Problemen in verband met destroefheid van wegdekken1)Prae-advies behandeld op de Congresdagvan 17.12.1954 te UtrechtHoe deze wordt be?nvloed, hoe deze wordt gemeten enenige practische methoden om glad geworden wegdekken stroef te maken.door ir A. J. P. van der Burgh,Directeur van het Rijkswegenbouwlaboratorium1. InleidingDe wegenbouwer heeft tot opdracht de wegdekken zodanig temaken, dat een blijvend stroef oppervlak wordt verkregen. Hijheeft zijn taak goed volbracht, als de stroefheid van het oppervlakzodanig is, dat onder alle normaal voorkomende omstandighedende automobilist zijn wielen in rollende toestand houdt, zonder datglijden optreedt. Deze toestand is bereikt, als de wielen voldoendehouvast aan het wegdek hebben, d.w.z. als er voldoende wrijving istussen autoband en wegdek. Op de grootte van de wrijving oefenenzowel het wegdek als de autoband hun invloed uit. Op de invloedvan deze laatste zal hier niet verder worden ingegaan.2. WrijvingWanneer een voorwerp zich met een bepaalde snelheid over eenander voorwerp voortbeweegt, zal de wrijving tussen deze voor-werpen de beweging afremmen en tenslotte het voorwerp totstilstand doen komen, tenzij men op het voorwerp een kracht laatwerken, die het zijn snelheid doet behouden en de wrijving over-wint. De kracht, die nodig is om een voorwerp in een gelijkmatigeof eenparige beweging te houden, is de kracht, die gelijk, dochtegengesteld gericht is aan de wrijving. De wrijving is afhankelijkvan de aard en de toestand van de oppervlakken, maar tevens ookvan de druk, die wiel en weg op elkaar uitoefenen.Wrijvingsco?fficient. Naarmate die druk groter wordt, zal de wrij-ving toenemen. Er bestaat een verband tussen de wrijving en dezedruk. De wrijving is nl. gelijk aan de normale druk vermenigvuldigdmet een bepaald getal. Dit getal is een constante voor twee overelkaar bewegende voorwerpen en noemt men de wrijvingsco?ffi-cient. Het wordt gewoonlijk aangegeven met de letter f (friction= wrijving). In een formule kan men het bovenstaande als volgtweergeven :W (wrijving) = N (normale druk) X f (wrijvingsco?fficient)Indien men de wrijving en de normale druk kan meten, is het moge-lijk uit deze eenvoudige formule de wrijvingsco?fficient te bereke-nen. Door van deze grootheid gebruik te maken, is men in staatde wrijvingseigenschappen tussen twee materialen in een getalvast te leggen.Op wegdekken heeft men te maken met de wrijving tussen hetwegdek en de rubberband. Door met eenzelfde rubberband dewrijvingsco?fficient op verschillende wegdekken te bepalen, is hetmogelijk wegdekken naar hun stroefheid te rangschikken en destroefheid in een getal uit te drukken.3. Stroeve wegoppervlakkenBij het ontwerpen van een wegdek moet men trachten dit zodanigsamen te stellen, dat een blijvend stroef oppervlak wordt verkregen;het moet zijn een wegdek met een 'ingebouwde' stroefheid.De stroefheid van een wegoppervlak wordt bepaald door dehaakweerstand en de adhesie tussen band en wegdek. Daar-door is de stroefheid afhankelijk van de structuur van het wegopper-vlak. Naast de vorm en de afmetingen van de materialen in hetoppervlak is ook de aard en de ogenblikkelijke toestand van hetmateriaal van belang. Tenslotte zijn er de toevallige factoren, zoalsstof, olie of vocht, die de stroefheid van het oppervlak sterk kunnenbe?nvloeden.De invloeden van sneeuw en ijzel liggen in wezen anders, daar menin deze gevallen niet meer met het