Doorsnede van een dijkbekleding
bestaande uit zetwerk van basalt
zuilen op klei
Het spreekt vanzelf dat bovenstaande argumenten, die pleiten voor het gebruik van
asfalt bij de dijkbekledingen, op zichzelf nog niet doorslaggevend behoeven te zijn.
In eerste instantie gaat het erom dat een betrouwbare en duurzame constructie wordt
verkregen ter verdediging van het dijkbeloop. Vooral nu bij de Deltawerken zeer hoge
eisen worden gesteld aan de hoogte der waterkeringen past bij een evenwichtig opge
zette constructie ook een bijzonder sterk verdedigd buitenbeloop. Op de vraag of en
hoe dit met een asfaltconstructie op economisch verantwoorde wijze is te verwezen
lijken zou derhalve eerst een antwoord moeten worden gezocht voordat een algemene
toepassing als gerechtvaardigd kan worden beschouwd. Teneinde de kennis van asfalt-
constructies wat sterkte en houdbaarheid betreft te vergroten, werd in oktober 1956
een werkgroep 'Gesloten Dijkbekledingen' ingesteld met het doel de problemen van
dergelijke constructies nader te bestuderen en zo mogelijk richtlijnen voor ontwerp
en uitvoering op te stellen. Deze werkgroep heeft in 1961 inmiddels een voorlopig
rapport uitgebracht.
De eigenschappen en het gebruik van bitumineuze materialen
Voor een beter begrip van hetgeen volgt kan het dienstig zijn om iets te zeggen over de
eigenschappen van bitumineuze materialen. Afgezien van de geringe hoeveelheden
asfaltbitumen die als zodanig in de natuur voorkomen, is het asfaltbitumen een product
van de olieraffinaderij. Als bouwmateriaal heeft het asfaltbitumen zeer bijzondere en
van andere materialen als steen, hout, staal, cement, sterk afwijkende eigenschappen.
Laatstgenoemde stoffen kunnen praktisch als elastisch worden beschouwd, wat wil
zeggen dat een vormverandering die tengevolge van een belasting ontstaat na het weg
nemen daarvan weer geheel verdwijnt, waardoor de oorspronkelijke vorm en afme
tingen van de stof terugkomen. Het materiaal veert dus terug, het is veerkrachtig of
elastisch. Bij deze materialen is de duur van de belastingen niet van invloed op de
indrukking, eventueel uitrekking of andere vervorming. Ook de temperatuur heeft
op het verschijnsel weinig invloed.
Bij asfaltbitumen echter zal de vervorming die door belasting ontstaat sterk afhangen
van de duur van de belasting en ook van de temperatuur. Op krachten van zeer korte
duur, b.v. van 1/10 seconde of minder, kan het materiaal reageren als een volkomen
elastische vaste stof. Dit is van groot belang met het oog op golfklappen waaraan een
dijk is blootgesteld. Bij matig korte belastingduur zal de vormverandering toenemen
naarmate de tijd van belasting langer is. Bij belastingen van lange duur is de vormver
andering rechtevenredig met de duur van de belasting, zodat bij een tweemaal langere
belastingtijd ook een tweemaal zo grote vervorming optreedt, evenals dit bij taaie
vloeistoffen het geval is.
Afhankelijk van hetgeen de constructeur wenst, kan de raffinaderij verschillende soor
ten asfaltbitumen leverenrelatief harde en zachte soorten en ook meer of minder
temperatuurgevoelige. Steeds is het zo dat het asfaltbitumen bij hogere temperatuur
vloeibaarder wordt. Zo kan het voorkomen dat een harde asfaltbitumensoort bij hoge
temperatuur dezelfde stijfheid bezit als een zachte bij lage temperatuur. Uit het boven
staande kan de gevolgtrekking worden gemaakt dat asfaltbitumen afhankelijk van
hardheid, temperatuurgevoeligheid en duur van de belasting zich kan gedragen als een
elastische vaste stof, als een ideale vloeistof of als een stof die zowel de eigenschappen
van een vaste als die van een vloeistof bezit. Uit deze eigenschappen blijkt duidelijk
dat wij te doen hebben met een materiaal met vele mogelijkhedenanderzijds echter
stellen zij door het meer complexe gedrag van de stof in vergelijking met andere
materialen bij het ontwerpen en uitvoeren ook hogere eisen.
Het asfaltbitumen wordt bij de bekleding van dijkbelopen toegepast als bindmiddel
in mengsels van korrelige samenstelling op dezelfde wijze als cement wordt gebruikt
in cementbeton. Zo zijn bekledingen gemaakt van gebitumineerd zand, van gebitumi
neerd zand met grind en van asfaltbeton, een mengsel van asfaltbitumen, zand, steen
slag en vulstof, b.v. steenmeel. Dit laatste toeslagmateriaal, dat uit fijne minerale
deeltjes bestaat, kleiner dan 0,075 mm, wordt meestal ook verwerkt in de mengsels
met zand en zand met grind. Doordat de fijne deeltjes van de vulstof worden opgeno
men in het asfaltbitumen komt de werking ervan in feite neer op een vergroting van
de hoeveelheid bindmiddel. De hoeveelheid asfaltbitumen in dergelijke mengsels is
slechts gering en varieert van ca. 5 tot ca. 8 van het totale gewicht van het eind
product.
Het asfaltbitumen, eventueel tezamen met de daarin opgenomen vulstof, heeft als
taak de afzonderlijke zand-, grind- en steenkorrels geheel te omhullen en daardoor
nabij de aanrakingspunten aan elkaar te kitten, als gevolg waarvan de korrelmassa
een zekere samenhang verkrijgt. Om dit laatste te bereiken worden de samenstellende
stoffen in een asfaltmolen onder een temperatuur waarbij het bitumen dun vloeibaar is
goed gemengd. De temperatuur waarbij dit geschiedt is ongeveer 160° tot 180" C.
Daarna wordt het mengsel uitgestort in het transportmiddel dat voor vervoer naar het
werk zorg draagt, waar de nog steeds warme massa wordt uitgespreid in een laag van
de vereiste dikte en daarna zo goed mogelijk met behulp van walsen wordt verdicht. Na
afkoeling is het asfaltbitumen tussen de korrels voldoende stijf en de asfaltlaag wekt
de indruk een vaste stof te zijn geworden.
Het zal duidelijk zijn dat de eigenschappen van het asfaltbitumen voor een belangrijk
deel bepalen hoe het eindproduct zich zal gedragen wanneer dit aan belastingen wordt
onderworpen. Voorzover het samenstel van zand- en grindkorrels geen weerstand
kan bieden tegen vervormingen, zal het asfaltbitumen bij belasting van enige duur
hieraan slechts weinig kunnen verhelpen.
Wij zien hieruit dat bij de beoordeling van de eigenschappen van de verkregen asfalt
laag rekening moet worden gehouden behalve met het complexe karakter van
het asfaltbitumen ook nog met de eigenschappen van een korrelmassa. Het zou te
ver voeren hierop nader in te gaan. Wel dient in dit verband nog te worden opgemerkt
5
KRAAGéTUK
BASALT
4
