C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gWeg enbou wcement 2005 8 47Een aantal internationale sprekerspresenteerde in het eerste deelvan het plenaire congresprogram-ma de laatste stand van zaken danwel hun visie op de betonwegen-bouw. Vanuit Frankrijk kwam hetbericht dat met `stil' beton nogzo'n 6 tot 7 dB(A) reductie kanworden bereikt ten opzichte vantraditioneel aangelegd beton. Eenandere ontwikkeling daar is hettoepassen van zeskantige prefabbetonnen elementen van circa1 m breed en 0,15 ? 0,20 m dik alssnel aan te leggen verharding. InJapan heeft men goede ervaringenmet zeer open beton, zelfs geenbeschadigingen door winterban-den of sneeuwploegen.H e r n i e u w d e b e l a n g s t e l -l i n g b e t o n w e g e nZweden kende tot voor kort nau-welijks betonverhardingen. In2006 wordt echter nabij Uppsalaeen stuk van 23 km bestaande uittwee keer twee rijstroken in onge-wapend beton aangelegd. Er isaldus nieuwe belangstelling voorbetonwegen. Naast het criteriumvan vermoeiingsscheuren waar-mee we allemaal rekenen, wor-den ook functionele eigenschap-pen zoals scheurvorming, trapjes-vorming en onvlakheid beoor-deeld. Hiervoor zijn echter noggeen bezwijkcriteria vastgesteld.Door het introduceren vanhet lastgeval met verschillendeassen achter elkaar, wordt ookscheurvorming van bovenaf inde beschouwing meegenomen.De maximum wettelijk toege-stane aslast is 100 kN.Ook in Hongarije doen betonwe-gen opnieuw hun intrede, nadatdeze na de Tweede Wereldoorlogwaren verdrongen door asfaltver-hardingen. Maar door de steedszwaardere verkeersbelastingkomt de bestandheid van betontegen spoorvorming als belang-rijkste eigenschap naar voren.Ondanks dat de wettelijke aslastook in dit land maximaal 100 kNbedraagt, worden op de weg weltwee keer zo zware aslastengemeten. Jammer is dat in hetontwerp geen gebruik wordtgemaakt van de werkelijke aslast-spectra, maar dat alle aslastenworden omgerekend tot 100 kNstandaard aslasten. En we wetenintussen dat het juist die enkelezware aslasten zijn die medebepalend zijn voor de dikte vanhet beton.In Brazili? bestaat 2% van hetwegennet uit beton. Aan de uni-versiteit van Sao Paulo valideertmen de resultaten van theoreti-sche berekeningen aan de handvan de gemeten reacties vanbetonverhardingen in veldproe-ven. Zoals vaker voorkomt, voor-spelde het model hogere vervor-mingen dan in werkelijkheidgemeten. Dit leidt tot een veiligeontwerpmethode, maar het isgoed om te weten hoe groot dezeveiligheid is om te sterke overdi-mensionering te voorkomen. Alsontwerp-asbelasting wordt eentriple asstel met een totale last van290 kN ingevoerd; dat is circaNieuwe ontwikkelingen betonverhardingenYou gotta move!ir. A.J. van Leest, CROWAfgelopen augustus werd in Colorado Springs (USA) het achtste internatio-nale betonverhardingencongres gehouden. Van de 440 deelnemers kwameen kwart van buiten de USA. Het thema luidde: `Uitwisseling van innovatiesleidend tot duurzame betonverhardingen'. Het goed georganiseerde congresleverde flink wat nieuwe inzichten op.1 |Betonweg metlangsgroeven ('tining')C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gWegenbou wcement 2005 84895 kN per as. Ook in dit land is demaximum aslast 100 kN, maaroverbelasting tot 170 kN wordtook gemeten!L a n g e l e v e n s d u u r i n V SIn de VS heeft men een totaalwegennet van circa 4 miljoenkilometer, waarvan meer dan250 000 km uit snelwegen, dehighways, bestaat. Hierover wordt40% van het nationale verkeerafgewikkeld.Het bepalen van een (rest)levens-duur van deze wegen is niet een-voudig, alleen al omdat hiervangeen eenduidige definitie wordtgehanteerd in alle staten. Mendenkt wel aan het toepassen vantechnieken en benaderingen uitandere takken van de