095 vezelversterktasfalt infradagen
TRANSCRIPT
Vezelversterktasfalt
Prestaties van vezelversterktasfalt gemeten in het laboratorium in relatie tot vastgesteld prestaties in de praktijk Greet Leegwater, Steven Mookhoek en Alex van de Wall
Inhoud
Vezels in asfalt
Prestatie in de praktijk
Vertaalslag naar het laboratorium
Terug naar de praktijk
Voorspellen prestaties, technisch nog niet zo makkeljik.
Greet Leegwater,
Vezelversterktasfalt
2
Vezels in asfalt
Hoger bindmiddel gehalte is een belangrijke stap naar een langere
levensduur ZOAB: ZOAB+
Vezels kunnen zorgen dat dit bindmiddel ook blijft waar je het wilt
hebben.
Greet Leegwater,
Vezelversterktasfalt
3
Zonder vezels Met vezels
Vezels in asfalt
Maar vezels doen meer, hoeveel meer hangt dit af van:
Materiaal vezel;
Interactie vezel met bitumen;
Gehalte en dimenties van de vezel
Cellulose vezels zijn de standaard in asfalt, maar er zijn alternatieven,
zoals acryl vezels, bijvoorbeeld de Panacea vezel.
Greet Leegwater,
Vezelversterktasfalt
4
Prestaties in de praktijk
Pilot vakken waarbij gevarieerd is met vezeldosering en type zijn
aangelegd op de A15 en A2.
De A15 is op leeftijd en laat een goede prestatie zien van een vezel
met een lengte van 3,2mm.
Op de A15 is goede homogeniteit te zien, maar is nog te jong om
lange termijn gedrag te voorspellen.
Het lijkt dus goed, maar
Weten we zeker dat dit de beste vezel is, moeten we niet verder
optimaliseren?
In hoeverre kun je de goede prestaties ook aan andere factoren
wijten?
Greet Leegwater,
Vezelversterktasfalt
5
Vertaalslag naar het laboratorium
Onderzoek naar prestaties van asfaltmortel (bitumen, vulstof, fijn
zand), RTFOT verouderde bitumen.
Materiaal
Referentie (70/100 bitumen)
Cellulose vezel
Panacea vezel
Drie testopstellingen
Directe trekproef,
BBR (Bending Beam Rheometer)
DSR (Dynamic Shear Rheometer), mastercurves en vermoeiing.
Greet Leegwater,
Vezelversterktasfalt
6
DSR mastercurves
Greet Leegwater,
Vezelversterktasfalt
7
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1,E+02
1,E+03
1,E+04
1,E+05
1,E+06
1,E+07
1,E+08
1,E+09
1,E+10
1,E-10 1,E-08 1,E-06 1,E-04 1,E-02 1,E+00 1,E+02
Fa
se
gh
oe
k [°]
G*
[Pa]
Gereduceerde frequentie [rad/s]
Referentie Cellulose Panacea
BBR (Bending Beam Rheometer)
Greet Leegwater,
Vezelversterktasfalt
8
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
-15 -10 -5
Bu
igs
tijf
he
id, S
[M
Pa
]
Temperatuur [°C]
Referentie Cellulose Panacea
0,98 N, belastingstijd: 60 s
Directe treksterkte
Greet Leegwater,
Vezelversterktasfalt
9
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0 1 2 3 4 5 6
Sp
an
nin
g [M
Pa
]
Opgelegde rek [%]
Referentie Cellulose Panacea
-10°C, 0,5 mm/min
DSR vermoeiing
Greet Leegwater,
Vezelversterktasfalt
10
0
25000
50000
75000
100000
125000
150000
175000
200000
225000
250000
0,4 0,6
Verm
oeii
ng
cycli
bij
G*
(50%
)
Opgelegde rek [%]
Referentie Cellulose Panacea
-10°C, 10rad/s
(2)
(2) (3)
(3@82%)(2)
(2)
En: is een mortel nu echt “beter” met vezels?
Vezels beinvloeden het mechanisch gedrag;
Schademechanisme ZOAB is echter nog steeds punt van discussie,
welke eigenschap doet er echt toe?
Beproefd materiaal was korte termijn veroudert, wat doet lange
termijn veroudert materiaal?
Greet Leegwater,
Vezelversterktasfalt
11
SCB testen op kernen uit de A15
kernen uit de weg;
SCB vermoeiing op 60% van de bezwijklast
30Hz.
Geen enkele relatie met prestaties in de weg
Polymeer modificatie presteerd goed, terwijl in de weg niet.
Korte vezel presteert slecht.
Greet Leegwater,
Vezelversterktasfalt
12
Combinatie belastingen?
Infradagen 2012, Rien Huurman, LOT winterschade:
Het is de combinatie van koud weer een vervorming door wiellasten
die de uiteindelijke schade veroorzaakt:
Infradagen 2014, Steven Mookhoek, APAS
Een combineerd signaal van temperatuur en deflectie leidt eerder
tot schade.
Greet Leegwater,
Vezelversterktasfalt
13
Vervolg
Lambda Furtherance, KWS Infra en TNO werken verder aan het
ontwikkelen van testmethoden in het lab, die bezwijken in de praktijk
simuleren.
We blijven de proefvakken volgen.
Voor snellere materiaalverbetering is meer inzicht nodig!
Greet Leegwater,
Vezelversterktasfalt
14