Natte stroefheid
Algemeen
Het ongevallenrisico op een nat wegdek is ruim tweemaal groter dan op een droog wegdek. Daarom worden al decennialang eisen gesteld aan de stroefheid van een nat wegdek, op een gestandaardiseerde wijze gemeten bij 50 km/h met een 86% vertraagd wiel (RAW proef 150). In de jaren zestig en zeventig van de vorige eeuw is onderzoek uitgevoerd waaruit de minimale stroefheidswaarde uit oogpunt van verkeersveiligheid is afgeleid. Deze waarde van 0,38 wordt tot op heden gebruikt voor alle typen verhardingen waarop met snelheden van 50 km/h en hoger wordt gereden.
Het ongevallenrisico op een nat wegdek is ruim tweemaal groter dan op een droog wegdek. Daarom worden al decennialang eisen gesteld aan de stroefheid van een nat wegdek, op een gestandaardiseerde wijze gemeten bij 50 km/h met een 86% vertraagd wiel (RAW proef 150). In de jaren zestig en zeventig van de vorige eeuw is onderzoek uitgevoerd waaruit de minimale stroefheidswaarde uit oogpunt van verkeersveiligheid is afgeleid. Deze waarde van 0,38 wordt tot op heden gebruikt voor alle typen verhardingen waarop met snelheden van 50 km/h en hoger wordt gereden.
Voor nieuwe wegen stellen de Standaard RAW Bepalingen alleen eisen aan asfaltwegdekken die volgens het bestek moeten worden afgestrooid met steenslag (of brekerzand bij sma) en aan betonnen wegdekken. Voor niet-afgestrooide of anders afgestrooide asfaltwegdekken moet de schrijver van het bestek of de vraagspecificatie zelf eisen formuleren. Hiervoor kunnen de voorbeeldteksten op [ link ] [36] gebruikt worden. Rijkswaterstaat eist in zijn prestatiecontracten een natte stroefheid van ten minste 0,40 bij openstelling en van ten minste 0,38 tijdens de gehele garantieperiode. Voor elementenverhardingen stellen de Standaard RAW Bepalingen alleen eisen aan de natte stroefheid en polijstbestendigheid van straatbakstenen, bepaald met de slingermethode. Aan elementen (straatstenen, tegels of banden) van beton of natuursteen stelt de Standaard geen eisen. Ook in de respectievelijke productnormen (NEN-EN 1338 t/m 1344) zijn hiervoor geen eisen opgenomen. Het stellen van aanvullende eisen door de wegbeheerder wordt dan ook aanbevolen.
De natte stroefheid wordt bepaald door de ruwheid (textuur) en de waterdoorlatendheid (porositeit) van het wegdek. De macroruwheid (golflengten > 0,5 mm en < 50 mm) en porositeit worden hoofdzakelijk bepaald door de samenstelling van het wegdekmateriaal.
De microtextuur (golflengten < 0,5 mm) wordt bepaald door de keuze van het aggregaat. De macroruwheid of macrotextuur en de porositeit moeten ervoor zorgen dat de waterlaag tussen band en wegdek tijdig kan worden weggedrukt (waterbergend en -afvoerend vermogen) om een goed contact tussen band en wegdek mogelijk te maken. Bij wegen met een hoger snelheidsregime is hiervoor een grotere macroruwheid/porositeit nodig dan bij wegen waarop langzamer wordt gereden. De microruwheid of microtextuur moet ervoor zorgen dat daar waar het water is weggedrukt, de resterende waterfilm rondom de korrel wordt doorbroken. Voor een goede natte stroefheid zijn beide ruwheden van belang.
De microtextuur (golflengten < 0,5 mm) wordt bepaald door de keuze van het aggregaat. De macroruwheid of macrotextuur en de porositeit moeten ervoor zorgen dat de waterlaag tussen band en wegdek tijdig kan worden weggedrukt (waterbergend en -afvoerend vermogen) om een goed contact tussen band en wegdek mogelijk te maken. Bij wegen met een hoger snelheidsregime is hiervoor een grotere macroruwheid/porositeit nodig dan bij wegen waarop langzamer wordt gereden. De microruwheid of microtextuur moet ervoor zorgen dat daar waar het water is weggedrukt, de resterende waterfilm rondom de korrel wordt doorbroken. Voor een goede natte stroefheid zijn beide ruwheden van belang.
