nummer 4 2010

1

Ingenieursbureaus & Innovaties

Roof to Road, variant op cradle to cradle

BSA, Bitumen Substitutie Asfaltbeton;

duurzame innovatie

Duurzaam inkopen, cradle to cradle, LCA, milieurelevantie producten, CO2-ladder, bodembesluit; reacties in de vorm van LEAB, LT-Asfalt, Rol-pave, VIA-FORCE. Mede ingegeven door milieu

en economie is er binnen de wegenbouwbranche een drang naar vernieuwing, verbetering, vervanging van grondstoffen en reststoffen in de wegenbouw. Nu is onderzocht in hoeverre

restmateriaal van bitumineuze dakbedekking kan worden herverwerkt in de wegenbouw.

nummer 4 2010

2

Nederland ligt vol met ‘zwart’ asfaltbe­ton. Dus is er een continue vraag naar het zwart bindmiddel bitumen. De levering van bitumen staat of komt dan ook regelmatig onder druk. Maar Nederland ligt óók vol met een ander ‘zwart’ product: bitumineuze dakbedekkingen. De schatting is dat er circa 20 miljoen m2 dakbedekking per jaar wordt gelegd op woningen, hallen en gebouwen. Dit komt overeen met 150.000 ton dakbedekking. Er komt dan ook ongeveer tussen 10 en 20 miljoen m2 aan oude bitumineuze dakbedekking per jaar vrij.

Cradle to cradle wordt ‘roof to road’De schatting is dat er circa 100.000 ton restmateriaal (sloop en afkomstig uit afkeur van primaire productie) is van bitumineuze dakbedekking. De produ­centen namen het tot voor kort niet eens terug, al is dat sinds kort door nieuwe regelgeving toch beter geregeld door de invoering van retoursystemen. Daarmee is het verdwijnen van dit duurzame restproduct naar onbekende bestemmin­gen steeds minder of niet meer aan de orde. Maar er moet uiteindelijk wel een bestemming voor zijn. Daarom is het goed dat er al enkele jaren is gezocht naar een waardevolle, maatschappelijk verantwoorde toepassing van of voor dit restproduct. En het blijkt dan dat de belangrijkste grondstof van vrijkomend bitumineuze dakbedekking, bitumen dus, weer een nieuw leven is te geven in een zeker zo hoogwaardige toepassing. De oplossing is gevonden in de wegenbouw. En dit sluit natuurlijk perfect aan op de signalen dat de voor asfaltbeton belangrijkste of duurste bouwstof, het bindmiddel bitumen, niet eeuwig voorradig zal zijn. Bitumen komt als eindproduct vrij uit het raffineren van ruwe aardolie. En dit is steeds minder voorradig, enerzijds door de toenemende vraag, anderzijds door het afnemen van de natuurlijke bronnen. En zo is cradle to cradle vrij te vertalen naar roof to road.

BSAJanssen de Jong Infra bv is samen met Biturec en Infra Quality Support aan de slag gegaan om deze vorm van herge­bruik transparant en kwalitatief op een hoger niveau te krijgen. Het begon zoals zo vaak met trial and error, maar mede door de opkomst van type testing (Europese regelgeving asfaltbeton) werd

Bitumen Substitutie Asfaltbeton (BSA) een reëel en serieus onderzoekstraject. Bitumen voor dakbedekking is overigens niet zomaar toepasbaar in asfaltbeton. Dit bitumen is vaak harder bij initieel gebruik, en er worden vaak modificaties toegepast. Ook is er sprake van veroude­ring van het product. Dus moet goed gekeken worden naar het secundair bitumen voordat het wordt ingezet in de wegenbouw. BitumengranulaatEr is zorgvuldig, in overleg met overhe­den en regelgevende instanties gekeken om de milieuhygiënische kwaliteit te borgen. Immers, als dit aspect ter discussie zou staan, dan is toepassing in de wegenbouw onmogelijk. Maar alles wijst uit dat bij goede innamecontroles van vrijkomende bitumineuze dak­bedekking er geen discussies zijn over de milieuhygiënische kwaliteit.Vrijkomende materialen in de bouw worden vaak aangeboden in de wegen­bouw. Omdat dit ‘vrijkomen’ overal gebeurd is het zaak de kwaliteit van het bewerkte materiaal als bouwstof voor asfaltbeton goed te bewaken. Dat geldt natuurlijk voor het freesmateriaal (korrelgradering, bitumengehalte, vrij van PAK’s). En dat geldt ook zeker voor de inzet van bitumengranulaat. En bitumen­granulaat is vrijkomende bitumineuze dakbedekking dat een bewerking heeft gekregen in de vorm van breken, drogen en granuleren. Het is uiteindelijk dan een

homogeen granulaat dat als droog bindmiddel als bulkmateriaal bij asfaltinstallaties wordt afgeleverd. Het verouderde bitumen (harder, brosser) krijgt in de regel door het toevoegen van additieven, die het bitumen weer ‘verjongen’, weer de vereiste eigenschap­pen van wegenbouwbitumen.

