Highlighted projects

Finished

Other projects

Finished

STOLA: Stille Toplagen voor Antwerpen

In dit proefproject rond stille wegdekken, dat het acroniem “STOLA – Stille TOpLagen voor Antwerpen” kreeg, werd het deel “technische begeleiding en uitvoering monitoringprogramma” na een openbare aanbesteding in juli 2014 toegewezen aan het consortium UAntwerpen en het Opzoekingscentrum voor de Wegenbouw (OCW). Het doel van dit project is om na te gaan of zogenaamde Dunne Geluidsreducerende Deklagen (DGD), bitumineuze toplagen met een dikte van maximaal 30 mm, in een stedelijke omgeving geschikt kunnen zijn als alternatief voor de standaard toplaag type SMA-C2. Hierbij waren de doelstellingen dat de aangelegde DGD initieel een geluidsreductie van minimaal 3 dB zouden hebben, en een minimale levensduur van vijf jaar.

Een eerste stap in dit project was het selecteren van twee proeflocaties om proefvakken aan te leggen en metingen te kunnen uitvoeren met zowel DGD als een SMA-C2 als referentie. Uiteindelijk werden als proeflocaties de Kleine Doornstraat in Wilrijk en de Zandvlietse Dorpstraat in Zandvliet geselecteerd. Dit zijn twee straten met een typisch, maar onderling verschillend, stedelijk karakter. Deze proeflocaties verschillen mogelijk echter sterk van het type straten dat later voorzien zal worden van DGD, namelijk belangrijke verkeersaders die te maken hebben met veel doorstromend (zwaar) verkeer en mogelijk hogere snelheden dan 50 km/u. Dit type straten is echter helemaal niet geschikt om als proeflocatie te dienen omwille van de te grote extra hinder die veroorzaakt zou worden.

Na een innovatieve aanbestedingsprocedure, opgesteld in nauwe samenwerking met de Gemeenschappelijke Aankoopcentrale van Stad Antwerpen, werden tien verschillende proefvakken met vijf verschillende DGD binnen het vooropgestelde budget aangelegd. Hiervoor was ruime interesse vanuit zowel België als Nederland. Uiteindelijk hebben drie aannemers (één Vlaamse en twee Nederlandse), die allen aangetoond hadden over een ruime ervaring met DGD te beschikken, de proefvakken aangelegd. De aanleg van de proefvakken vond plaats tussen 1 en 5 oktober 2015, onder ruime persbelangstelling en in aanwezigheid van schepen van Leefmilieu Nabilla Ait Daoud (N‑VA).

De aanleg zelf werd heel nauwgezet opgevolgd door leden van het consortium, aangevuld met leden van de Afdeling Asfaltwegen, Bitumineuze toepassingen en Chemie (BAC) van het OCW, en toezichters van Stad Antwerpen. Tijdens de aanleg werden vooral temperatuurmetingen uitgevoerd, aangevuld met observaties en staalnames. In het labo van het OCW werden de stalen gecontroleerd qua korrelverdeling en bitumengehalte. Alle informatie verzameld tijdens de aanleg werd samengevat in een aantal documenten en een schema met aandachtspunten.

Om de zes maanden volgde dan een visuele inspectie door het OCW waarbij alle aanwezige schade op de proefvakken nauwkeurig gedocumenteerd werd en vergeleken werd met eventuele events bij de aanleg. Het belangrijkste deel van dit project omvat natuurlijk de meetcampagnes die om de zes maanden werden uitgevoerd. Hierbij werden vooral akoestische metingen (Close ProXimity CPX-, Statistical Pass-By SPB- en Controlled Pass-By CPB-methoden) uitgevoerd, maar ook metingen van textuur, rolweerstand en stroefheid. Het merendeel van de metingen werd uitgevoerd door het OCW, behalve de SPB- en CPB-metingen door UAntwerpen en de stroefheidsmetingen door het Agentschap Wegen en Verkeer. Meetresultaten werden vervolgens gekoppeld met bevindingen van visuele inspecties.

