5.4.8.5 Flexibele voegovergangen op basis van kunststof

 

De laatste jaren zijn er ook verschillende flexibele voegovergangen ontwikkeld met kunststof bindmiddelen. Dit concept wordt sinds 2008 op kleine schaal in het buitenland toegepast. In Nederland is er nog geen ervaring mee opgedaan. Informatie met betrekking tot functies en kwaliteit kan nog niet worden opgenomen in de MKM. Volgens een van de leveranciers is het een duurzame voegovergang met de volgende eigenschappen:
⦁ Het elastisch materiaal heeft een hoge breukrek, geeft lage reactiekrachten en heeft een hoge weerstand tegen spoorvorming, aantasting en slijtage;
⦁ Levensduur ligt aanzienlijk hoger dan asfalt;
⦁ Verwerkbaar tussen 5 en 35°C;
⦁ De voegovergang kan snel worden aangebracht en kan binnen enkele uren al worden bereden;
⦁ Dilatatiecapaciteit x-richting: 0-100 mm;
⦁ Zeer comfortabel;
⦁ Waterdicht;
⦁ Onderhoudsvrij;
⦁ Geluidprestatie: geen geluidstoename ten opzichte van asfalt.

De kunststof voegovergangen zullen in ieder geval aan de eisen van de ETAG 032 deel 3 of de RTD 1007-4 moeten voldoen. `

Rijkwaterstaat wil daarnaast eerst nader onderzoek uitvoeren naar het verbeteren van de slijtageweerstand (ten behoeve van een duurzame stroefheid).
Uit ervaringen in het buitenland is gebleken dat de slijtlaag een zeer korte levensduur heeft door onthechting van het afstrooimateriaal. In het kader van de ETAG 032 deel 3 worden alleen eisen gesteld aan de initiele stroefheid. Er is geen onderzoek uitgevoerd naar de lange-termijn stroefheid.

Daarnaast zal er een oplossing moeten komen voor toepassing in open deklagen. Daarin spelen de volgende zaken een belangrijke rol:
⦁ water dat eventueel uit het ZOAB stroomt mag tijdens de uithardingharding niet in aanraking komen met het kunststof bindmiddel. Dit kan leiden tot onvoldoende aanhechting of tot volumevergroting van het bindmiddel
⦁ er dient een permanent hechtvlak voor de voegmassa te worden gerealiseerd.
Dit type voegovergang heeft een hoge levensduurverwachting. De verwachting is dat deze minimaal twee keer de levensduur van een open deklaag mee zal gaan. Dat betekent dat er in het ontwerp rekening mee gehouden dient te worden dat de deklaag vervangbaar is en de aanhechting tussen voegovergang en verharding behouden blijft. Het toepassen van een overgangsbalk is daarom vereist. Dit dient ook eerst nader onderzocht te worden.

Op dit moent zijn er twee flexibele voegovergangen op basis van kunststof bindmiddel beschikbaar. Dit zijn:
⦁ Silent Joint Resa Flex van RSAG (Zwitserland)
⦁ Polyflex Advanced PU van Mageba (Oostenrijk)

 

Silent Joint Resa Flex (RSAG)

 

RSAG heeft een nieuw type Silent Joint Resa Flex ontwikkeld, wat een doorontwikkeling is van de Silent Joint. Om de duurzaamheid te verbeteren en de horizontale beweging te vergroten, wordt in plaats van een polymeerbitumen een hoogwaardig kunststof bindmiddel toegepast.

Silent-Joint resa Flex
Silent-Joint resa Flex

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Prestaties

Levensduurverwachting;

De levensduurverwachting van deze flexibele voegovergangen is zeer hoog. Op basis van testen en de reeds opgedane praktijkervaring in het buitenalnd zijn nog geen schademechanismen waargenomen waarmee het einde van de levensduur kan worden vastgesteld.

Dilatatiecapciteit;

Type Δx (rijrichting) Δy (haaks op rijrichting) Δz (verticaal)
SJ 500s flex +33/-17,5mm +/-25mm +/- 3mm
SJ700s flex +46/-24mm +/-35mm +/- 3mm
SJ1000s flex +65/-35mm +/-50mm +/- 3mm

 

De dilatatiecapaciteitwordt begrensd door de optredende uitbuiking/insnoering als gevolg van contractie in relatie tot de comfort/veiligheidseis.
De dilatatiecapaciteit is getest bij EMPA d.m.v. bewegingssimulator met 10 cycli bij -20°C, zie onderstaande figuur 2.7b. Hieruit blijkt dat er geen sprake is van afname van de kracht en rek en dus geen sprake is van enige schade of laagcyclische vermoeiing.

EMPA Rektest
EMPA Rektest

 

 

 

 

 

 

Waterdichtheid;

Waterdichtheid gedurende de levensduur is verzekerd. Indien schade gaat ontstaan ter plaatse van de hoekprofielen, is de kans ook groot dat de waterdichtheid niet meer is gewaarborgd. De Silent Joint Resa Flex 500s heeft ook de hoogfrequente vermoeiingsproef bij de BAM doorlopen met een rekamplitude van 3 en 4 mm, zie par 2.7c. Beide proeven werden succesvol doorlopen. Er is geen afname van de stijfheid te zien, waaruit opgemaakt kan worden dat er geen vermoeiing optreedt in de voegovergang. De hoge amplitude maakt dat deze voegovergangen uitermate geschikt is voor alle voorkomende situaties en een hoge levensduurverwachting heeft.

