Demonstratieproject LE2AP plaveit de weg naar asfalt van de toekomst

6 mei 2014

LE2AP  (Low Emission² Asphalt Pavement) is een Europees demonstratieproject van BAM dat in 2017 moet resulteren in de aanleg van een innovatieve asfaltdeklaag over een weglengte van een kilometer. De deklaag moet aan de volgende eisen voldoen: geluidreductie ≥ 7dB, productietemperatuur ≤ 80°C, recycling ≥ 80 procent. Emission heeft dus betrekking op geluid en op schadelijke stoffen en het milieu in bredere zin.

In Nederland wordt asfalt hergebruikt. Onder- en tussenlaag mengsels met 50 tot 60 procent PR (partiële recycling) worden veelvuldig toegepast. BAM stelt alles in het werk dit percentage te verhogen. Incidenteel werken wij nu al met mengsels die tot 80 procent PR bevatten. Asfaltgranulaat wordt voornamelijk gebruikt als basis voor funderingen. In deklagen wordt geen of heel weinig recycling toegepast.

Het bovenstaande maakt duidelijk dat asfalt in Nederland weliswaar wordt hergebruikt, maar dat er van duurzame recycling geen sprake is; deklagen bevatten geen of nauwelijks hergebruikt asfalt en met het gebruik van oud asfalt als basis voor funderingen wordt hoogwaardig materiaal gebruikt in een laagwaardige toepassing.

Onze visie is dat de asfaltwegenbouw zich beweegt in de richting van een reconstructiemarkt en dat geluid en  milieu in alle opzichten (grondstofgebruik, energiegebruik, emissie van schadelijke stoffen) belangrijk blijven. Op basis van deze visie zijn wij gestart met het demonstratieproject LE2AP. LE2AP is gehonoreerd met een LIFE+ subsidie van de Europese Unie. Om een wegdek met de genoemde karakteristieken aan te kunnen leggen, moeten wij op een geheel andere manier met recycling omgaan. De werkelijke uitdaging van LE2AP zit in het inzetbaar maken van verschillende technieken die het gecombineerd mogelijk maken asfalt hoogwaardig en horizontaal te recyclen, zodat asfalt niet langer een cyclisch leven kent dat eindigt in een wegfundering. Deze recycling moet bovendien bij lage temperaturen plaatsvinden en mag slechts leiden tot zeer beperkte uitstoot van schadelijke stoffen.

Scheiden van asfalt

Om hoogwaardig horizontaal te kunnen recyclen zal het gefreesde asfalt moeten worden verrijkt met nieuw materiaal. Hoe hoger het PR-gehalte hoe moeilijker het wordt het mengsel hoogwaardig te krijgen. Door gerecycled asfalt ingenieus te scheiden in steen en mastiek dienen zich evenwel kansen aan. De techniek die wij hiervoor toepassen is vernieuwend. Door oud asfalt in een scheidingsmachine met hoge snelheid tegen een metalen wand aan te gooien, ontstaan tijdens de impact lastpulsen met zeer hoge frequenties. Bij deze frequenties gedraagt de mastiek, het bindmiddel in asfalt, zich als glas. De mastiek (bitumen, stof en zand) verbrijzelt hierdoor en valt van de steen af. Met de inzet van zeven wordt de steenfractie gescheiden van de fijne mastiekfractie. De steenfractie bevat ongeveer een procent bitumen. De gerecyclede stenen zijn ondanks jarenlange belasting niet verouderd en kunnen worden hergebruikt in de productie van kwalitatief hoogwaardig asfalt. Door de steen verder uit te zeven hebben we controle over het mengselrecept, zelfs bij zeer hoge percentages recycling.

Mastiek

Naast de steen komt bij deze innovatieve recyclemethodiek ook mastiek in poedervorm beschikbaar. De mastiekpoeder met een korrelmaat tot twee millimeter bevat elf tot twaalf procent bitumen. Bitumen is de duurste bouwstof in asfalt en gevoelig voor veroudering. Bovendien is bitumen in essentie de enige asfaltcomponent die verhit moet worden om asfalt verwerkbaar te krijgen. Verwarming in een asfaltinstallatie geeft extra veroudering van de bitumen en leidt tot uitstoot van schadelijke stoffen.

Doordat de mastiek na scheiding los van de steenfractie beschikbaar komt, ontstaat een nieuwe grondstof. De mastiek kan nu in een afgesloten omgeving worden verwarmd. Verwarming van de mastiek leidt hierdoor niet langer tot extra veroudering of uitstoot. Door zachte bitumen en/of een verjonger aan de teruggewonnen mastiek toe te voegen, wordt de mastiek rijker aan bitumen. Door vermenging van de mastiek tijdens de verwarming ontstaat een homogene, hoogwaardige mastiek waarin de oude bitumen goed gemengd is met nieuwe bitumen en/of verjonger. De vernieuwde mastiek kunnen we volgens recept samenbrengen met de gerecyclede stenen voor de productie van hoogwaardig asfalt.

Verschuimen

Bij gebruikstemperatuur gedraagt bitumen zich als kauwgum, terwijl het bij hoge temperaturen vloeibaarder wordt. Het gedrag van de andere componenten in asfalt (voornamelijk steen, zand en stof) verandert niet bij het verhogen van de temperatuur. Om asfalt verwerkbaar te krijgen moet het daarom worden verwarmd tot circa 165 °C.

BAM beschikt met LEAB (Laag Energie Asfalt Beton) over een gepatenteerde  techniek waarmee asfalt bij een temperatuur van rond de 100 °C kan worden geproduceerd en verwerkt. Bij deze techniek verschuimen we de bitumen voordat we het aan het mengsel toevoegen. Met vergelijkbare technieken kunnen we mogelijk ook mastiek verschuimen en vervolgens bij veel lagere temperaturen mengen met de gerecyclede stenen. Met LE²AP willen we hoogwaardig asfalt produceren uit teruggewonnen materialen bij maximaal 80 °C.

Rien Huurman, hoofd Ontwikkeling, (r.huurman@bamwegen.nl)