naar top
Menu
Logo Print
29/01/2019 - KENNETH BAERT

ASFALTAFWERKMACHINES STEEDS INTELLIGENTER EN EFFICIENTER

EFFICIENT PROCESBEHEER CRUCIAAL IN DE ASFALTWEGENBOUW

Na een minder jaar in 2015 kenden de asfaltafwerkmachines in 2016 een heropleving met een stijging in verkoop van 23 naar 42 machines, in 2017 gevolgd door een lichte daling naar 36 machines. De afwerkmachine speelt dan ook een belangrijke rol in het asfalteringsproces, aangezien ze ervoor zorgt dat het asfaltmengsel in de juiste dikte, over de gewenste breedte en met de juiste temperatuur verspreid wordt. Heel wat factoren komen daarbij kijken, waardoor de nood aan meer intelligente en efficiënte machines groter wordt.

Onderkant

WERKINGSPRINCIPE

De asfaltafwerkmachine zorgt in het asfalteringsproces voor de gelijkmatige verdeling van het asfalt op de weg. Het warme asfalt dat daarvoor nodig is, wordt aangeleverd door een vrachtwagen. Deze rijdt tot tegen de machine, waarbij de schokken opgevangen worden door de duwrollen, een ingebouwde vering die voorkomt dat de schokken de kwaliteit van de asfaltering aantasten. In sommige gevallen is het zo dat lichtgevende panelen aangeven wanneer de vrachtwagen zachtjes tegen de duwrollen aanrijdt, waardoor de bestuurder van de asfaltafwerkmachine niet meer hoeft te claxonneren. Buurtbewoners ondervinden zo minder lawaaihinder. Het aangeleverde asfalt wordt vervolgens via de transportkettingen naar achteren getransporteerd. Daar wordt het asfalt dan verdeeld en gestort.

Afwerkbalk

De afwerkbalk is voorzien van stampmessen die op en neer gaan en het asfalt na de storting in een eerste fase verdichten. De tafel trilt bovendien, wat zorgt voor een tweede vorm van verdichting. Belangrijk is dat de afwerkbalk en de stampmessen elektrisch voorverwarmd worden. Als dit niet gebeurt, dan riskeert men dat het warme asfalt aan het koude oppervlakte blijft kleven. Dit zorgt voor een slechte afwerking van het wegdek.

Elektrische voorverwarming

Verdeling
Het aangeleverde asfalt wordt via de transportkettingen naar achteren getransporteerd. Daar wordt het asfalt verdeeld en gestort

In het klassieke systeem van de elektrische voorverwarming worden er weerstanden in de vorm van lange latten tegen de slijtplaat van de afwerkbalk geschroefd. Warmte doet materiaal echter uitzetten, waardoor de latten tussen de bouten na een lange periode van gebruik kunnen opkrullen en dus geen contact meer maken met de slijtplaat. In dit geval zouden de weerstanden niet meer betrouwbaar kunnen zijn en worden ze vervangen. Toch komt het in de praktijk nauwelijks voor dat een dergelijk defect voorkomt. Momenteel bestaan er ook weerstanden die in een aluminium blok verwerkt worden, waardoor de latten minder bewegingsvrijheid hebben en contact blijven houden met het aluminium. Een ander kenmerk is het feit dat aluminium een goede warmtegeleider is en dus de warmte egaler en sneller verspreidt dan in het klassieke systeem. Naast de registratie van de temperatuur van het asfalt bestaan er ook systemen die in staat zijn om de locatie en de werking van de machine in kwestie te bepalen

VERDICHTEN VAN ASFALT

Na de storting van het klassieke asfalt voor de afwerkbalk is het belangrijk dat het asfaltmengsel voor het walsen een temperatuur heeft van minimaal 80° C en maximaal 140° C. Indien het mengsel een temperatuur van minder dan 80° C heeft, is het asfalt al te stevig. Als de wals er dan over gaat, dan wordt de structuur verbroken. Is het mengsel daarentegen te warm, dan is het asfalt nog te vloeibaar en zal dit nog te veel schuiven onder de wals. Omdat de temperatuur zo'n grote rol speelt, zijn de intelligente asfaltafwerkmachines van vandaag uitgerust met sensoren die de temperatuur van het asfalt opmeten voor en na de storting.

Thermoscanner

Sensor
De thermoscanner scant het gegoten asfaltmengsel en brengt de temperaturen na een eerste dichting in kaart om de kwaliteit van de asfaltering te beoordelen

Bij intelligente machines wordt er bij de storting van het asfalt ook een meting gedaan. Achter de asfaltafwerkmachine wordt een thermoscanner gemonteerd. Deze scant het gegoten asfaltmengsel en brengt de temperaturen na een eerste dichting in kaart. Op basis van een thermografisch profiel (via een gps-systeem) kan men dan achteraf de kwaliteit van de asfaltering beoordelen. Dan wordt duidelijk of het asfalt slecht gemengd is en/of waar de koude zones zich bevinden. Ook de walser, die in een volgende fase het asfalt zal bewerken, zorgt voor een dergelijke verdichtingsmeting, waardoor een vergelijking gemaakt kan worden tussen de gegevens van beide metingen. Optioneel is het mogelijk om de thermoscanner ook van een weerstation te voorzien om eventuele problemen vanwege lage temperaturen te kunnen linken aan de weersomstandigheden ten tijde van de storting van het asfalt.