industrieom de levensduur te kunnenbepalen, zoals uit de waterbouwen de luchtvaart en satellieten(remote sensing).Betonverhardingen worden tegen-woordig geacht lang mee te gaan,dus veertig ? vijftig jaar. Gedu-rende de levensduur accepteertmen dan 10 tot 15% gescheurdeplaten. Functionele eisen die daar-naast aan de betonverhardingworden gesteld zijn: gering aantalauto-ongelukken tijdens regen,comfortabele rit voor de gebruiker,lage levenscycluskosten, lage kos-ten voor de wegbeheerder en tij-dens oponthoud.In de ontwerpmethode die in deVS wordt toegepast voor betonpla-ten, zijn de volgende criteria maat-gevend: trapjesvorming, het per-centage gescheurde platen en devlakheid, uitgedrukt in IRI. In deloop van de tijd heeft dit ondermeer geleid tot de toepassing vanvierkante in plaats van langwerpigeplaten. Om de vlakheid en trapjes-vorming onder controle te houden,worden deuvels toegepast. In depraktijk worden ook wel betonpla-ten met een verlopende dikte(25 mm dikker in het midden danaan de zijkanten) toegepast.Aandacht werd gevraagd voor hetverschijnsel dat vermoeiings-scheuren in betonplaten ook vanbovenaf in een betonverhardingkunnen ontstaan, als gevolg vaneen bepaalde combinatie van(negatieve) temperatuur- en ver-keersbelasting. Deze scheurvor-ming ontstaat meestal tussen tweeaslasten in het midden van deplaatrand en groeit dan naar hetmidden van de plaat.CanadaIn Canada wordt er al enige jarenmet levenscycluskosten gerekend;met name de (gebruikers)kostenvan de wegbeheerder wordendaarbij in beschouwing genomen.Er zijn zestien standaardconstruc-ties voor alle voorkomende wegty-pen opgezet. Per type hangt hetomslagpunt voor asfalt of betonsterk af van de hoeveelheid vracht-verkeer. De netto contante waardeis ook daarvan afhankelijk, enwordt aangegeven met een gemid-delde en standaardafwijking. Hier-mee is de probabilistiek in deafweging van beton ge?ntrodu-ceerd. In het algemeen wordtgesteld dat bij meer dan 4000vrachtwagens beton wordt toege-past, tussen 2800 en 4000 is ereen overgangsgebied en bij min-der dan 2800 vrachtwagens krijgtasfalt de voorkeur.S p e c i a l e m a t e r i a l e n e nt e c h n i e k e nWalsbeton werd (nogmaals) onderde aandacht gebracht, een materi-aal dat we in Nederland eigenlijkniet kennen. Het wordt ontwor-2 |Brede betonweg met ver-breding van het T-REXproject3 |Nieuw vlak van beton,als verbreding van debestaande `interstate'C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gWeg enbou wcement 2005 8 49pen als een ongewapende beton-verharding, aangelegd met eenasfalt spreidmachine, verdicht meteen wals en de textuur lijkt op dievan asfalt.Vanuit India werd meldinggedaan van het bijvoegen van eenrestproduct van een chemischeijzerbewerking aan beton, hetgeenleidt tot een hogere sterkte.Duitse ervaringen met geluidredu-cerende afwerkingen van hetbetonoppervlak kwamen ook naarvoren. De traditionele bezem-streek geeft nog een verhogingvan 1 dB(A) ten opzichte vanasfalt, het meeslepen van een lapkunstgras op z'n kop en een jute-doek-behandeling geven 2 dB(A)reductie, de laatste bij een ietslagere stroefheid. Ook een uitge-borsteld betonoppervlak kan dezereductie bereiken.In de VS probeert men het geluidvan betonwegen te reduceren doordwarse streken (`tining') in hetverhardende beton aan te brengen(foto 1) of door dwarse groeven tezagen (`grooving').D i m e n s i o n e r i n gIn verschillende landen, zoalsZweden, Belgi? en Nederland, ishet gebruikelijk om een asfaltlaagaan te brengen onder het door-gaand-gewapende beton, maar inHongarije en Brazili? zien ze daarvanaf. Mogelijk was dat toch deoorzaak van enkele schadegevallenin de vorm van `punch-outs'.Vanuit Belgi? werd tevens de erva-ring gedeeld dat de bitumineuzelaag