Asfalt en bitumendag2010

Een goed of een slecht wegdek ...wie betaalt de rekening?

Jacob Groenendijkmet dank aan Nico van den Berg

KOAC-NPC

Inhoud

Energieverbruik van een weg in verschillende levensstadia

Energieverbruik van een autoRolweerstand en wegdekkwaliteitVerschillen tussen asfalt en beton?Conclusie

Vlakke wegen zijn goedkoper en milieuvriendelijker

Energieverbruik van een weg

Wanneer “gebruikt” een weg de meeste energie?

1. Bij productie?

2. Bij transport?

3. Bij aanleg?

4. Tijdens gebruik?

5. Bij onderhoud?

6. Bij sloop?

Energieverbruik (vlgs. Chappat en Bilal)

Bron:

Verkeerstype volgens LCPC-Setra klassificering

Ene

rgie

verb

ruik

(M

J/m

2 )

Cumulatief tgv verkeer

Doorgaand gewapend beton

Ongedeuveld beton

Warm asfalt

Hoge stijfheid asfalt

Koud asfalt

Energieverbruik voor aanleg en 30 jaar onderhoud en tgv verkeer

Energieverbruik voertuig

• Waar wordt de energie verbruikt?• Inertie (energie benodigd om het voertuig te versnellen

en vertragen)• Interne wrijving (verliezen in motor en aandrijving)• Luchtweerstand (verliezen door wrijving met de lucht;

toename evenredig met v2)• Rolweerstand (verlies door vervorming van band,

schokdempers en wegdek; onafhankelijk van v)

Weerstand

Verdeling energieverbruik

0

2

4

6

8

10

12

14

60 km/h 90 km/h 130 km/h

stad buitenweg snelweg

bra

nd

sto

fver

bru

ik (

l/10

0km

)

inertie

luchtweerstand

interne verliezen

rolweerstand

Band-wegdek contact

• Een compromis tussen:• Veiligheid

– Grip– Comfort

• Schoon – Rolweerstand– Slijtage band en weg

• Stil – Geluid binnen en buiten het voertuig

Rolweerstand komt voort uit:

• De cyclische vervorming van de band

• De vervorming van het wegdek

• Micro slip tussen band en wegdek

• Luchtweerstand rond de band

• Vervorming van schokdempers

Wat is rolweerstand?

12

34

5

1

2

3

4

5

Mogelijkheden voor ingrepen

• Optimaliseren van • Rubbereigenschappen van de band

– Door bandenfabrikanten • Eigenschappen van het wegdek

– Door (asfalt)producenten / aannemers• Micro-, macro- en megatextuur

– Door producenten / aannemers• Luchtweerstand rond wiel

– Door autobouwers? / velgkiezers?

Vlakheid/textuur vs brandstofverbruik

Bron: H. Bendtsen, Technical note 023, DRI

Megatextuur

Braille-stopstrepen

Verschillen asfalt en beton?

Cementbranche: 1. asfaltweg minder stijf dan betonweg, dus wiel op asfalt moet uit

diepere kuil klimmen

1. asfalt visco-elastisch, dus energieverlies in wegdek

Asfaltbranche:1. niet materiaal is bepalend, maar totale constructie en VOORAL

VLAKHEID en TEXTUUR

Overdreven beeld

Cementindustrie heeft het volgende beeld bij asfaltwegen

Asfalt Beton

IRI asfalt versus betonwegen

HMA = Asfalt

PCCP = Beton

Gegevens uit Oregon

Rolweerstand – RMS textuurdiepteCRR=FR/N = weerstandskracht/normaalkracht

Bron: I. Lopez Arteaga, TU/e, 7e Silent Roads symp. 2010

Rolweerstand – RMS textuurdiepteCRR=FR/N = weerstandskracht/normaalkracht

Bron: I. Lopez Arteaga, TU/e, 7e Silent Roads symp. 2010

Rolweerstand – RMS textuurdiepteCRR=FR/N = weerstandskracht/normaalkracht

?

Bron: I. Lopez Arteaga, TU/e, 7e Silent Roads symp. 2010

Conclusie

• Hoe vlakker de weg, hoe minder energie verloren gaat in vervorming van banden en schokdempers.

• Dus maak en houd de wegen vlak, want dat spaart brandstof tijdens de gehele levensduur van de weg.

• Verder:– Besparing energiegebruik aanleg– Optimalisatie macrotextuur– Optimalisatie stijfheid/energieverlies verharding

Bovendien:

Een vlakkere weg geeft:• meer rijcomfort• minder vermoeiing bestuurder• minder voertuigslijtage• minder ladingschade• langere levensduur wegOh ja:

Niet te hard rijden Banden op goede spanning