor asfaltverhardingen met een lage verkeersbelasting kan grind (ongebroken aggregaat) worden toegepast als toeslagmateriaal. In dat geval is de inwendige wrijving betrekkelijk laag en is ook de weerstand tegen blijvende vervorming relatief laag. Asfaltmengsels met grind worden dan ook alleen voor licht belaste verhardingen gebruikt. Omdat grind nauwelijks meer beschikbaar is, wordt deze bouwstof in Nederland nauwelijks meer gebruikt bij de productie van asfaltmengsels. Voor zwaarbelaste verhardingen wordt gebroken aggregaat (steenslag) toegepast, waardoor de weerstand tegen blijvende vervorming beduidend hoger is dan bij toepassing van grind. Het bitumengehalte ligt over het algemeen tussen de 4,0% en 5,0% m/m.
Asfaltbeton voor tussenlagen Asfaltbeton dat tussen de onderlagen en de deklaag wordt toegepast, wordt aangeduid met AC bin (bin van ‘binder’). Afhankelijk van de laagdikte en het beoogde gebruik kan uit verschillende mengsels worden gekozen:
- AC 11 bin is bedoeld voor profileerlagen waarvan de laagdikte varieert van 25 tot 45 mm.
- AC 16 bin is bedoeld voor tussenlagen tot 50 mm dik.
- AC 16 bin met als toepassing TDL-IB/B/C is bedoeld voor tussenlagen die gedurende enige tijd (bijvoorbeeld gedurende een winter) door het verkeer worden bereden.
- AC 16/22 bin met als toepassing TLZ-IB/B/C is bedoeld voor tussenlagen die gedurende enige tijd door het verkeer worden bereden en daarna zullen worden overlaagd met een ZOAB-deklaag.
- AC 22 bin is bedoeld voor tussenlagen dikker dan 50 mm.
In verband met de hoge eisen die worden gesteld aan de beheersing van de samenstelling, worden hoge eisen gesteld aan de homogeniteit van het mineraal aggregaat.
Een tussenlaag is niet altijd nodig. Bij lage verkeersbelastingen en bij toepassing van AC base OL-B of AC base OL-C kan de tussenlaag worden weggelaten, hoewel niet in alle gevallen typische onderlaagmengsels als tussenlaag worden geaccepteerd. De tussenlaag is zeker nodig als de deklaag pas enige tijd na ingebruikname van de weg wordt aangebracht.
Asfaltbeton voor deklagenAsfaltbeton dat in deklagen wordt toegepast, wordt aangeduid met AC surf. AC 8 surf wordt in verband met zijn relatief geringe macrotextuur en vaak lage stijfheid meestal toegepast op wegen binnen de bebouwde kom met relatief weinig zwaar verkeer. AC 16 surf is op grond van dezelfde karakteristieken vooral geschikt voor buitenwegen en ontsluitingswegen. AC 11 surf neemt een tussenpositie in. Een AC 8 surf of een AC 16 surf kan natuurlijk best wel een hoge stijfheid hebben en bijvoorbeeld geschikt zijn om op zwaardere belaste wegen toegepast te worden
Om voldoende weerstand te kunnen bieden tegen de inwerking van weer en verkeer, is het bitumengehalte van een AC surf vaak hoger dan van een AC bin of AC base mengsel. Maar omdat deze mengsels over het algemeen zijn ontworpen op een zo dicht mogelijke korrelpakking, is het bitumengehalte aan een maximum gebonden om overvulling en verlies aan draagkracht te voorkomen. Voor de zwaarst belaste toepassingen wordt het optimum tussen stijfheid en duurzaamheid bereikt bij ontwerp volgens de gangbare methode en bij toepassing van de gebruikelijke bouwstoffen. Betere eigenschappen kunnen worden gerealiseerd door gebruik van verbeterde bouwstoffen, waaronder gemodificeerd bitumen.
In verband met de vereiste nauwe samenstellingsvariatie en het voorkomen van stroefheidsproblemen is het gebruikelijke percentage asfaltgranulaat in deklagen in de praktijk meestal minder dan 30%, maar er is al jarenlang ervaring opgedaan met hogere percentages.