tussen de granulaire funde-ring en het doorgaand-gewapendebeton (dgb) een nieuw aange-brachte asfaltlaag moet zijn omeen goede hechting tussen dediverse lagen te verkrijgen. Deasfaltlaag is dus niet bedoeld omals zogenoemde `debonding layer'te dienen; dit is wel nodig in hetgeval dat er reflectiescheurenvanuit een gebonden funderingkunnen ontstaan. Deze asfaltlaagzorgt voor een gelijkmatig en fijnverdeeld scheurpatroon in het dgben dient als werkvloer en als ero-siebestendige afdekking van degranulaire materiaallaag. Het`grooven' of `grinden' van oudeasfaltlagen resulteert in onvol-doende hechting!Ter vergelijking van de toegepastedikten aan dgb in diverse landen,blijkt het volgende: VS en Belgi?230 mm, Nederland 250 mm.Met het `dubbelplaat'model vanVan Cauwelaert kan de hoeveel-heid hechting worden ingevoerden kunnen de gevolgen hiervan opde levensduur of dikte van debetonverharding worden bere-kend. Indien beton op een asfalt-laag wordt aangebracht, geeft dateen goede hechting die pas nadertig jaar aanzienlijk minderwordt. Indien beton op schraalbeton wordt aangebracht, is dehechting vanaf het begin al aan-zienlijk minder. In het program-ma VENCON2.0 kan de gemid-delde hechting over de levensduurop 1 of 0 worden ingesteld; in heteerste geval is de berekende dikteerg optimistisch, in het laatstegeval wordt een veilige constructieberekend.B i j z o n d e r e a a n d a c h tp r e f a b b o u w e nHet Nederlandse Modieslab vorm-de ??n van de gepresenteerdeoplossingen om in kort tijdbestekeen wegdek te kunnen aanleggen,dat ook nog snel kan worden gere-pareerd. Deze innovatie is hetvoorbeeld dat een product in kortetijd kan worden ontwikkeld, als debehoefte maar groot genoeg is.Door het `precast paving forum'werd een aparte workshop gehou-den voor de uitwisseling vanwereldwijde ervaringen met pre-fab oplossingen in de wegenbouw.Prefab-betonelementen worden inde VS met name toegepast bij dereparatie van ongewapende beton-wegen. Het aandeel betonwegenis in bepaalde staten dan ookbelangrijk groter dan in Neder-land. Aspecten die bij toepassingvan prefab een voorname rol spe-len zijn de kosten en de toegangtot het werk. Bij prefab zijn name-lijk zware kranen nodig en velevrachtwagens om de elementenaan te voeren. Onderzocht wordtnog of er meer elementen gesta-peld per vrachtwagen kunnenworden vervoerd. Transportkostenvormen meestal maar een kleinaandeel in de totaalkosten. Ookeen levenscyclusanalyse maaktonderdeel uit van de afweging.E?n van de pioniers die in de VSbetrokken is bij prefab bouwenmet betonnen elementen gaf aandat men reeds in 2000 is begonnenmet een haalbaarheidsstudie bij deFederal Highway Administration(FHWA). In 2002 zijn er als resul-taat van deze studie en op verzoekvan de FHWA demo-projectenuitgevoerd op de Interstate 35. In2004 zijn er verdere demo-projec-ten uitgevoerd. De redenen omvoorgespannen elementen toe tepassen zijn de diktereductie vanhet beton en de mogelijkheid omlasten op te nemen en eventueleoneffenheden in de ondergrond teoverbruggen.Ook de Nederlandse ervaringen,zoals onderzocht door een CROW-werkgroep `Innovatieve prefabtoepassingen in de wegenbouw'werden gepresenteerd. Behalve deVS en Nederland zijn er momen-teel weinig landen waar prefabbouwen in de wegenbouw een rolspeelt.Vanuit Nederland werden verderhet CROW-programma VEN-4 |Betonnen geluidschermmet reli?f en figurenC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gWegenbou wcement 2005 850CON2.0 en een bijdrage over deverbetering van de dooizoutbe-standheid met een bepaalde nabe-handeling van beton onder deaandacht van het wereldwijdepubliek gebracht.W e r k b e z o e kEr was ook een werkbezoek aanhet Transportation Expansion(T-REX) constructieproject