Asfalt maak je met stenen en zand. Om dat mooi te binden moet je bitumen toevoegen. Asfalt is daardoor niet echt duurzaam. Onderzoekers van het Empa – Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt in Zwitserland zijn daarom op zoek naar nieuwe manieren om de wegenbouw milieuvriendelijker te maken. Bijvoorbeeld door het ontwikkelen van robot-ondersteunde bouwtechnieken voor de aanleg van wegen
Tegelijkertijd willen zij de structuur van het wegdek veranderen door een nieuw type mechanische versterking te gebruiken. Op die manier moet het mogelijk zijn om in de toekomst hulpbronnen te besparen of zelfs het wegdek volledig te recycleren.
Het idee werd geboren in een project aan het Gramazio Kohler Research Lab aan de ETH Zürich. Wetenschappers toonden aan hoe je een enorme stabiliteit kunt bereiken door bouwmateriaal met elkaar te verbinden en te verstevigen met een ingeweven draad. Zonder toevoeging van cement. Bij een proef in het laboratorium weerstonden aldus gebouwde palen van 80 cm hoog en met een diameter van 33 cm een druk van 200 kN. Dit komt overeen met een lading van 20 ton. Aangezien asfalt ook bestaat uit gesteente van verschillende afmetingen en het bindmiddel bitumen, brachten Empa-onderzoekers Martin Arraigada en Saeed Abbasion van de afdeling “Beton & Asfalt” dit concept over op de wegenbouw.
Recyclebare bestrating
“Wij willen nagaan hoe in de toekomst een recyclebare bestrating kan worden geproduceerd. Daarmee passen we ook voor het eerst gedigitaliseerde bouwmethoden toe in de wegenbouw”, legt Arraigada uit Een wegdek dat met touw is versterkt en waarvoor geen bitumen nodig is, heeft verschillende voordelen. Het is milieuvriendelijker omdat het – in tegenstelling tot betumen – niet uit aardolie wordt vervaardigd. Bij de productie of het gebruik ervan komen dan ook geen verontreinigende stoffen vrij. Het is ook minder gevoelig voor scheuren en vervorming. Tenslotte gaat het aquaplaning tegen, aangezien bitumen het conventionele wegdek ondoordringbaar maakt voor regenwater.
Oprolbaar wegdek
Last but not least maakt het procédé zelfs een oprolbare en recycleerbare bestrating denkbaar, benadrukken de onderzoekers. De methode wordt nu gestrest. Daarbij plaatst de robotarm een touw in een specifiek voorgeprogrammeerd patroon op lagen steenslag. Voor de proeven worden in totaal vijf lagen stenen en koordweefsel op elkaar geplaatst in een testbak. De bodem daarvan is bekleed met een rubberen mat om het hele pakket op de ondergrond te fixeren. Uit belastingstests blijkt dat dit pakket een halve ton druk kan weerstaan zonder dat de stenen veel verschuiven. In conventioneel asfalt zijn bitumen het middel om de steenslag te binden. Het touw is overigens precies hetzelfde als wat in elk huishouden wordt gebruikt.
In een 3D-computermodel bekijken de onderzoekers hoe de afzonderlijke stenen zich verplaatsen en welke trekkrachten het touw te verduren heeft. Zij onderzoeken ook verschillende patronen en maaswijdten en in hoeverre deze verschillen van invloed zijn op de stabiliteit van de bestrating. De onderzoekers kunnen nog niet zeggen wanneer dit model in praktijk kan worden gebracht.
Ook interessant: Zeeland krijgt primeur met eerste stuk weg met bio-asfalt