eigenlijke wegdekoppervlak temaken heeft, maar met een nieuw gevormd oppervlak, met andereeigenschappen.4. Droge en natte wegdekkenDe gelukkige omstandigheid doet zich voor, dat in de praktijk dewegdekken in droge ?n schone toestand vrijwel altijd een vol-doende stroefheid bezitten. De moeilijkheden beginnen eerst dan') Uittreksel van de publicatie van de Vereniging Het Nederlandsche Wegen-congres te 's-G raven hage, Parkstraat 24A, tel. 182700, prijs f 2,--.op te treden, wanneer men te maken krijgt met natte of sterk metolie bemorste wegoppervlakken.De aanwezigheid van klei- of leemresten op het wegdek kunnen indie gevallen de bezwaren nog sterk doen toenemen. Vooral eenbeginnende vochtigheid na een meer of minder langdurige droogtekan de stroefheid van een wegdek zeer sterk verminderen, terwijldan bij voortgezette bevochtiging de stroefheid weer iets toe-neemt, maar toch altijd belangrijk lager blijft dan voor het drogewegoppervlak.Juist in ons land met zijn vele regens en langdurige vochtige perio-den gaat het erom: een wegdek te maken, dat ook onder deze on-gunstige omstandigheden nog voldoende stroef blijft.Op een nat wegdek moet een zodanig contact tussen band en weg-oppervlak kunnen ontstaan, dat de haakweerstand en adhesie vanhet wegdekmateriaal weer hun invloed kunnen doen gelden. Hetis daarom nodig, dat het water tussen band en wegdek snel enzoveel mogelijk weggedrukt wordt, zodat het gewenste contactzich kan instellen, en men niet als het ware op het water rijdt.Zowel in het geval dat het water, zoals dikwijls bij een beginnendevochtigheid na langdurige droogte, in de vorm van kleine druppel-tjes op het wegdek aanwezig is, als in het geval dat het wegopper-vlak afgedekt is met een gesloten waterspiegel, moet het watertussen band en wegdek verdwijnen of ten minste worden terug-gebracht tot een heel dun huidje, dat slechts nog in geringe matevloeistofeigenschappen bezit, zodat band en wegdek op ellaarkunnen inwerken.5. Gladde en geprofileerde bandenGladde banden op een dicht, vlak en gesloten nat wegoppervlakbieden geen of weinig gelegenheid tot het afvoeren van het water.Banden, die een profilering hebben, maken het mogelijk het waterzijdelings weg te drukken of in de holten van de profilering op tenemen ; deze zijn verre te verkiezen.Daarentegen kunnen gladde banden op een wegdek met een openstructuur of op een oppervlaktebehandeling, waar het afdeksplitvele holten vormt, die het water kunnen opnemen of afvoeren,ondanks de natte toestand, nog voldoende veiligheid bieden.6. CementbetonwegenHet is hierbij van belang de grove toeslag in de bovenlaag niet tegroot te kiezen, zodat veel overgangen van steen op mortel perlengte-eenheid worden voorkomen. Daar waar men steen vangrote afmetingen in het oppervlak aantreft, zal door de polijstendewerking van de rubberband een glad wegdek kunnen ontstaan.Des te sterker treedt dit verschijnsel op, omdat men bij deze con-structies soms buitengewoon veel cement in het beton heeft ver-werkt, waardoor de schuurpapierstructuur van de mortel niet totstand kon komen en men een hoog gehalte aan kalkbestanddelenin het oppervlak aantreft.Het stroever blijven van onze betonwegen, zelfs onder zeer inten-sief verkeer, in vergelijking met die, welke in vroeger jaren zijnaangelegd, vindt wellicht mede zijn oorzaak hierin, dat tegenwoor-dig practisch altijd het afgewerkte betonoppervlak wordt afgebe-zemd, waardoor de