Droog bindmiddelBitumengranulaat wordt als het ware ‘droog’ ingebracht in het productieproces van asfaltbeton. Dit is revolutionair in vergelijking met de normale productie: daar is bitumen altijd als opgewarmd product (circa 180 graden Celsius) in te spuiten in de mengkamer, de locatie waar mineralen en bindmiddel met elkaar worden gemengd tot asfaltbeton. Droog wil hier zeggen dat het niet als een viskeuze vloeistof wordt gemengd met het mineraal. Maar bitumengranulaat wordt in grote hoeveelheden geproduceerd, en daar is ook water, vocht bij nodig en aanwezig. Het in de hand houden van het vocht­gehalte van bitumengranulaat is een belangrijke parameter bij de productie van BSA. Immers, een te vochtig materi­aal vraagt te veel energie om het dakleer tot bindmiddel te laten overgaan. En dat zou in het kader van energieverbruik weer een nadelig effect kunnen opleve­ren. Kortom, de gedachte is goed, maar in de uitwerking zijn nog allerlei zaken op te lossen om te komen tot een goed procedé.

nummer 4 2010

3

Inzet mineraalDoor bitumineuze dakbedekking te granuleren worden ook vezels en de fijnere split c.q. mineralen, die vaak op platte daken onderdeel zijn van de dakconstructie, opgenomen in het bitumengranulaat. Dat is dus ook onderdeel van de grondstof voor het asfaltbeton. Dit betekent dat er in de korrelverdeling van het asfaltbeton moet worden bijgestuurd in de fijnere minera­len. Dit is ook weer winst in het streven naar reductie van gebruik van primaire grondstof. Bij het granuleren blijven geen reststoffen achter die geen bestemming krijgen.

Meer proefvakkenDe nodige proefvakken met bitumineus dakleer zijn her en der in Nederland al gerealiseerd, soms zonder dat dit kenbaar is gemaakt, soms officieel met publica­ties. De gemeente Apeldoorn en de ook de provincie Brabant hebben officiële proefvakken liggen. In het BSA­project, dat gesubsidieerd wordt door Agentschap NL, zijn ook al twee officiële vakken gemaakt in Venray en in de regio Tilburg. Met deze vakken is duidelijk dat BSA 100 technisch gezien goed mogelijk is. Proeven tonen aan dat de resultaten goed tot heel goed zijn. Maar ook is de ervaring dat er sprake is van enige spreiding in de resultaten, wat niet vreemd is. Spreiding in onderzoeksdata zijn er ook bij regulier asfaltbeton. Voor BSA zijn slechts enkele vakken met testdata. Meer vakken zijn nodig om grip op de spreiding van data te krijgen. Dit is ook de conclusie van KOAC­NPC die een quick second opinion gaf op de tot op heden beschikbare resultaten. Voor 2010 zijn nieuwe vakken ingepland, waarbij dan vooral gezocht naar de optimalisatie van BSA. Het is goed denkbaar dat BSA 100, dus 100 % herge­bruik van bitumen wel mogelijk is, maar dat een optimum van het hergebruik ligt in de range 70 – 85 %. Een voorbeeld. Bij de productie van normaal steenslag asfaltbeton met 50 % hergebruik van freesasfalt is het aandeel gerecyclede bitumen 55 % (dit zou dan te vertalen zijn door BSA 55). Dat betekent bij BSA 70 of 85 dat van de nog extra toe te voegen bitumen dan 25 tot 30 % afkomstig zou zijn van bitumineuze dakbedekking. De resterende 15 tot 20 % is dan alsnog nieuwe, primaire bitumen.

Harde en voorlopige conclusiesHergebruik van bitumen in de wegen­bouw was enkele jaren geleden ondenk­baar, nu is het zeker een kans om primaire bronnen meer te sparen. Bitumengranulaat, tot granulaat gemaakt bitumineuze dakbedekking, is direct in te brengen in de productie van asfaltbeton waarbij de asfalteigenschap­pen zoals stijfheid en vermoeiing niet nadelig, zelfs eerder positief worden beïnvloed.BSA 100 is als onderzoek gericht op 100 % hergebruik van bitumen. Nader onder­zoek moet uitwijzen of een percentage

van 75 tot 85 wellicht beter is voor het milieu. Immers, het streven naar hergebruik mag niet leiden tot een verslechtering van het milieu als totaal (bijvoorbeeld doordat meer energie nodig is voor de productie). Er moet uiteraard de nodige aandacht zijn voor de optimalisatie van het totale productieproces van BSA, enerzijds bij de inname en ver­ en bewerking van bitumineuze dakbedekking, anderzijds bij de asfaltproductie. n

A. Kneepkens, Infra Quality Support;

R. Smit, Biturec