bijDenver in het programma opge-nomen. Dit project houdt in: deverbetering en verbreding over27 km van twee Interstate snelwe-gen (foto 2, 3) en uitbreiden vanhet bestaande netwerk met nogeens 30 km dubbelspoor voorlightrailvervoer, inclusief de bouwvan dertien stations en bijbeho-rende parkeerplaatsen. Het is eenzogenoemd design&build-conceptmet een vaste totaalprijs. Onge-veer 30% van de ontwerpplannenis overhandigd aan de aannemer,die het ontwerp afrondt en uit-werkt. Hiervoor zijn overigensweer ontwerpers door de aanne-mer ingehuurd.De verhardingen zijn zowel inasfalt als in beton uitgevoerd. Pasna oplevering van het werk doorde aannemer kan de opdrachtge-ver zien wat hij gekregen heeft.Hij heeft geen enkel inzicht ingeleverde of aangelegde hoeveel-heden. Men heeft een kwaliteits-plan gehanteerd om te bereikendat de opdrachtgever toch krijgtwaarom gevraagd is. Zowel aan-nemer als opdrachtgever zijn ISO-gecertificeerd. Standaard wordt er1 jaar garantie door de aannemerverstrekt, na de opleverings- enacceptatietermijn van de opdracht-gever. Het totale project wordt optijd (december 2006) en binnenhet budget van $ 1,2 miljard afge-rond. De kosten van de extra160 km lightrail-spoorbaan die dekomende twaalf jaar nog wordtaangelegd, komen uit de belas-tingverhoging die door de inwo-ners van Denver is goedgekeurd.Het onderhoud komt voor reke-ning van de staat Colorado, datook de eigenaar is van de infra-structuur.In totaal zijn voor het project 200percelen onteigend; 8 met huizenen 26 met bedrijven om de ruimtete cre?ren die de aannemer nodighad. Uitvoering heeft plaats metzo weinig mogelijk overlast voorde reizigers (34 000 per dag). Alsinformatieuitwisseling is eenwebsite ingericht met een kaartwaarop vertragingen zijn aangege-ven en webcams die langs de wegzijn opgesteld.Het lightrailtraject wordt krui-singsvrij met de wegen uitge-voerd. De ontwerplevensduur vande wegen bedraagt vijftig jaar; ditresulteert in een verharding van300 mm asfaltpakket of 300 mmongewapend beton, op sommigeplekken 375 mm beton. De weg-breedte bedraagt circa 25 m; debetonplaten zijn circa 4,2 x 4,2 m2en voorzien van een `groeventex-tuur in langsrichting'. Het betonis aangelegd met een slipformpa-ver met een werkbreedte van circa8,25 m.Bruggen en kunstwerken zijnontworpen voor een periode vanhonderd jaar. Van de nieuw tebouwen bruggen is het aandeel instaal of beton 50 om 50%. Hetbeton van oude bruggen wordt inde funderingslagen of de bermenverwerkt, maar niet in het nieuwebeton voor de wegverharding.Dit nieuwe beton komt van ??nbetoncentrale. Als toeslagmateri-aal is graniet uit de Rocky Moun-tains gebruikt. Het staal afkomstigvan een gesloopt stadion is ver-werkt in de nieuwe spoorrails.Er zijn remises gebouwd waar's nachts honderd lightrailvoertui-gen kunnen worden opgesteld;circa tien daarvan kunnen tegelijkbinnen worden onderhouden.De baanconstructie bestaat uitballast met betonnen dwarsliggerswaarop rails. Op kunstwerkenwordt de rails direct bevestigd. Terplaatse van de remise liggen derails in (gewapend) beton (foto 5).De voertuigen komen van Sie-mens en hebben alle een entreemet voorziening voor de instapvan rolstoelers en rollators.Elke maand heeft er een visueleinspectie van de baan en destroomvoorzieningsleiding plaats.Men heeft geen beschikking overeen meettram, maar na verloopvan tijd ontstaan `vierkante' wie-len; deze moeten elke twee jaarworden geherprofileerd.Als afvoer van het drainagesys-teem zijn buizen ?4,5 m gebruiktom een ontwerpregenbui die 1keer per twee jaar voorkomt zon-der problemen te kunnen afvoe-ren. Jaarlijks is er circa400 mm neerslag, inclusiefsneeuw. n5 |Aansluiting gewone bal-last spoorbaan op beton-baan van de remise