NL1022248C2 - Wegconstructie. - Google Patents

Description

Wegconstructie

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een wegconstructie omvattende een betonnen onderlaag, en een hierop aangebrachte toplaag.

Als betonnen onderlaag wordt tegenwoordig vaak een doorgaandgewapende betonverharding toegepast met een dikte van ca. 250 mm, terwijl als toplaag zeer open 5 asfalt beton (zoab) wordt gebruikt met een dikte van 50 mm. Het zeer open asfalt beton heeft als voordelen een geluidsreductie (milieuaspect) en een vermindering of een vrijwel geheel ontbreken van spatwater (veiligheid). Het nadeel van zoab is de geringe levensduur van ongeveer 8 a 10 jaar.

Er zijn reeds proeven gedaan met een toplaag van zeer open cementbeton (zob), dat 10 een aanzienlijk langere levensduur heeft van 20 a 25 jaar en bovendien beter recyclebaar is. Deze proeven hebben echter niet tot de verwachte resultaten geleid. Spanningsverschillen in de verschillende betonlagen waren hier waarschijnlijk de oorzaak van De toplaag van zob ging kapot door het uitzetten en krimpen van de onderliggende betonlaag. Dit heeft tot gevolg dat zeer open cementbeton, ondanks de vele voordelen 15 hiervan, niet toegepast kan worden als toplaag in combinatie met een onderlaag van beton.

Het krimpen en uitzetten van beton door respectievelijk temperatuurtoename en temperatuurafname veroorzaakt spanningen waardoor het beton gaat scheuren. Praktisch elk beton scheurt of het nu ongewapend beton is of gewapend beton.

In Nederland worden rijkswegen, uitgevoerd in een betonconstructie, doorgaans 20 gemaakt met doorgaand gewapend beton en provinciale wegen, uitgevoerd in een betonconstructie, met ongewapend beton. Het feit dat rijkswegen met doorgaand gewapend beton worden gemaakt, komt door het beleid van Rijkswaterstaat, dat dwingend voorschrijft dat op rijkswegen alleen zoab als deklaag moet worden toegepast, o.a. vanwege het veiligheidsaspect, zoals het voorkomen of verminderen van stuif- en 25 spatwater. De provincies hebben dit beleid niet en kunnen volstaan met “goedkoper” beton, namelijk ongewapend beton. Over een ongewapend beton kan geen zoab worden toegepast, vandaar dat Rijkswaterstaat gedwongen is doorgaand gewapend beton aan te brengen.

1022248 - 2 -

In een ongewapend beton dienen om de 4 a 5 meter voegen te worden aangebracht om een gecontroleerde scheur te verkrijgen, die ontstaat door het uitzetten en krimpen van het beton. Door de scheurwijdte kan het beton zich vrijelijk bewegen tijdens het genoemde uitzetten en krimpen. Over deze voegen is het niet mogelijk een zoab-laag aan te brengen, 5 die anders ter plaatse van de voeg kapot gereden zou worden.

Door wapening in het beton toe te passen kan worden voorkomen, dat de scheuren te groot worden en door toepassing van een goede hoeveelheid wapening wordt een regelmatig scheurpatroon verkregen. Bij de uitvoering van een betonweg met doorgaande wapening heeft het beton een fijn scheurpatroon, dat afhankelijk van het 10 wapeningspercentage een scheurpatroon heeft van tussen 0,80 en 3,20 m loodrecht op de as van de weg. Op een dergelijke betonweg kan wel een zoab-laag worden aangebracht, en zoals reeds vermeld worden tegenwoordig de snelwegen op deze wijze opgebouwd. Het aanbrengen van de wapening is echter heel arbeidsintensief. Ook leidt de doorgaande wapening tot een verstoring van het verdichtingsproces, omdat de trilnaalden van de 15 slipformpaver niet tussen de wapening door kunnen.

Het is hu een oogmerk van de uitvinding een wegconstructie te verschaffen, die geluidsarm is, en veilig is vanwege het gering opspatten van regenwater, waarbij geen spoorvorming optreedt en die een aanzienlijk langere levensduur heeft dan de tegenwoordig gebruikte wegconstructies.

20 Een volgend oogmerk van de uitvinding is het verschaffen van een wegconstructie die relatief goedkoop en snel kan worden aangelegd.