Natte stroefheid vlak na aanleg
In de periode vlak na openstelling van de weg voor het verkeer is het aggregaat van een asfaltwegdek nog omwikkeld met bindmiddel. Hierdoor kan de band nog geen contact hebben met de ruwheid van het aggregaat. Dit kan een ongewenste lage stroefheid tot gevolg hebben. Niet-poreuze nieuwe asfaltwegdekken worden daarom soms afgestrooid en ingewalst met schoon (niet omhuld) afstrooimateriaal. Dit afstrooimateriaal wordt in de eerste maanden tot het eerste jaar van gebruik af- en/of ingereden, in dezelfde tijd waarin het met bitumen omwikkelde aggregaat wordt schoongereden. Veel stille asfaltwegdekken werden in het verleden niet afgestrooid, omdat gevreesd werd dat het afstrooimateriaal de textuur en porositeit van het wegdek zou aantasten. Dit zou het verkeersgeluid doen toenemen en wellicht ook negatieve effecten op de levensduur hebben. Uit onderzoek is echter gebleken dat de gevreesde geluidstoename nauwelijks optreedt, zeker als fijner afstrooimateriaal (0/3- of 0/1-gradering) wordt gebruikt.
In de periode vlak na openstelling van de weg voor het verkeer is het aggregaat van een asfaltwegdek nog omwikkeld met bindmiddel. Hierdoor kan de band nog geen contact hebben met de ruwheid van het aggregaat. Dit kan een ongewenste lage stroefheid tot gevolg hebben. Niet-poreuze nieuwe asfaltwegdekken worden daarom soms afgestrooid en ingewalst met schoon (niet omhuld) afstrooimateriaal. Dit afstrooimateriaal wordt in de eerste maanden tot het eerste jaar van gebruik af- en/of ingereden, in dezelfde tijd waarin het met bitumen omwikkelde aggregaat wordt schoongereden. Veel stille asfaltwegdekken werden in het verleden niet afgestrooid, omdat gevreesd werd dat het afstrooimateriaal de textuur en porositeit van het wegdek zou aantasten. Dit zou het verkeersgeluid doen toenemen en wellicht ook negatieve effecten op de levensduur hebben. Uit onderzoek is echter gebleken dat de gevreesde geluidstoename nauwelijks optreedt, zeker als fijner afstrooimateriaal (0/3- of 0/1-gradering) wordt gebruikt.
[ link ]
Figuur 31. Kortetermijnontwikkeling van de natte stroefheid op de dgd-proefvakken van het IPG
Figuur 31 geeft een beeld van de kortetermijnontwikkeling van de natte stroefheid op negen proefvakken met dunne geluidsreducerende deklagen van het Innovatie Programma Geluid van Rijkswaterstaat. Eén proefvak is afgestrooid (nr. 8) en in één proefvak zijn glasslakken als stroefheidsverbetering toegepast (nr. 3). De kolommen geven het gemiddelde van alle 100 m vakken per product, de spreidingslijnen geven de minimum- en maximumwaarden. De rode lijn geeft de bestekseis van ten minste 0,40 bij openstelling en ten minste 0,38 gedurende de gehele verdere garantietermijn. De zwarte stippellijn geeft het gemiddelde over alle negen producten.
De grafiek toont de grote variatie tussen producten, maar ook binnen producten en met de tijd. De lagere aanvangsstroefheid en de stroefheidtoename in de eerste acht weken van de niet-afgestrooide producten is duidelijk zichtbaar. Ook is te zien dat het afgestrooide product een hogere aanvangsstroefheid heeft, maar in de eerste weken tijdelijk wat aan stroefheid inboet. De aanvangseis van 0,40 (voor elk 100 m-vak) is voor een aantal niet-afgestrooide dgd wel een probleem.
De grafiek toont de grote variatie tussen producten, maar ook binnen producten en met de tijd. De lagere aanvangsstroefheid en de stroefheidtoename in de eerste acht weken van de niet-afgestrooide producten is duidelijk zichtbaar. Ook is te zien dat het afgestrooide product een hogere aanvangsstroefheid heeft, maar in de eerste weken tijdelijk wat aan stroefheid inboet. De aanvangseis van 0,40 (voor elk 100 m-vak) is voor een aantal niet-afgestrooide dgd wel een probleem.