Naast de objectieve metingen werden de omwonenden van beide proeflocaties op drie verschillende momenten (voor aanleg, één maand na aanleg en zes maand na aanleg) door UAntwerpen schriftelijk bevraagd over hun subjectieve ervaringen betreffende de overlast door verkeerslawaai. Hierbij werd rechtstreeks gepeild naar de hinder door (verkeers)lawaai, maar eveneens naar lichamelijke klachten, slaapkwaliteit en activiteiten binnen en buiten. Duidelijke verschillen tussen voor- en nametingen in deze drie domeinen zouden dan in relatie gebracht kunnen worden met de aanleg van de proefvakken.

Als voornaamste conclusies kunnen volgende zaken vermeld worden:

  • De kwaliteit en opvolging van de aanleg zelf is van cruciaal belang om de verwachte levensduur en de geluidsreductie effectief te realiseren.
  • Het gebruik van DGD in een stedelijke omgeving moet doordacht gebeuren, en is zeker niet in elke straat aangewezen.
  • De gewenste geluidsreducties zijn na aanleg gemakkelijk gehaald en ook na twee jaar liggen de meeste gemeten geluidsreducties nog boven de 3 dB.
  • De aangelegde DGD zijn niet alleen stiller, maar dankzij lagere megatextuurniveaus geven ze een indicatie van een lagere rolweerstand, wat leidt tot minder energieverbruik en minder CO2-emissies tijdens de gebruiksfase.
  • Uit de bevragingen kon geconcludeerd worden dat deze interventies leiden tot een merkbare daling van de (subjectief) ervaren geluidsoverlast en dat de ervaren geluidshinder weerslag heeft op de algemene levenskwaliteit.

Dit leidt vervolgens tot een aantal aanbevelingen voor Stad Antwerpen:

  • Aangezien zowel een belangrijke objectieve geluidsreductie (> 3 dB) werd opgemeten, als werd aangetoond dat de subjectief ervaren geluidsoverlast merkbaar gedaald is, raden wij aan het gebruik van DGD als akoestische maatregel te overwegen.
  • Het is noodzakelijk een grondige analyse uit te voeren van de straten waar het gebruik van een DGD wordt overwogen. De straten die ons het meest geschikt lijken, zijn de wegen en straten die in het stedelijk mobiliteitsplan als ontsluitingswegen worden beschouwd. Typische voorbeelden zijn de Plantin en Moretuslei en de Belgiëlei, m.a.w. wegen met veel doorgaand verkeer en veel bewoners. Wij raden niet aan om DGD toe te passen in een zone 30. Kruispunten of plaatsen met veel “start/stop” of draaiend verkeer zijn niet geschikt.
  • Uitgebreidere controle en opvolging bij aanleg (ter plaatse o.a. via temperatuurmetingen en via labo-onderzoek) lijkt ons noodzakelijk om een goede kwaliteit en dito positieve resultaten te garanderen.
  • Wij adviseren dat DGD enkel bij droge omstandigheden en bij een minimale temperatuur van 10 °C worden aangebracht. Ook de wind is geen onbelangrijke factor, en dient nauwlettend opgevolgd te worden tijdens de aanleg omwille van de snelle afkoeling van de DGD.
  • Overweeg om gestandaardiseerde bevragingen af te nemen vóór en na geplande geluidsinterventies, om zo, samen met akoestische meetresultaten, op termijn, beter gerichte, en daardoor effectievere interventies te kunnen ondernemen.
  • Aangezien de aangelegde proefvakken nog aan het begin van hun levensduur zijn en er voorlopig nog niet veel schade werd vastgesteld, is het sterk aanbevolen deze proefvakken te blijven opvolgen met visuele inspecties en metingen. Deze proefvakken kunnen nog veel interessante informatie opleveren. In Nederland worden veel wegen met DGD akoestisch gedurende meerdere jaren opgevolgd. Wij adviseren om dit in Vlaanderen en Antwerpen ook in overweging te nemen.

