Tack Coats

Noot: Dit gedeelte is grotendeels een synthese van de volgende twee tack coat publicaties:

• Flexible Pavements of Ohio. (Mei 2001). Technisch bulletin: Proper Tack Coat Application. Flexible Pavements of Ohio. Columbus, OH.
• Texas Department of Transportation (TxDOT). (2001). Technisch advies: Juist gebruik van de deklaag. Technisch advies 2001-1. Ministerie van Verkeer van Texas. Austin, TX.

Een “tack coat” is een dunne bitumineuze vloeibare asfalt-, emulsie- of cutbacklaag die tussen HMA asfaltlagen wordt aangebracht om de hechting te bevorderen. Adequate hechting tussen bouwlagen en vooral tussen het bestaande wegdek en een overlaging is van cruciaal belang om de voltooide verhardingsstructuur zich als één geheel te laten gedragen en voldoende sterkte te geven. Als aangrenzende lagen niet aan elkaar hechten, gedragen ze zich in wezen als meerdere onafhankelijke dunne lagen – die geen van alle berekend zijn op de verwachte doorbuigspanningen die door het verkeer worden veroorzaakt. Onvoldoende hechting tussen de lagen kan leiden tot delaminatie (onthechting) gevolgd door scheuren in de lengterichting van het wielpad, vermoeiingsscheuren, kuilen en andere ongemakken zoals spoorvorming die de levensduur van het wegdek aanzienlijk verkorten (TxDOT, 2001).

Toepassing

Tack coats moeten gelijkmatig over het gehele wegdek worden aangebracht en resulteren in een dekking van ongeveer 90% van het oppervlak. Om deze uniformiteit consequent te bereiken, moeten alle aspecten van het aanbrengen worden overwogen en zorgvuldig worden gecontroleerd. Specifieke aspecten zijn:

• De conditie van het verhardingsoppervlak waarop de hechtlaag
• De aanbrengsnelheid
• Verdunning van de hechtlaag

Conditie van het verhardingsoppervlak waarop de hechtlaag

De verhardingsoppervlakte waarop de hechtlaag wordt aangebracht moet schoon en droog zijn om een maximale hechting te bevorderen. Geëmulgeerde hechtlagen kunnen worden aangebracht op een koele en/of vochtige verharding, maar de tijd die nodig is voor de hechting kan dan toenemen (Flexible Pavements of Ohio, 2001). Omdat bestaande en gefreesde verhardingen vrij vuil en stoffig kunnen zijn, moet het oppervlak worden schoongemaakt door vegen of wassen voordat een hechtlaag wordt aangebracht, anders kan het hechtlaagmateriaal zich hechten aan het vuil en stof in plaats van aan de aangrenzende verhardingslagen. Dit kan resulteren in overmatig opsporen van het hechtlaagmateriaal. Bouwvoertuigen en -materieel nemen het hechtlaagmengsel op hun banden mee en laten de bestaande rijbaan achter met weinig of geen hechtlaag in de wielpaden (Afbeelding 4). Slipscheuren en delaminatie zijn typische problemen die optreden wanneer de weg niet schoon is (Flexible Pavements of Ohio, 2001).

Aanbrengsnelheid

Het aanbrengen van de hechtlaag moet resulteren in een dunne, uniforme laag hechtlaagmateriaal die ongeveer 90 procent van het wegdek bedekt (Flexible Pavements of Ohio, 2001). Om dit resultaat te bereiken moet de hoeveelheid worden gevarieerd op basis van de conditie van de verharding waarop de hechtlaag wordt aangebracht. Te weinig hechtlaag kan leiden tot onvoldoende hechting tussen de lagen. Te veel hechtlaag kan een gesmeerd glijvlak tussen de lagen creëren, of kan ervoor zorgen dat het hechtlaagmateriaal in een overlay wordt getrokken, wat een negatieve invloed heeft op de eigenschappen van het mengsel en zelfs kan leiden tot bloeden in dunne overlays (Flexible Pavements of Ohio, 2001). Tabel 1 geeft de aanbevolen aanbrengpercentages van Flexible Pavements of Ohio (2001).

Tabel 1. Recommended Emulsion Tack Coat Application Rates from Flexible Pavements of Ohio (2001)

Residu’s: De dosering van alleen het asfaltbindmiddelgehalte van de emulsie

Ontverdund: De toepassingsdosering van de onverdunde emulsie
Verdund 1:1 met water: De verwerkingsgraad van een 1:1 met water verdunde emulsie

Basisoverwegingen voor de verwerkingsgraad zijn:

