Gefreesd asfalt wordt ter plekke koud gerecycled
De BSM-trein in beeld, met voorop een tankwagen die vulstof aanbrengt. Daarachter rijdt op dit werk een extra freesmachine vanwege de breedte van de rijbaan. Dan volgen vrachtwagens met water en met bitumen, die met slangen zijn verbonden aan de frees- en mengmachine, die de asfaltspreidmachine voedt. Daar achter rijden de walsen
BAM Infra Nederland introduceert een techniek om asfalt ter plekke koud te recyclen tot een draagkrachtige tussenlaag. Bij deze koude recycling wordt geen nieuw asfalt gevormd, maar een ‘bitumen gestabiliseerd materiaal’ gemaakt met schuimbitumen. Door de niet-gebonden structuur van dit materiaal volstaat een toplaag van slechts 4 centimeter nieuw asfalt.
BAM ziet grote mogelijkheden in het ter plekke koud recyclen van asfalt. Het levert milieuvoordelen op, maar is ook financieel interessant. BAM experimenteerde er eerst op eigen terrein mee en voerde inmiddels in opdracht van de Gemeente Moerdijk een project uit op de Oude Heijningseweg in Heijningen. Het gefreesde asfalt wordt daarbij gebruikt als nieuwe tussenlaag, die niet gebonden maar gestabiliseerd is met bitumen. ‘Technisch is dat een groot verschil. Het levert een laag op die je goed kunt verdichten maar die niet gebonden is, net zoals bijvoorbeeld een fundering van menggranulaat’, vertelt Marco Oosterveld van BAM Infra Nederland.
Via Zuid-Afrika
BAM haalde de techniek van koude asfaltrecycling uit het buitenland, maar stond oorspronkelijk zelf aan de basis van deze techniek. ‘BAM begon in de jaren 90 met de ontwikkeling van schuimtechnieken om asfalt met een lagere temperatuur te kunnen produceren en verwerken, wat uiteindelijk ook gelukt is’, zegt Oosterveld. ‘Bij die ontwikkeling van schuimbitumen kwamen onderzoekers vanuit andere landen kijken, waaronder Kim Jenkins uit Zuid-Afrika; nu professor in pavement engineering at Stellenbosch University. Hij promoveerde daarna op het maken van bitumen gestabiliseerde materialen (BSM) met deze schuimtechniek. Dat is vanuit Zuid-Afrika in grote delen van de wereld een succes geworden en wordt met name toegepast in landen waar een tekort aan primaire grondstoffen is of waar het heel duur is om ze aan te voeren, zoals in het binnenland van Afrika.’
Het gefreesde asfalt wordt ter plekke in de speciale freesmachine gemengd tot schuimbitumen.
Klimaatdoelstellingen
In Nederland was er voldoende asfalt voorhanden en was er geen vraag naar BSM. ‘Inmiddels is de situatie anders door de urgentie vanuit klimaatverandering. We hebben, net als onze opdrachtgevers, duidelijke doelstellingen geformuleerd op het terugdringen van CO2. Daardoor zijn koude asfalttechnieken voor Nederland relevant geworden. Tevens willen we minder primaire grondstoffen gebruiken. Voor asfalt halen we de helft van onze grondstoffen uit het buitenland, zeker nu de laatste steengroeve in Nederland gesloten is. Toen was één plus één twee voor ons en zijn we ons zorgvuldig gaan verdiepen in BSM. Volgens ons zou dat in Nederland ook moeten kunnen en zou er een markt voor moeten zijn.’
Niet-gebonden materiaal
Werken met BSM als verhardingslaag vergt echter wel behoorlijk omdenken. Het is een andere manier van wegenbouw. BSM is namelijk geen asfalt. ‘Asfalt is een materiaal waarbij bitumen rondom alle steentjes zit en die voor binding zorgt. BSM is een niet-gebonden materiaal. Het wordt gefreesd in een bepaalde fractie en er wordt vervolgens bitumen en vocht aan toegevoegd. Die bitumen en water geven samen een soort explosie waarbij schuim wordt gevormd. Dat schuimbitumen mengen we door de gefreesde fractie. Dat stabiliseert het mengsel waardoor je het kunt verdichten. Vergelijk het met strandzand. Droog strandzand kun je niet verdichten, maar komt er water bij dan kun je er zelfs met een vrachtwagen overheen rijden’, legt Oosterveld uit.
Doordat het mengsel niet-gebonden is, kun je de technische werking vergelijken met die van een puinfundering of menggranulaat. ‘En dat zijn we in de wegverharding niet gewend. Daar werken we meestal met gebonden onderlagen, van asfalt of een AGRAC-fundering. Bij AGRAC wordt asfaltgranulaat gebonden met cement. Nadeel van zo’n gebonden fundering is het risico op scheurvorming, met reflectiescheurvorming in het asfalt. Om dat tegen te gaan wordt het asfaltpakket dan minimaal 12 centimeter dik.’
Toplaag van 4 centimeter
‘Met BSM kun je geen trekkrachten opnemen en hoef je geen rekening te houden met vermoeiing. Daardoor treedt er ook geen scheurvorming op, ook niet als gevolg van krimp. E daar ontwerpen we normaal gesproken juist op. We hebben daardoor maar een toplaag van 4 centimeter nodig. Die toplaag zorgt voor de goede, bekende functionele eigenschappen en beschermt de BSM tegen slijtage door verkeer, regen en vorst.’
Daarmee is de winst uit te rekenen: geen vrachtwagens voor de afvoer van het gefreesde materiaal, veel minder vrachtwagens voor de aanvoer van asfalt en slechts 4 centimeter aan nieuw asfalt. ‘Het asfalt dat wij normaal zelf leveren als BAM is LEAB: laag energie asfalt beton. Dat is van lage temperatuur en bevat bijna 70% gerecycled materiaal. LEAB is dus al heel duurzaam en niet zo heel duur. Maar BSM is dus nog duurzamer.’