Tabel 5. Natte stroefheid op langere termijn
| Natte stroefheid | |||
| Aanvangsperiode | Na enkele maanden | Na enkele jaren | |
| Eisen Proef RAW 150 | Standaard RAW Bepalingen: meting binnen 6 weken na openstelling: ≥ 0,52 voor afgestrooide dab/oab en voor cementbeton, oppervlakbehandeling en eab ≥ 0,45 voor afgestrooide sma Bestek: ≥ 0,40 aanbevolen eis voor niet-afgestrooide wegdekken | CROW wegbeheer: ≥ 0,38 | |
| Kritische aspecten | Kritisch voor niet-afgestrooide en niet goed afgestrooide wegdekken | Niet kritisch | Kritisch bij
|
Natte stroefheid op langere termijn
Door verkeersbelasting en weersinvloeden verandert de stroefheid van wegdek gedurende de gebruiksduur. De verandering is het grootst in de periode direct na openstelling voor het verkeer, door het in- en afrijden van afstrooimateriaal en bitumineuze omhulling. Daarna worden veranderingen in de stroefheid veroorzaakt door veranderingen in vooral de ruwheid en in mindere mate de eventuele porositeit.
De macroruwheid kan verminderen door het dichtrijden van een wegdek als gevolg van mengselinstabiliteit door overvulling, terwijl deze vergroot kan worden door rafeling (steenverlies). Vergroting van de microruwheid kan in winterperiodes optreden door verwering van het aggregaat. Bij dichte asfaltmengsels kan de microruwheid ook toenemen door verdergaand afslijten van de mastiek, waardoor telkens verse zandkorrels met goede microruwheid aan het oppervlak komen. Afname van de microruwheid (polijsting) van het aggregaat treedt op door de polijstende werking van het verkeer. De snelheid hiervan wordt beïnvloed door de verkeersintensiteit en de polijstweerstand van het aggregaat. Voor steenrijke asfaltmengsels, dus alle stille asfaltwegdekken, blijkt de polijstbestendigheid van extra groot belang.
Door verkeersbelasting en weersinvloeden verandert de stroefheid van wegdek gedurende de gebruiksduur. De verandering is het grootst in de periode direct na openstelling voor het verkeer, door het in- en afrijden van afstrooimateriaal en bitumineuze omhulling. Daarna worden veranderingen in de stroefheid veroorzaakt door veranderingen in vooral de ruwheid en in mindere mate de eventuele porositeit.
De macroruwheid kan verminderen door het dichtrijden van een wegdek als gevolg van mengselinstabiliteit door overvulling, terwijl deze vergroot kan worden door rafeling (steenverlies). Vergroting van de microruwheid kan in winterperiodes optreden door verwering van het aggregaat. Bij dichte asfaltmengsels kan de microruwheid ook toenemen door verdergaand afslijten van de mastiek, waardoor telkens verse zandkorrels met goede microruwheid aan het oppervlak komen. Afname van de microruwheid (polijsting) van het aggregaat treedt op door de polijstende werking van het verkeer. De snelheid hiervan wordt beïnvloed door de verkeersintensiteit en de polijstweerstand van het aggregaat. Voor steenrijke asfaltmengsels, dus alle stille asfaltwegdekken, blijkt de polijstbestendigheid van extra groot belang.
Bij monitoring van zeven vakken tweelaags zoab in opdracht van CROW bleek dat enkele vakken al na vijf tot tien jaar de interventiewaarde van 0,38 voor de natte stroefheid bereikten [55, 56]. Ook negen wegvakken met een dunne deklaag zijn door CROW gemonitord. Het betrof een viertal semidichte (zie 1.7.2) producten met een 0/5,6-gradering (soms nog 0/6 genaamd). Sommige van deze wegvakken bleken al na drie jaar de interventiewaarde van 0,38 voor de natte stroefheid te bereiken. Bij één product werd voor verschillende ‘jaargangen’ een groot verschil in stroefheid gevonden. Hier had de aannemer de steenslag in zijn product vervangen door een steen met een hogere polijstwaarde. De positieve invloed hiervan op de stroefheid was duidelijk zichtbaar.