Hoogfrequente vermoeiingsproef bij BAM berlijn
Hoogfrequente vermoeiingsproef bij BAM berlijn

 

 

 

 

 

 

 

 

Weerstand tegen verkeersbelasting,veiligheid en comfort

De voegovergang heeft een zeer hoge weerstand tegen spoorvorming. De voegovergangen Silent-Joint Resa Flex 500 en 1000 zijn d.m.v. de MMLS3 bij EMPA beproefd. In figuur 2.7d.
De spoorvorming in de voegovergang is bij de Silent-Joint 500 Resa Flex aanzienlijk lager dan in het aangrenzende gietasfalt. Dit kan als consequentie hebben dat op de aansluiting zich schade kan ontwikkelen. In het ontwerp dient hier rekening mee gehouden te worden.
Vooralsnog is de stroefheid een kritisch punt dat nog extra aandacht verdient bij het ontwerp.

Spoorvormingsproef d.m.v. de MMLS3 bij EMPA
Spoorvormingsproef d.m.v. de MMLS3 bij EMPA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Polyflex Advanced PU Joint (Mageba)

 

Beschrijving

De Polyflex Advanced PU is een volledig elastische voegovergang bestaande uit een hooggevulde Polyurea voegmassa die is verankerd d.m.v. hoekprofielen. Bij subtypes met een grotere dilatatiecapaciteit worden stabilisatiestangen toepast die de neiging tot insnoeren/uitbuiken onderdrukken. De afdekplaat is aan de uiteinden voorzien van een rubber profiel, die ruimte geeft aan de afdekplaat om spanningsloos te verplaatsen. Bij de grotere types wordt glijfolie toegepast om de afdekplaat niet te laten hechten aan de voegmassa.

Visualisatie Polyflex Advanced PU
Visualisatie Polyflex Advanced PU

 

 

 

 

 

 

 

Doorsnede Polyflex Advanced PU
Doorsnede Polyflex Advanced PU

 

 

 

 

 

 

 

 

Prestaties

Levensduurverwachting;

De levensduurverwachting van deze flexibele voegovergangen is naar verwachting hoog. Op basis van laboratorium proevenn en de reeds opgedane praktijkervaring in het buitenalnd zijn nog geen schademechanismen waargenomen, waarmee het einde van de levensduur kan worden vastgesteld.

Dilatatiecapaciteit;

Type Breedte/dikte Max kruisingshoek Δx (rijrichting) Δy (haaks op rijrichting) Δz (verticaal)
PA15 280/40 0 +10/-5 +/-5mm
PA30 350/50 0 +20/-10 +/-15mm
PA50 450/60 60° +33/-17 +/-25mm
PA60 500/60 60° +40/-20 +/-30mm
PA75 600/60 60° +50/-25 +/-35mm
PA90 750/60 60° +60/-30 +/-45mm
PA135 1100/60 60° +90/45 +/-65mm

 

De dilatatiecapaciteit wordt begrensd door de optredende uitbuiking/insnoering als gevolg van contractie in relatie tot de comfort/veiligheidseis.
De dilatatiecapaciteit is getest bij BAM Berlijn d.m.v. rek-stuikproef met 1 cycli bij -20°C, zie onderstaande figuur 2.9c. Omdat slechts 1 cycli is doorlopen is er geen beoordeling mogelijk of sprake is van afname van de weerstand en eventuele laagcyclische vermoeiing. Naar verwachting is dit niet aan de orde, maar aangetoond is het in ieder geval niet.

Voorbeeld PA50 Rek-stuiktest bijBAM Berlijn
Voorbeeld PA50 Rek-stuiktest bijBAM Berlijn

 

 

 

 

 

 

 

 

De Polyflex Advantaged PU Joint heeft ook de hoogfrequente vermoeiingsproef bij BAM Berlijn met succes doorlopen met een rekamplitude van 1 mm, zie figuur 2.9d. Er is na een initiële afname waarin het systeem zich nog moet instellen, is geen significante afname van de stijfheid te zien, waaruit opgemaakt kan worden dat er geen vermoeiing optreedt in de voegovergang. De gekozen amplitude maakt dat voor deze voegovergangen nog niet aangetoond is of deze onder alle omstandigheden ingebouwd kan worden.

Hoogfrequente vermoeiingsproef bij BAM Berlijn
Hoogfrequente vermoeiingsproef bij BAM Berlijn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Comfort en weerstand tegen verkeersbelasting en veiligheid;

De voegovergang heeft een zeer hoge weerstand tegen spoorvorming. De voegovergangen zijn bij de Technische Universiteit te München beproefd conform de ETGAG 032 deel 3. Er werd geen blijvende spoorvorming gemeten. De spoorvorming van de aangrenzende verharding kan daarom wel eens als consequentie hebben dat zich t.p.v. de aansluiting schade kan ontwikkelen. In het ontwerp dient hier rekeing mee gehouden te worden.
Vooralsnog is de stroefheid een belangrijk punt van aandacht voor het ontwerp.