overmaat cement wordt verwijderd en eenuitgesproken schuurpapierstructuur ontstaat van harde kwarts-korrel. Tevens wordt bevorderd, door de bijzondere zorg diesteeds meer wordt besteed aan het beschermen van het verse b?ton-oppervlak tegen uitdrogen, dat een goede verharding in het opper-vlak kan plaats hebben, waardoor de zandkorrels stevig in hetcement worden vastgehouden en wordt voorkomen, dat de stroevestructuur spoedig te niet gaat door het als het ware uit hun 'kassen'rijden van de zandkorrels door het verkeer.n graf. I ziet men de invloed van het verkeer en van de tijd op deCement 7 (1955) Nr 1-2 5stroefheid van een cementbetonverharding. Opvallend is, dat zelfshet oude beton, dat na een lange droge periode sterk met olie verontrei-nigd was, toch nog altijd een wrijvingsco?fficient heeft, die boven dekritische grens van 0,45 is gelegen. Het zijn de kleine eenheden vande grove toeslag en de schuurpapierstructuur van de mortel, die hierondanks de verontreiniging met olie en de polijstwerking van het ver-keer nog steeds een voldoende verankering aan de band bieden.Op grond van een omvangrijk aantal waarnemingen is aangenomen,dat de grens tussen stroeve en gladde wegdekken ligt bij een wrij-vingsco?ffrcient van 0,45. Met deze grens als basis wordt door deRijkswaterstaat reeds jaren gewerkt en dit leidde steeds tot voor depraktijk aanvaardbare resultaten. Bij het statistisch onderzoek vanalle slipongevallen op de Rijkswegen gedurende de jaren 1950, 1951en 1952 bleek, dat van alle weggedeelten, waarop meer dan ??nslipongeval per kalenderjaar was voorgekomen, 87% een wrijvings-co?fficient hadden kleiner dan 0,45.grafiek IOud beton, na lange, drogeperiode, sterk met o?e ver-ontreinigd, heeft altijd eenwrijvingsco?fficient, die bovende kritische grens van0,45 is gelegen.De invloed van de structuur en de nabehandeling van het opper-vlak op de stroefheid en wel voornamelijk op het stroef blijvenonder het verkeer is in enkele opzichten nog niet geheel duidelijk.Zo is het bijvoorbeeld moeilijk om in een fabriek gemaakte beton-stenen voor bestratingen te maken met dezelfde oppervlakte-eigenschappen als betonwegen. Wellicht spelen hierbij de kleineafmetingen van de eenheden een rol, waardoor het verkeer, ten-gevolge van de vele voegen, een grotere stootwerkingop het opper-vlak zal uitoefenen, zodat dit sterker wordt aangetast dan hetoppervlak van een betonweg. In hoeverre de stoomverharding,zoals die veel bij betonstenen wordt toegepast, hierbij ook nogeen rol speelt, is niet bekend.7. Polijstende werking van het verkeerDe laatste jaren blijkt steeds meer en meer, dat tengevolge van detoename van het verkeer de polijstende werking van de band ophet wegdek een van de hoofdoorzaken gaat vormen van het ont-staan van gladde wegdekken. Deze werking, waarbij water, lekolieen stof als polijstmiddelen dienst doen, komt vooral sterk naarvoren op wegen met een verkeer van meer dan 5000 voertuigenper dag. Vooral de klinker- en keiwegen ondergaan zeer sterk dezeinvloed. Steeds meer aandacht wordt aan dit probleem gewijd enverschillende instanties ook hier te lande hebben dit tot onder-werp van studie gemaakt. Zoveel is wel reeds komen vast te staan,dat praktisch alle gesteenten zich onder de band laten polijsten,maar dat er verschil bestaat in de snelheid, waarmede dit gebeurt.Van klinkerbestratingen op de grote wegen vormt dit polijsten ophet ogenblik een van de