Kwaliteitscontrolesysteem

Een ander kwaliteitscontrolesysteem bekijkt daarnaast ook wanneer de machine in kwestie stopt. Voor een goede dikteregeling en temperatuur moet je namelijk ook vermijden dat de machine stopt. Om dat te controleren, kan men gebruikmaken van een realtime thermische visualisatie waarop duidelijk wordt hoe vaak de machine gestopt is, welke levering van asfalt een slechte kwaliteit bevatte, waar er een ontmenging te zien is …

Naast de registratie van de temperatuur van het asfalt bestaan er ook systemen die in staat zijn om de locatie en de werking van de machine in kwestie te bepalen

ASFALTPROCESBEHEER

Het verzamelen van meetgegevens wordt steeds belangrijker. Dat bevordert namelijk een transparante en efficiënte werking. Dit werd reeds duidelijk in het geval van de thermoscanner. Naast de registratie van de temperatuur van het asfalt bestaan er echter ook systemen die in staat zijn om de locatie en de werking van de machine in kwestie te bepalen. Een logische volgende stap is het sturen van alle metingen van de werf naar cloudservers. Daar zou het dan voor werfleiders en kantoormedewerkers mogelijk worden om alle gegevens te bekijken en te controleren vanop een afstand. Deze mogelijkheid maakt vandaag de dag deel uit van tal van onderzoeken.

DIKTE VAN ASFALT

Ultrasone sensoren

Gezondheid
Naast duurzaamheid staan ook de gezondheid en het comfort van de medewerker centraal

Naast het belang van de temperatuur van het asfalt moet er veel aandacht besteed worden aan de dikte van de asfaltlaag. Deze wordt bepaald via automatische ultrasone sensoren die zich aan de zijkant van de asfaltafwerkmachine bevinden. De sensor stuurt een geluidsgolf uit en meet de weerkaatsing tot op een millimeter nauwkeurig. Daarna wordt de hoogte van de afwerkbalk geregeld door het kantelen van de tafel. Het klassieke systeem maakt daarbij gebruik van één sensor die echter gevoelig is voor oneffenheden in de weg. Als er op de betonstrook bijvoorbeeld een bult of put aanwezig is, dan zal het systeem daar met andere woorden geen rekening mee houden. Het moderne systeem dat meestal op autosnelwegen gebruikt wordt, het multiplexsysteem, kan daarom gebruikmaken van drie tot vier sensoren tot op ongeveer dertien meter afstand. Het gemiddelde van deze sensoren wordt dan gehanteerd, zodat er rekening gehouden kan worden met deze onregelmatigheden.

Diktemeting

Nieuw is het systeem waarbij achteraf de dikte van het asfalt gemeten en geregistreerd wordt. Het betreft hier een diktemeting en geen regeling zoals het geval is bij de ultrasone sensoren. Bij de meting wordt een aluminium schijf in de asfaltlaag gelegd. Daarop komt dan nog een laag te liggen. Wanneer de lagen voltooid zijn, kan er via een toestel boven deze schijf gemeten worden en kan de dikte bepaald worden.

UITSTOOT

Zoals bij alle zware machines het geval is, krijgt ook de uitstoot de nodige aandacht in het geval van de asfaltafwerkmachines. Tegenwoordig voldoen alle motoren aan de Tier 4 Final/Stage IV. Bovendien is de motor van de machine in staat om te werken in ecomodus. Dit wil zeggen dat de asfaltafwerkmachine zelf het motortoerental aanpast wanneer het zelf vermogen nodig heeft. Dat komt neer op een besparing van 20%.

GEZONDHEID EN COMFORT

Naast duurzaamheid staan ook de gezondheid en het comfort van de medewerker centraal. De machinist kan bijvoorbeeld via optionele afzuigsystemen beschermd worden van de schadelijke dampen van het asfalt. Om de zichtbaarheid van de bestuurder te bevorderen, is het mogelijk om het platform tot een halve meter naast de machine te verschuiven. Dit garandeert een efficiëntere werking en een betere kwaliteit. De vloerplaats kan daarnaast ook doorzichtig zijn zodat de machinist kan zien wat er gebeurt in het asfalt. 

Met dank aan De Bruycker-Kemp en Wirtgen Belgium

 

BIG DATA IN EEN CLOUD: ROAD_IT

GoogleearthZoals in elke sector ongetwijfeld het geval is, is ook de communicatie cruciaal binnen hetasfalteerproces. Zo wordt er momenteel gewerkt aan de ontwikkeling en implementatie van een IT-architectuur met een digitaal platform. Op die manier wordt een communicatie verwezenlijkt tussen alle relevante data-input- en outputpunten voor de productie- en verwerkingsprocessen van de asfaltering. Het ultieme doel is de traceerbaarheid van de werf te bekomen.
Dit gebeurt als volgt:

  • Het optimaliseren van de logistiek tijdens de werfuitvoeringsfase door de asfaltproductie af te stemmen op het transport en de verwerking van het asfalt;
  • Het meten van de temperaturen voor en na de verwerking om een evaluatiemodel op te stellen;
  • Het rapporteren van een werf of een uitvoeringsperiode van een werf mogelijk maken via een app die in verbinding staat met een archief;
  • Een detectiemethodiek opstellen voor de gebruikte materialen en processen van een wegconstructie om een actuele of toekomstige evaluatie van een werk mogelijk te maken.

Voor meer info: https://www.uantwerpen.be/en/research-groups/emib/road-it/