Deze en andere oogmerken worden volgens de uitvinding bereikt, doordat betonnen onderlaag bestaat uit een laag vezelwegenbouwbeton, dat metaalvezels, bij voorkeur staalvezels, bevat en de toplaag bestaat uit zeer open cementbeton. In feite wordt 25 de wapening in het wegenbouwbeton dus vervangen door staalvezels. Naast metaalvezels bevat het vezelbeton tevens kunststofvezels, bij voorkeur polyprolyleenvezels.

Dergelijk vezelbeton is op zich bekend en uitvoerig beschreven in het Nederlandse octrooischrift 1016105, ten name van Harex Nederland BV te Rotterdam. Een volgens dit octrooi samengesteld vezelbeton blijkt geen enkele uitzetting of krimp te vertonen 30 tengevolge van temperatuurveranderingen. Hierdoor is het mogelijk als toplaag zeer open betoncement te gebruiken, dat zelf door de open en steenrijke structuur eveneens niet uitzet of krimpt. Deze combinatie van vezelbeton met zeer open cementbeton verschaft 1022248 - 3 - zodoende een wegconstructie, waarvan de toplaag een aanzienlijk langere levensduur heeft dan de conventionele wegconstructie met zoab.

Een proefweg van vezelbeton met een lengte van 80 m en een breedte van 7 m en een dikte van 0,21 m is aangelegd als toegangsweg naar een betoncentrale.

5 Het vezelbeton was vervaardigd uit wegenbouwbeton met een toevoeging van een mengsel van staal- en kunststofvezels. De staalvezels bestaan uit twee soorten vezels, te weten draadvezels met eindverankeringen en vezels, die zijn verkregen door het verspanen (frezen) van metalen voorwerpen, welke vezels in de handel worden gebracht onder de handelsnaam Harex. Als kunststofvezels zijn polypropyleenvezels toegepast van het merk 10 Eurofiber. De kunststofvezels zorgen voor een optimale controle van water in het beton, zodat wordt voorkomen dat er uitdroging ontstaat en tevens ontmenging wordt bemoeilijkt. Deze vezels werken voornamelijk in de plastische fase. Bovenstaande vezels worden in de handel gebracht door de firma Verwaard Handelsondememing B.V. te Rotterdam.

15 Per m3 beton werd 40 kg staalvezelmix en 0,6 kg kunststofvezel toegevoegd

Na een tijdsduur van 7 maanden na in gebruikneming van de toegangsweg bleek, dat visueel aan het oppervlak van het vezelbeton geen enkele scheur is waar te nemen, terwijl intensieve belasting is opgetreden van betonmengwagens met 15 m3 beton. Bij landmeetkundige metingen bleek dat er geen sprake is van krimp of uitzetten van het 20 betonvlak, zowel niet in de lengte als in de breedte, terwijl binnen dit tijdbestek temperaturen waren opgetreden van maximaal 30°C tot minimaal -8°C. Een aanvaardbare lengtevermeerdering zou 25,0 mm hebben mogen bedragen, maar de metingen gaven 0,0 mm aan.

De constructie volgens de uitvinding verschaft tevens de mogelijkheid het zeer 25 open cementbeton direct op het nog natte vezelbeton aan te brengen (nat op nat), zodat een goede verankering van de beide lagen en een aanzienlijke tijdwinst wordt verkregen.

Bij het gebruik van zoab moet de onderliggende betonlaag eerste uitharden, waarna hierop eerst een bitumeuze kleeflaag wordt aangebracht voor een goede hechting van het zoab. Het is ook mogelijk het zob op het uitgeharde vezelbeton aan te brengen (nat op 30 droog), waartoe in dit geval eerst een epoxylijmlaag op het beton moet worden aangebracht.

J 0222 4fl

Claims (4)

1. Wegconstructie omvattende een betonnen onderlaag, die bestaat uit een 5 wegenbouwbeton, en een toplaag, met het kenmerk, dat de onderlaag bestaat uit een laag vezelwegenbouwbeton, dat metaalvezels, bij voorkeur staalvezels, bevat, en de toplaag bestaat uit zeer open cementbeton (zob).

2. Wegconstructie volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het 10 vezel wegenbouwbbeton tevens kunststofvezels, in het bijzonder polypropyleenvezels, bevat.

3. Wegconstructie volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de staalvezels bestaan uit een mengsel van staalvezels bevattende draadvormige staalvezels en 15 vezels, die zijn verkregen door verspanende bewerking van metalen voorwerpen, bij voorkeur door frezen.

4. Wegconstructie volgens een of meer van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat het vezelwegenbouwbeton per kubieke meter 40 kg staalvezels en 20 0,6 kg kunststofvezels bevat. 1022248