Belangrijkste publicaties

Partners

In opdracht van Stad Antwerpen en in samenwerking met het Opzoekingscentrum voor de Wegenbouw en Agentschap Wegen en Verkeer.

Betrokken aannemers

Contact

Ontwikkling van een nieuwe optische signaalerwerkingmethode om vervormingen in de asfaltconstructie te analyseren met behulp van Fiber Bragg technologie met het oog op het ontwerpen van een nieuw asfaltmodel

Abstract

Dit project heeft als doel het verzamelen van en het verifiëren tot betrouwbare gegevens van vervormingen in asfaltverhardingen, met behulp van optische Bragg vezelsensoren. Deze sensoren zijn reeds geïntegreerd in een fietspad van de Universiteit Antwerpen (project CyPaTs op Campus Groenenborger). FBG is een nieuwe technologie voor het meten van deformaties in een materiaal, b.v. door externe belasting. Voor een asfaltverharding is de levensduur van de lager gelegen asfaltlagen direct gerelateerd aan deze vervormingen, belastingen en rusttijden tussen de belastingen. Tegenwoordig wordt deze levensduur alleen gemeten door middel van Falling Weight Deflection (FWD) metingen voor het primaire wegennet en elke twee jaar. Deze metingen zijn tijdrovend, duur en de weg moet voor een bepaalde tijd worden afgesloten. De FBG-technologie zou een oplossing kunnen bieden om deze vervormingen continu te meten met lagere kosten. Bovendien geeft FBG meer inzicht in de vervorming onder alle beschikbare omstandigheden (temperatuur van de weg, verschillende belastingen, rustperioden). Om de levensduur te voorspellen, moet een asfaltvervormingsmodel worden ontwikkeld, gebaseerd op een monitoringprogramma gedurende minimaal 1 jaar. Het project zal toelaten om de verouderings- en helende eigenschappen op lange termijn van de verharding te bepalen. In dit project zullen beide technologiedomeinen worden gebruikt: FBG-gegevens zullen de vervormingen in de structuur op een zodanige manier ter beschikking stellen dat de parameters van een visco-elastisch plastic asfaltmodel continu worden geoptimaliseerd. Het geïnstalleerde FBG-meetsysteem van CyPaTs zal in dit project worden gebruikt. Gegevens zullen worden verzameld door middel van een monitoringcampagne onder normale omstandigheden (klimaat) en geconditioneerde omstandigheden, gekalibreerde belastingen en rustperioden. Deze gegevens worden gebruikt voor het aanpassen van de parameters van een eenvoudig vervormingsmodel gebaseerd op de Young-modulus. De gegevens kunnen worden gebruikt bij toekomstige applicaties voor parametrische correlatie in meer complexe modellen, b.v. een visco-elastisch (Burgers) en een visco-elastisch plastisch model (Huet-Sayegh). In dit project wordt een eerste aanzet gegeven. Een uitdaging is het effect van veroudering en zelfherstelling te kunnen onderscheiden bij de metingen, b.v. toename van de weerstand tegen vervorming tijdens een rustperiode na een belastingset. In de huidige modellen wordt hiermee geen rekening gehouden en moet de verwachte levensduur geschat worden door FWD-tests uit te voeren met veel variantie in de resultaten. Bovendien wordt in de FBG-setting de veroudering continu geregistreerd. Dit geeft inzicht in het verouderingsmechanisme van asfaltverhardingen waardoor deze factor als fundamentele parameter kan worden gebruikt in het complex vervormingsmodel en in een voorspellingsmodel voor de geschatte levensduur van de verharding. Bovendien kan in de toekomst met deze kennis een nieuwe verouderingsmethode onder laboratoriumomstandigheden worden ontwikkeld . Het projectwerkprogramma bestaat uit 3 werkpakketten. Het eerste werkpakket richt zich op de signaalverwerking van optische FBG-spectra. Dit houdt de methode in om piekverschuivingen te bepalen om een ​​juiste rekwaarde te verkrijgen. Werkpakket 2 richt zich op de identificatie van de Young-modulus uit FBG-trillingsmetingen met behulp van de zogenaamde inverse modelleringsmethode. Hiermee worden de mechanische materiaaleigenschappen van de verschillende lagen van het asfalt geïdentificeerd te beginnen met een eenvoudig elastisch Young-modulusmodel. Werkpakket 3 heeft betrekking op de monitoring van de Young-modulus in de tijd op de asfaltverhardingsstructuur van CyPaTs fietspad gedurende 24 maanden en deze te relateren aan meer complexe modellen.