• Ruwheid van het wegdekoppervlak waarop de hechtlaag wordt aangebracht. Ruwe oppervlakken vereisen meer hechtlaag dan gladde oppervlakken. Bijvoorbeeld, frezen produceert een ruw, gegroefd oppervlak, dat het oppervlak van de bestaande bestrating zal vergroten in vergelijking met een ongegroefd oppervlak. De toename van het oppervlak is afhankelijk van het type, het aantal, de toestand en de afstand tussen de tanden van de freestrommel, maar ligt meestal tussen 20 en 30 procent, wat een overeenkomstige toename van de hechtlaag vereist (20 tot 30 procent meer) in vergelijking met een ongefreesd oppervlak (TRB, 2000).
• Distributiewagen. Verscheidene voertuig-gerelateerde aanpassingen en instellingen zijn van cruciaal belang voor het bereiken van uniforme hechtlaag plaatsing. In wezen moeten de spuitdop patronen, spray bar hoogte en distributiedruk samenwerken om uniforme tack coat applicatie te produceren. Over het algemeen resulteert de beste applicatie in een “dubbele ronde” of “driedubbele ronde” dekking. Een “dubbele/driedubbele ronde” betekent dat de spuitpatronen van de spuitdoppen elkaar zodanig overlappen dat elk deel van het wegdek door precies twee/drie spuitdoppen wordt besproeid (Afbeelding 5). Hieronder volgen specifieke aanwijzingen:
  • De spuitpatronen van de sproeiers moeten identiek aan elkaar zijn langs een sproeibalk van de distributeur. Afwijkende dekkingen zullen resulteren in strepen en gaten in de hechtlaag.
  • De hoogte van de spuitbalk moet constant blijven. Wanneer kleeflaag wordt aangebracht, zal het voertuig lichter worden waardoor de sproeibalk hoger komt te staan. Het voertuig dat de kleeflaag aanbrengt moet in staat zijn om dit te compenseren. Te lage sproeistangen resulteren in strepen, terwijl te hoge sproeistangen een te grote overlap van de sproeiers veroorzaken, wat resulteert in een te hoge toepassingssnelheid.
  • De druk in de verdeler moet in staat zijn om het tack coat materiaal met een constante snelheid uit de sproeikoppen te persen. Inconsistente druk zal resulteren in niet-uniforme aanbrengsnelheden.
  • De temperatuur in de verdeler moet worden gehandhaafd tussen ongeveer 24°C (75°F) en 54°C (130°F). Overmatige verhitting kan ertoe leiden dat de emulsie breekt terwijl deze zich nog in de verdeler bevindt.

Verdunning

Soms worden geëmulgeerde asfaltdeklagen verdund met water om het totale volume vloeistof te vergroten terwijl hetzelfde volume asfaltbindmiddel in de emulsie behouden blijft. Dit kan helpen om een meer uniforme applicatie te bereiken zonder overmatige hoeveelheden asfaltbindmiddel aan te brengen. Verdunning moet indien mogelijk worden vermeden vanwege de verschillende problemen die kunnen voortvloeien uit onjuiste verdunning (bv. de emulsie wordt overmatig verdund en de verdunning veroorzaakt voortijdige emulsiebreuk). Andere methoden, zoals het aanpassen van de spuitopening of de druk waarmee de kleeflaag wordt aangebracht, moeten worden onderzocht voordat tot verdunning wordt overgegaan. Indien verdunning moet worden uitgevoerd, beveelt Flexible Pavements of Ohio het volgende aan (2001):

• Verdunning moet worden uitgevoerd door de emulsieleverancier en niet door de aannemer.
• Verdunning zal de emulsie breken en de set tijd verhogen.
• Verdunning moet gebeuren op een 1:1 basis.
• Verdun alleen door water aan de emulsie toe te voegen en niet omgekeerd, waardoor de tack zou kunnen breken.
• Verdunde emulsies moeten worden toegepast met een grotere snelheid dan onverdunde emulsies om dezelfde resterende asfaltdekking te verkrijgen. Restasfalt is het asfaltbindmiddel dat overblijft nadat de emulsie is uitgehard.

Andere aspecten van de kleeflaag

Hoewel deze niet kritisch zijn voor de uniforme toepassing van de kleeflaag of het daaropvolgende hechtvermogen, zijn er verschillende andere vermeldenswaardige aspecten van kleeflagen.

Timing

In het algemeen moet een hechtlaag voldoende tijd krijgen om te breken en uit te harden (emulsie) of uit te harden (cutback) voordat de volgende laag HMA wordt aangebracht.

Tracking

Tracking is het oprapen van hechtlaagmateriaal door autobanden. Door het opsporen komt er hechtlaagmateriaal op het aangrenzende wegdek terecht. Hoewel dit materiaal er niet fraai uitziet, heeft het over het algemeen weinig effect en slijt het snel weg. In extreme gevallen kan door sporing voldoende hechtingsmateriaal op het wegdek worden afgezet om het wegdek te vervormen of de bestuurder te hinderen bij het navigeren (Flexible Pavements of Ohio, 2001). Met rubber beklede kleeflagen hebben een bijzonder grote neiging om aan autobanden te kleven. Door de hechtlagen te laten uitharden (emulsies) of uitharden (cutbacks) voordat erop wordt gereden, kan het kleven aanzienlijk worden verminderd.

Verkeer op hechtlagen

Over het algemeen mag er geen verkeer op hechtlagen komen. Wanneer een wegdek met een verklevingslaag wordt blootgesteld aan verkeer, bestaat de kans op verminderde stroefheid, vooral bij nat weer (Flexible Pavements of Ohio, 2001). Wanneer hechtlagen moeten worden opengesteld voor het verkeer, moeten ze worden bedekt met zand om frictie te bieden en pick-up te voorkomen. Een typische hoeveelheid voor het aanbrengen van zandbedekkingsaggregaat is 4 tot 8 lbs/yd2 (Flexible Pavements of Ohio, 2001).

Surveys

Tack Coat Survey from VDOT May 28, 2008

Questions

• State
• Eist uw DOT dat een hechtlaagmateriaal wordt aangebracht voorafgaand aan de deklaag op een ongefreesd oppervlak? Zo ja, welke hechtlaagmaterialen worden gebruikt? Geeft u een bindingssterkte of een toepassingsgraad op?
• Eist uw DOT dat er een hechtlaagmateriaal wordt aangebracht voorafgaand aan de deklaag op een gefreesd oppervlak? Zo ja, welke hechtlaagmaterialen worden gebruikt? Geeft u een bindingssterkte of een toepassingsgraad op?
• Heeft uw DOT onderzoek gedaan naar de bindingssterkte? Zo ja, bent u bereid dit onderzoek te delen?
• Contactpersoon indien anders dan e-mail respondent (naam, e-mail adres, telefoonnummer)?

Resultaten