Artesis Hogeschool Antwerpen

Onderzoeksproject T. De Jonghe, W. Van den bergh, G. Schoeters, J. Verheyen, F. Van Leugenhaegen, C. Vuye

Zwaartepunt Wegenbouwkunde

Abstract: In het laatste halfjaar werden de resterende asfaltproeven uitgevoerd. Daarna werd begonnen met de bitumenproeven.
In het eerste deel van de voorbije periode werden nog marshalltabletten met het APG 04 036 aangemaakt om na te gaan of de resultaten van de Retained Marshall en ITS met dit APG gelijklopend waren met de al uitgevoerde testen met APG 04 002.
Ook werden tabletten van 100% APG 04 036 en 100 % APG 04 005 aangemaakt. Dit was voornamelijk om na te gaan of het wel effectief mogelijk was (zouden tabletten niet verbrokkelen bij aanmaak, of zeer slecht scoren op de diverse testen?).

Spoorvormingsproeven werden uitgevoerd door het LIN op de mengsels 100% B50/70 en de verhouding 50/50 van de 3 gebruikte APG, 03 012, 04 002 en 04 037. Het doel hiervan was om na te gaan in hoeverre het soort APG invloed heeft op de uiteindelijke spoorvormingskarakteristieken.

Om onze mengprocedure en Marshalltesten te kunnen vergelijken met de resultaten bekomen op een asfaltcentrale, werden 2 verschillende, op de centrale aangemaakte, mengsels door ons in het labo nagemaakt met dezelfde gebruikte materialen.
Om enerzijds na te gaan of er wel een goede menging gebeurt tussen het bitumen van het APG en het nieuwe bitumen (compatibiliteit) en om anderzijds de zogenaamde “Black Rock” theorie te toetsen, werden er tabletten aangemaakt voor U.V.-onderzoek bij het M.E.T. Uit Marshalltabletten van 5 verschillende mengsels werden flinterdunne asfaltschijfjes gesneden en vervolgens foto’s gemaakt met diverse soorten licht en filters.
Nadat de asfaltproeven werden afgerond, is er gestart met het bindmiddelonderzoek. Zoals hierboven reeds vermeld, werden hiervoor twee nieuwe bindmiddelen gebruikt: een niet-gemodificeerd bitumen (B70/100),geleverd door KPRT, en een gemodificeerd bitumen (PMB 50-85/50), geleverd door Nynas. Alvorens deze twee bitumina te mengen in de verschillende verhoudingen, werden deze eerst elk afzonderlijk beproefd.

De menging gebeurde telkens op dezelfde manier. Het bitumen B70/100 werd verwarmd tot 130°C à 140°C terwijl het Pmb werd verwarmd tot 160°C à 180°C. De verouderde bitumina werden op hogere temperaturen verwarmd, om een voldoende lage viscositeit te bekomen. In een voorverwarmde pot werd dan eerst het niet-gemodificeerde bitumen gebracht, daarna het PMB. Dit zwaardere bitumen zakt dan al gedeeltelijk door het iets lichtere bitumen, wat al voor een eerste menging zorgt. Het mengen gebeurde telkens met een automatische roerder en dit gedurende 15 minuten. Deze methode van mengen werd ons aangereikt door Mevr. T. Tanghe van Nynas.

Ondertussen werd tijdens deze eerste weken van het bindmiddelluik een deel van het PMB en het bitumen B70/100 verouderd bij het LIN. Hierbij zorgden enerzijds problemen met de RCAT en de zomervakantie voor een enorme achterstand op ons voorziene schema. Dit was meteen de reden dat er in het programma van het bindmiddelonderzoek geschrapt moest worden. Zo werden de mengsels van verouderd PMB en verouderd bitumen B70/100 en de mengsels verouderd+nieuw B70/100 en verouderd+nieuw PMB niet meer uitgevoerd omdat er gewoon niet voldoende verouderd bitumen voor handen was.

Nadat er telkens genoeg bitumen verouderd was, werden hier onmiddellijk de testen op uitgevoerd. Eerst werd het verouderde PMB en het verouderde bitumen B70/100 beproefd. Daarna de mengsels verouderd PMB - nieuw B70/100 en verouderd B70/100 - nieuw PMB telkens in de verschillende mengverhoudingen (20/80 - 50/50 - 80/20).
Telkens werd er getracht om de uitgegoten mengsels op dezelfde manier te bewaren en te beproeven. Hiermee bedoelen we: onder dezelfde omstandigheden en gedurende een even lange tijd. Zo werd de penetratie-proef meestal dezelfde dag nog uitgevoerd als dat de mengsel werden gegoten, BBR, DSR1 en R&K1 daags nadien en DSR2 en R&K2 de dag daarna. De Brookfield viscositeitsmeting en de infraroodspectrometrie werden telkens later uitgevoerd.

De opzet van dit bitumenonderzoek was om na te gaan of er bepaalde trendlijnen te vinden zijn voor de verschillende bekomen resultaten, naargelang men meer of minder verouderd bindmiddel toevoegt en naargelang men meer of minder PMB toevoegt. Laten de verschillende bitumina zich voldoende met elkaar mengen zodat er een voorspellende trendlijn kan opgesteld worden, m.a.w. zijn de verschillende bitumina wel compatibel?

De besluiten van dit onderzoek zijn duidelijk: ondanks het feit dat we er niet in geslaagd zijn om een compatibiliteitstest te ontwikkelen, hebben we duidelijk aangetoond dat met het gebruik van APG voorzichtig moet worden omgesprongen. De kwaliteit van het hergebruik asfalt dat wordt geproduceerd door het mengen van APG met nieuwe materialen is sterk afhankelijk van het gebruikte APG. Er moet een zeer goede identificatie van dit APG worden gemaakt om de hoeveelheid toe te voegen APG te kunnen vastleggen. 
De gebruikerscommissie was overtuigd dat dit onderzoek in grote mate heeft bijgedragen om het hergebruik van APG toe te laten op een kwalitatieve wijze en niet om APG zo maar roekeloos te laten gebruiken.
Gedurende het hele project was de verstandhouding met de gebruikersgroep zeer goed en het project heeft van deze groep ook veel inbreng gekregen.