Onderzoeker(s)

Promotor: Van den bergh Wim

Studieopdracht en advies OSA-asfaltmengsels en boorkernen

Abstract

Het Departement Mobiliteit en Openbare Werken, Waterbouwkundig Laboratorium wenst de oorzaak te achterhalen van schade aan OSA-boorkernen. De studie omvat een visueel onderzoek, bevragingen in verband met de schade bij W&Z, analyse van voorgaand onderzoek met het oog op conclusies met betrekking tot de schade, eventuele aanbevelingen voor vervolgtraject en advies inzake nieuwe testen

Onderzoeker(s)

Promotor: Van den bergh Wim

Ontwikkeling van een vezelmix voor duurzamer asfalt

Abstract

In dit project wordt een onderzoek uitgevoerd waarbij een optimale mix van vezels wordt verwezenlijkt in samenwerking met een industriële partner. Deze vezelmix moet leiden tot een duurzamer asfalt voor toplagen, mogelijk als alternatief voor polymeerbitumen. Het testprogramma houdt in: selectie van vezels, optimaliseren van de vezelmix, experimenteel testprogramma met o.m. wielspoorproeven en rafelingstest, mortelonderzoek en een analyse met betrekking tot recycling.

Onderzoeker(s)

Oriënterend vooronderzoek naar de technische en economische haalbaarheid voor het gebruik van filterslibkoek in bitumen-gebonden toepassingen

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds de Vlaamse overheid. UA levert aan de Vlaamse overheid de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

Proefproject stille wegdekken: technische begeleiding en uitvoering monitoringsprogramma

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds Stad Antwerpen. UA levert aan Stad Antwerpen de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

Value Ash - Classificering van vliegassen in waardevolle grondstofstromen (VASH)

The VASH consortium works on the maximum valorization of fly ashes from combustion processes. VASH investigates and develops an innovative drying in closed separation process that allows to divide Electro Magnetic and Mass Classification (EMC) fly ashes into valuable fine fractions. These installations will be developed from Flanders according to an Industry 4.0 concept, and commercialized worldwide. Simultaneously, new products will also be developed for the separated fly ash fractions. Coal gases, biomass in garbage incineration plants, are among the world's most produced waste in the order of 500 million tonnes a year. From VASH technology, economic separation of these particles on an industrial scale is commercially possible. VASH can convert these fly ash resources into interesting raw materials that lead to new applications in the concrete-cement industry to make very strong and durable concrete, road construction and for several other industries.

Within EMIB an experimental program was executed on different concrete mixes using fly ashes of different particle sizes acting as cement replacer: mix design by means of optimal packing, characterization of the mechanical properties (compressive strength, tensile strength, ultrasonic pulse velocity), the microstructure (SEM analysis, N2-adsorption, water absorption, air permeability), hydration processes (TAM AIR calorimetry), and durability related properties (air permeability, resistivity, chloride migration and carbonation).

VAT (Value Ash Technologies) is supervisor of this MIP-project . UAntwerpen-EMIB is research partner, together with VITO and Willemen-Infra.