grote problemen.8. Meten van de stroefheid van wegdekkenVermoedt men om de een of andere reden, dat een wegdek nietmeer voldoende stroef is, dan worden door de meetdienst van hetRijkswegenbouwlaboratorium op de Rijkswegen stroefheids-metingen verricht. Men meet dan de wrijvingsco?fficient tussenband en wegdek in de langsrichting van de weg bij een eenparigesnelheid van 20 km per uur. Tijdens de meting wordt het wegdeklicht met water besproeid, zodat een zo ongunstig mogelijke toe-stand wordt geschapen.De meetapparatuur bestaat uit een tweewielige aanhanger, diedoor middel van een dynamometer verbonden is aan de meet-wagen, die tevens als trekker dienst doet. Tijdens het afremmenvan de aanhanger wordt de optredende trekkracht afgelezen opeen manometer en tevens automatisch geregistreerd. Uit de maxi-maal optredende trekkracht, die zich manifesteert op het momentjuist voordat de wielen worden geblokkeerd, wordt de wrijvings-co?fficient berekend.Dus ook voor het snellere en zwaardere verkeer van tegenwoordigblijkt de indertijd aangenomen grenswaarde van 0,45 zeer bevre-digend te zijn.De meer gedetailleerde beoordeling van de stroefheid van de weg-dekken wordt door het Rijkswegenbouwlaboratorium gedaan opgrond van onderstaande indeling.indeling wrijvingsco?fficient fzeer stroefstroefmatig stroef> 0,610,51--0,600,46--0,50vrij gladgladzeer gladgevaarlijk glad0,41--0,450,36--0,400,31--0,35< 0,309. Meten van de stroefheid van bestratingseenhedenVoor het meten van de wrijvingsco?fficienten van klinkers, b?ton-stenen en andere kleine eenheden wordt op het Rijkswegenbouw-laboratorium gebruik gemaakt van het toestel van Leroux. Ditapparaat bestaat in hoofdzaak uit een pendel, voorzien van eenrubberbekleding. De pendel wordt uit een bepaalde stand losge-laten, de rubber raakt het te onderzoeken materiaal onder eenconstante druk en al naar de stroefheid daarvan groter of kleiner is,zal de pendel meer of minder worden afgeremd. Uit de hoogte, diede pendel bereikt na het passeren van het proefstuk, berekent mende wrijvingsco?fficient.10. Stroefmaken van gladde wegdekkenWelke maatregelen kunnen nu worden genomen om wegdekken,die glad zijn geworden, weer de nodige stroefheid te geven ? De tenemen maatregelen zijn in de eerste plaats afhankelijk van de soortwegdek en zullen dus verschillend zijn al naarmate men te doenheeft met asfalt-, beton- of klinkerdekken.Atmosferische invloeden. Er is echter ??n maatregel, die, hoewel diein de praktijk zeer zelden zal kunnen worden toegepast, alle gladgeworden wegdekken stroever zal maken en die slechts daaruitbestaat het wegdek voor lange tijd voor het verkeer af te sluiten.Het is namelijk zo, dat de atmosferische invloeden een verouderen-de of verwerende werking op de wegdekmaterialen uitoefenen, diein het ene geval sneller merkbaar is dan in het andere en die eenbelangrijke toename van de wrijvingsco?fficient tot gevolg kanhebben. Voor de praktijk is deze wijze van stroefmaken van weg-6 Cement 7 (1955) Nr 1-2dekken weliswaar niet bruikbaar, maar men kan er de conclusieuit trekken, dat het glad worden van een wegdek veelal bepaaldwordt door als het ware de wedstrijd tussen de polijstwerkingvan het verkeer en de snelheid van de verwering of verouderingvan het wegdekmateriaal in het oppervlak.Naarmate het verkeer intensiever en sneller wordt, zal de eersteinvloed steeds meer aan de winnende hand zijn en zal de kans ophet ontstaan