Dat milieutechnische voordeel vertaalt zich in dit geval ook in financieel voordeel. ‘Een financiële besparing zit in het aantal vrachtwagens en dus chauffeurs dat je nodig hebt. Als je een dik pakket asfalt vervangt, is deze techniek goedkoper. Als je maar twee lagen asfalt vervangt, zijn de kosten ongeveer gelijk. De winst zit hem dan in het klimaat, maar ook in minder transporthinder voor de omgeving en een in minder lastige logistieke puzzel. Je bent met deze techniek dus zeker niet duurder uit en vaak zelfs goedkoper.’
De freesmachine laadt het BSM rechtstreeks in de asfaltspreidmachine; in dit geval de machine met waterstofverbrandingsmotor van BAM zelf.
Treintje van machines
Het hele proces van BSM vertaalt zich in een ‘treintje’ van werkzaamheden en machines. ‘Voorop rijdt een tankwagen die vulstof aanbrengt op het asfalt. Die vulstof is nodig voor de vorming en verspreiding van het schuimbitumen. Daarachter rijden twee vrachtwagens: één met water en één met bitumen. Die zijn met slangen verbonden met de freesmachine die daar achter rijdt. Dat is een speciale freesmachine met een menginstallatie, waarin het bitumenschuim wordt gevormd en gemengd met het gefreesde asfalt. Dat schuim blijft maar enige seconden in stand en moet dus direct ter plekke worden gemengd met het freesgranulaat. Dat mengsel gaat rechtstreeks in de asfaltspreidmachine. Dat is een standaard machine, al was het bij het eerste project in Moerdijk ook nog eens onze eigen machine met waterstofverbrandingsmotor. Daar achter rijden de walsen. Het hele treintje rijdt met een snelheid van ongeveer vijf meter per minuut, zoals bij asfalteren gebruikelijk is.’
Al met al heeft dat treintje een werklengte van ongeveer 150 meter. ‘Daardoor is het vooral geschikt voor wegen in het buitengebied. Binnen steden en wijken heb je vanwege de bereikbaarheid vaak te maken met kortere werkvakken.’
De machines in dit treintje zijn standaard machines, behalve dus de frees. ‘Die hebben we voor dit project uit Duitsland gehaald, en samen met Freesmij en Wirtgen in dit project toegepast.’
Direct belastbaar
Extra voordeel is dat BSM direct belastbaar is. ‘Bestemmingsverkeer kan er direct na de wals overheen rijden als dat nodig is. Er is geen afkoelingsperiode nodig want we werken met koud materiaal.’ De nieuwe toplaag hoeft ook niet direct mee te worden genomen in het treintje van machines. ‘Die kan enkele dagen later komen als er voldoende lengte is om in één keer te asfalteren.’
Hergebruik van alle materiaal in combinatie met een nieuwe toplaag zou in theorie betekenen dat het wegdek iets dikker wordt. Maar dat hoeft in de praktijk niet zo te zijn. ‘Vaak worden wegen in het buitengebied bij onderhoud ook verbreed omdat het landbouwverkeer in de loop der jaren breder is geworden. Dan heb je dus ook extra materiaal nodig. Ook kunnen we een hoogwaardige toplaag vooraf afschrapen zodat dat asfalt kan worden hergebruikt in nieuw asfalt voor een nieuwe hoogwaardige deklaag. Ook daar hebben we grondstoffen voor nodig. Dat hebben we in Moerdijk gedaan. Dat hergebruik in een nieuwe hoogwaardige deklaag is beter dan downcyclen tot laagwaardiger funderingslaag. Extra voordeel van die aanpak is dat je het wegdek eerst precies in het gewenste profiel kunt frezen. Dat is nodig omdat met BSM graag een pakket wilt realiseren dat overal een gelijke dikte heeft. Dat is dus winwin.’
De techniek is ook mogelijk als teerhoudende asfaltlagen in het pakket zitten. ‘Dan kun je de teerhoudende lagen afvoeren en het overige gefreesde asfalt tijdelijk in depot zetten. Zo hebben we dat in Venray inmiddels met enkele wegvakken gedaan. De techniek is verder hetzelfde.’
Het resultaat is een niet-gebonden maar gestabliseerde tussenlaag die goed te verdichten is en na het verdichten ook gelijk belastbaar is.
CROW-richtlijnen
BAM wil de techniek nu graag breder gaan toepassen. Op dit moment wordt er gewerkt aan een CROW-richtlijn voor cement- en bitumenstabilisaties, waar de BSM met schuimbitumen onderdeel van uitmaakt. Voorlopig richt BAM zich qua praktijk vooral op het onderliggende weggennet buiten de bebouwde kom. ‘Dat geeft ook opdrachtgevers en ingenieursbureaus de kans om mee te groeien in het volwassen laten worden van de techniek. Pas daarna kijken we ook naar provinciale wegen en Rijkswegen. In Duitsland en Denemarken liggen al proefvakken op vluchtstroken van snelwegen.’
Als de CROW-richtlijnen er zijn en de Freesmij een speciale mengfrees heeft aangeschaft, is de techniek in principe voor elke aannemer beschikbaar. Dat is ook nodig voor bredere toepassing en acceptatie, geeft Oosterveld aan. ‘Als je de enige bent die iets kan, helpt dat niet om op te schalen. Maar als BAM hebben we hiermee wel een voorsprong in kennis en toepassing van de techniek.’
Bron: GWW Totaal
