Duurzaam funderen met afgedankt asfalt

Professor Wim Van den bergh

Ondertussen staat de decembermaand bij heel wat aannemers, bouwheren en officiële instanties met stip in de agenda aangeduid, want dan viert de innovatieve infrasector hoogtij. Het Asfalt Innovatie Symposium bundelt elk jaar heel wat kennis en onderzoeksresultaten over wegenbouwkwesties. Nochtans was het Symposium initieel bedoeld als tweejaarlijks gebeuren. De grote vraag uit de sector zelf besliste er anders over. Professor Wim Van den bergh is verbonden aan de Faculteit Toegepaste Ingenieurswetenschappen van de Antwerpse universiteit. Hij stond in 1997 als eerste onderzoeker mee aan de wieg van de onderzoeksgroep Wegenbouwkunde (EMIB) en blijft verder zoeken naar nieuwe mogelijkheden voor de wegenbouw.

“Mijn focus is om duurzame benaderingen te vinden. We zetten steeds meer in op een circulair bouwverhaal, dat geldt ook voor infrastructuurwerken. Het ecologische aspect speelt natuurlijk een rol, maar duurzaamheid gaat hier even goed over de levensduur van onze weginfrastructuur. Zwaarder en agressiever verkeer, extreme weersomstandigheden en zo meer hebben een stevige impact op het wegdek. Daar moeten we ons tegen wapenen."

EEN TWEEDE LEVEN VOOR ASFALT

Naast een forum voor de doctoraatsstudenten is het Asfalt Innovatie Symposium ook de ideale gelegenheid om projecten van de onderzoeksgroep Wegenbouwkunde zelf in de spotlights te zetten. Afgeronde projecten, die verder gemonitord worden, komen aan bod. Uiteraard valt vooral over nieuwe en lopende projecten heel wat te zeggen. Onder meer door Wim Van den bergh, die het FOAM-project voorstelde. “Sinds het begin van mijn carrière leg ik me toe op het recyclen van asfalt. Daarvoor liggen twee grote pistes op tafel: het verwerken tot nieuw asfalt of andere toepassingen voor asfaltgranulaat. Beide mogelijkheden hebben hun plaats in de wegenbouw. De concrete situatie bepaalt het meest gunstige scenario.”

Binnen het TETRA-project REjuveBIT onderzochten Van den bergh en zijn collega’s de eerste piste – hergebruik voor nieuw asfalt – al uitgebreid. Innovatieve toepassingen van verjongingsmiddelen kunnen het recyclingpercentage van vrijkomend asfaltgranulaat verhogen. “Dat het mogelijk is, betekent evenwel niet automatisch dat het ook interessant is”, benadrukt de professor. “We moeten rekening houden met het technische en economische plaatje, maar ook met de milieu-impact. Recyclage is natuurlijk goed, maar stel dat het afgefreesde asfalt honderd kilometer verder moet verwerkt worden en dan die weg nogmaals moet afleggen, terug naar de werf, dan is die positieve impact teniet gedaan door het transport. Soms is het asfaltgranulaat een mix van verschillende types, wat het recycleren tot nieuwe asfalt gewoon onmogelijk maakt. Gelukkig zijn er dan andere, gunstigere, alternatieven.”

FUNDERING MET SCHUIMBITUMEN

Die nood aan alternatieve recyclingopties ligt aan de grondslag van FOAM, een recent VLAIO-TETRA-project dat het gebruik van asfaltgranulaat voor funderingen onderzoekt. Wim Van den bergh: “Die toepassing bestaat al. Wij bekijken specifiek funderingen waarbij het granulaat gebonden wordt met schuimbitumen. Dat heeft namelijk enkele belangrijke voordelen. Deze funderingen hebben een grotere draagkracht en vertonen minder scheurvorming. Een duurzamer resultaat dus. Bovendien kan dit materiaal op de werf zelf verwerkt worden: affrezen en onmiddellijk verwerken. Daarmee worden transportkilometers van oud materiaal en de aanvoer van nieuw funderingsmateriaal vermeden. Nog een extra winst dus. Het afgefreesde asfaltgranulaat wordt ter plaatse gebonden met schuimbitumen. Door het injecteren van water in bitumen ontstaat stoom en dus luchtbellen. Dit schuim is zeer vloeibaar en hecht de materialen aan elkaar. Daarnaast voeg je nog in beperkte mate cement toe, voor een binding met water, wat leidt tot een sterk resultaat. Het mengsel wordt vervolgens aangelegd met een asfaltverwerkingsmachine en platgewalst. Het resultaat is een stevige, duurzame onderlaag. “De aangepaste machines om deze techniek toe te passen, vragen een fikse investering. Daarom staan aannemers hier voorlopig vrij weigerachtig tegenover”, weet de professor. “Met dit demonstratieproject hopen we hen te overtuigen van de meerwaarde. Tegelijk willen we een kader bieden waarbinnen bouwpartners zelf de rentabiliteit van hun project en deze eventuele toepassing kunnen bekijken.” FOAM is begin november 2020 opgestart en loopt twee jaar.

ONLINE EN OFFLINE

Eind 2020 was het Symposium al aan zijn derde editie toe. Traditioneel is het niet enkel een plaats om kennis te delen, maar ook een waardevol netwerkmoment voor de wegenbouwsector. De coronamaatregelen beslisten er anders over. Het tweede luik verviel in fysieke toestand en het Asfalt Innovatie Symposium 2020 ging noodgedwongen online door. Dat maakte het karakter van het evenement wel nog internationaler. Een keynote speaker uit Australië lag plots binnen handbereik. Ook in de digitale omgeving trok het Symposium heel wat actoren uit de infrasector aan. In de toekomst gaat Universiteit Antwerpen wellicht voor een combinatie van beide. Denk aan een fysiek evenement waar een spreker van de andere kant van de wereld inbelt en zijn uiteenzetting doet op een scherm. Of een online omgeving waar je uiteenzettingen kan meevolgen via een livestream.

ZONNECOLLECTORENSYSTEEM VOOR DUURZAAM ASFALT

Een bijzonder tafereel tijdens de sneeuwbuien van afgelopen januari. Omringd door witte vlakken lag, net voor de Campus Groenenborger, een stukje onbesneeuwd fietspad. Een staaltje innovatieve techniek in het wegdek. Onder het stuk fietspad is een warmtenet aangelegd. In het asfalt is een buizenkring aangelegd waardoor water stroomt. Deze kring staat in contact met een secundaire kring via een boorput voor opslag van warmte in de bodem. Het warme water warmt het oppervlak op in de winter en koelt het af in de zomer. “Die sneeuwval was een goede test”, zegt prof. Van den bergh. “Het opzet om het wegdek sneeuw- en ijzelvrij te houden, blijkt alvast te werken. In de zomer zullen we zo ook extreme hitte en het risico op scheurvorming terugdringen. Die combinatie moet resulteren in een langere levensduur van de oppervlaktelagen.”