van gladde wegen groter worden. In dit opzicht zijndus onder bepaalde omstandigheden materialen, die iets snellerverouderen of verweren te verkiezen boven die, welke meerweerstand bieden aan deze invloeden.Betonwegen. Het stroefmaken van glad geworden betonwegenbiedt weinig moeilijkheden. In de regel zal men kunnen volstaanmet het oppervlak ??n- of tweemaal met zoutzuur te behandelenen dit daarna met water af te spoelen. De resultaten met dezebehandeling verkregen zijn steeds zeer bevredigend geweest.Het zoutzuur lost de kalkbestanddelen van het cement in hetoppervlak op en het gevolg is dat men ruw oppervlak krijgt metde structuur van schuurpapier. De inwerkingsdiepte zelfs vangeconcentreerd zoutzuur is zeer gering, zodat men voor eendoorgaande aantasting van het beton niet bevreesd behoeft te zijn.De zoutzuurbehandeling is goedkoop en kan in een snel tempoworden uitgevoerd. Het effect is goed, bijv. f = 0,34 v??r de be-handeling wordt f = 0,54 n? de behandeling.Mechanisch heeft men betonwegen ook wel stroef gemaakt doorzandstralen en frezen. Deze methoden worden tengevolge vanhun hogere kosten niet meer toegepast.SlotDe praktijk leert dat de gladheid van een wegdek niet altijd deenige factor is, die bepalend is voor het optreden van sliponge-vallen. De kans, dat op een glad wegdek een slipongeval voorkomt,is groot. Er is echter een inleidende oorzaak nodig om dit ongevalte veroorzaken. De algemene verkeerssituatie ter plaatse speeltin deze een zeer grote rol. Zo zijn er gladde weggedeelten, waarnimmer slipongevallen voorkomen en andersom zijn er stroevewegvakken, waar dit wel het geval is.Blijkt dus een zeker weggedeelte een lage wrijvingsco?fficient tehebben, dan zal de wegbeheerder bij het bepalen van de te nemenmaatregelen met de verschillende factoren rekening moetenhouden.Veiligheidsvoorschriftenin acht te nemen bij de bouw van gewapend-beton-schoorstenen met een maximum hoogte van 110 mIn de serie publicaties van de Arbeidsinspectie zijn onderbovenstaande titel in 8 pagina's, formaat A4, behandeld :I. Algemene bepalingenII. Houten steigerIII. Stalen steigerIV. Hijs- en klimschachtV. VloerenVI. Metselsteiger en controle- of inspectiesteigerVII. Ladders en trappenVIII. Toegang tot de schoorsteenIX. HijsinrichtingenX. Electrische installatiesXI. Persoonlijke beschuttingsmiddelenXII. Verdere voorzieningenXIII. UitzonderingsbepalingenDe publicatie is verkrijgbaar bij de Centrale Dienst vande Arbeidsinspectie, Nieuwe Uitleg 12, Den Haag, ? f 0,25per exemplaar. Toezending geschiedt na storting van ditbedrag op girorekening 4250 88.PUBLICATIES VAN DE COMMISSIEVOOR UITVOERING VAN RESEARCH(C.U.R.)De rapporten van de C.U.R. zullen in druk ver-schijnen en worden aan belangstellenden toe-gezonden na overschrijving van de voor elkrapport vast te stellen prijs op postrekening351.239 ten name van de Penningmeester vande Betonvereniging te Amsterdam.Het eerste rapport 'Litteratuurstudie over deopbouw van het beton' zal binnenkort verschij-nen en wordt in dit nummer van 'Cement' bijde Boekbespreking besproken. De prijs van hetrapport bedraagt f 1,50.Ter perse gaan dezer dagen de rapporten over devolgende onderwerpen:1. De slip bij en de sterkte van de eindverankerings-systemen Freyssinet en Magnel. Commissie A 3van de C.U.R.2. Theoretische grondslagen voor het acoustisch non-destructief onderzoek. Commissie B 3 van deC.U.R.Cement 7 (155) Nr 1-2 7
Reacties