Related

Projects

Equipment

  • Concrete-mortar as durable material for building and infrastructure applications
  • Condition assessment and service life estimation of existing concrete structure


aB³ - Aged Bitumen Bound Base

aB³, aged-bitumen bound base structure is het innovatieve resultaat van drie Hobufondsprojecten uitgevoerd aan de opleiding bouwkunde van de Hogeschool Antwerpen in de periode 1997-2006. In de lijn van het bouw- en sloopafvalplan richtte het onderzoek zich naar een nuttige toepassing van de afvalstof ‘bitumineuze dakbaan’ en de secundaire grondstof ‘asfaltpuingranulaat’. Beide producten hebben dezelfde basisgrondstoffen (steen, zand, vulstof en bitumen) en zijn dus potentiële secundaire grondstoffen voor warm geproduceerd asfalt. Bitumen is een recycleerbaar visco-elastisch plastisch grondstof dat gebruikt wordt om de inerte materialen aan elkaar te kleven. Een goede hechting en gepaste visco-elastische eigenschappen zijn cruciaal voor een duurzame wegstructuur.

In het onderzoek kwam naar voor dat hergebruik van beide bestanddelen in asfalt mogelijk was tot op een bepaald -eerder laag- aandeel, zonder kwaliteitsverlies in vergelijking met een nieuw referentieasfaltmengsel. Economisch en innovatief gezien was dit product oninteressant. De zoektocht naar alternatieve toepassingen leidde tot een nieuw concept voor de wegenbouw: een bitumineus gebonden fundering voor asfaltverharding. In dit concept wordt het mengsel, met ca. 45% asfaltpuingranulaat, 5% bitumineus dakbaanafval en 50% stenen- en zandmengsel ter vervollediging van de korrelopbouw, rechtstreeks op de ondergrond of onderfundering gelegd. Meteen konden een aantal troeven van dit materiaal uitgespeeld worden en negatieve eigenschappen geneutraliseerd: het zeer harde bindmiddel heeft een hoge weerstand tegen spoorvorming en zorgt voor een stijve onderlaag; het brosse bindmiddel wordt gebruikt onderaan de wegstructuur zodat de slechte oppervlakte-eigenschappen (rafeling) geen invloed hebben.

In 2001 en 2006 werden proefvakken aangelegd. Het eerste proefvak, een parking te Antwerpen voor zwaar belaste voertuigen, werd uitgevoerd met vier verschillende samenstellingen. Het tweede proefvak is een landelijke doch druk bereden weg in Beveren. Deze laatste weg bestaat uit drie secties met telkens een verschillend aB³-mengsel. De verwezenlijking van dit concept leerde ons dat aB³- mengsels kunnen geproduceerd, vervoerd en verwerkt kunnen worden conform asfalt. Een economische studie wees uit dat met de huidige marktprijzen het aB³ concept interessant is en een waardig alternatief vormt voor gebonden funderingsmengsels. Middels een analytische studie werd aangetoond dat het aB³-concept tevens een materiaalbesparing oplevert in vergelijking met een klassieke wegopbouw met dezelfde levensduur. De analytische studie werd voorzien van reële dynamisch-mechanische stijfheids- en vermoeiingstesten (O.C.W. en TU Delft).

Een evaluatie met deflectiemetingen in 2007 wees uit dat de aB³-proefvakken geen versnelde schade toonden.

In oktober 2010 werd, na een periode van optimalisatie, een nieuw proefvak aangelegd met i-aB³ (improved aged bitumen bound base) bij de heraanleg van de montignystraat in Antwerpen. Ook dit proevak blijkt tot op heden uitstekende duurzaamheidseigenschappen te vertonen. 

CRUMBit - Crumb rubber in Belgian roads

Abstract

The main purpose of this research is to identify the barriers which inhibit currently the use of tyre-derived crumb rubber in Belgian asphalt roads and to develop different market-ready solutions that can be introduced to the road authorities.The main expected results for phase I of this research are the following: detection of possible toxicity and health issues when using crumb rubber as bitumen modification (e.g. measurement of the volatile organic compounds or VOCs) and comparison of the mechanical and rheological properties of crumb rubber modified bitumen (CRmB) with commercial polymer modified bitumen (PmB).

Researchers

Funding organisations