Het geluid van banden op asfalt is hinderlijk voor mensen die aan de weg wonen. Het goede nieuws: asfalt kan nog stiller worden, door te spelen met de grootte van de poriën in het asfalt, de dikte van de laag asfalt en de gladheid van het oppervlak. Dat blijkt uit het promotieonderzoek van Marieke Bezemer-Krijnen aan de Universiteit Twente.
Het hinderlijke geluid dat van wegen afkomt, wordt voor een aanzienlijk deel veroorzaakt door het geruis van banden op het asfalt; alleen boven de 100 km/h wordt windgeruis dominanter. Waar ze contact maken met het wegdek vervormen de banden voortdurend, waardoor ze de lucht in trilling brengen: geluid. Dit effect wordt nog versterkt door oneffenheden in het asfalt.
Dat geluid dat van autobanden afkomt, straalt uit naar de omgeving, waar bewoners er last van kunnen hebben. Geluid is niet alleen irritant, maar het wordt ook steeds duidelijker dat herrie gezondheidsschade kan opleveren (lees ook het artikel ‘Gevel als geluiddemper’ in het augustusnummer van De Ingenieur).
Poriën maken asfalt stiller
Met de uitvinding van ZOAB (zeer open asfaltbeton) werd het asfalt op snelwegen al een stuk stiller. Geluid dat van de banden komt, wordt voor een deel weer geabsorbeerd. Dankzij de poriën in het wegdek is ZOAB stiller dan ouderwets, dicht asfalt. Hoe dat proces precies werkt was het onderwerp van een promotieonderzoek aan de Universiteit Twente.
Daar ontwikkelde Marieke Bezemer-Krijnen een model waarmee de geluidsabsorberende eigenschappen van poreus asfalt te voorspellen zijn, nog voordat het is gemaakt. Dat geeft inzicht in de fysische processen die plaatsvinden. Maar wellicht nog belangrijker: wegenbouwers kunnen dit model gebruiken om een zo goed mogelijk asfaltmengsel te bereiden.
Inzichten
Het werk van Bezemer levert een paar belangrijke inzichten op. Om te beginnen absorbeert een weg met een hoge porositeit (lekker veel holtes) geluid beter. Dat klinkt logisch, maar het heeft ook een beperking: als de porositeit te hoog wordt, gaat dat ten koste van de stevigheid. ‘In de proefstukken wegdek die we hebben aangelegd, haalden we een porositeit van 25 %, maar in praktijkproeven met banden erop brokkelde dat oppervlak wel snel af’, vertelt Bezemer-Krijnen.
Het tweede inzicht is dat kleinere steentjes – en daardoor kleinere poriën – in het asfalt leiden tot een betere geluidsopname. ‘Veel van de absorptie van het geluid vindt plaats in de grenslagen tussen lucht en steen, en bij kleine poriën is het effect van grenslagen dominanter’.
Ten derde bleek uit Bezemer-Krijnen haar onderzoek dat hoe dikker de laag poreus asfalt is, hoe lager de geluidsfrequenties zijn die worden geabsorbeerd. Het netwerk van poriën kan dan tot dieper doorlopen, waardoor als het ware langere buisjes ontstaan (met zowel een dicht als een open einde), waar dus langere golflengtes van geluid in passen.
Ten slotte is een weg stiller te maken door het oppervlak vlakker te maken. De kleine bobbeltjes op de weg brengen het rubber van de band aan het trillen en dit is een belangrijke geluidsbron. Als je die kunt terugschroeven door het aantal bobbels te verminderen, dan pak je het probleem bij de bron aan en hoef je minder moeite te stoppen in het absorberen van geluid.
Ruimte voor stiller asfalt
Maar wat betekent dit nu allemaal voor de Nederlandse wegen? ‘Ik weet natuurlijk niet van alle wegen met welke instellingen en soorten steentjes het asfalt is gemaakt. Maar mijn indruk is dat er nog wel ruimte is om nog stiller asfalt te maken.’
Dat klinkt aannemelijk, want de promovenda bouwde niet alleen een model, maar liet ook stukken asfalt aanleggen om metingen aan te doen, om het model te valideren. Op het voormalige vliegveld Twente legde wegenbouwer Reef Infra acht stroken asfalt aan van 3 m breed en 100 m lang; zie openingsfoto. Daarvan werden zes stroken aangelegd met bestaande combinaties van materialen en instellingen.
Twee stukken weg werden op een nieuwe manier aangelegd: de eerste met een enkele laag poreus asfalt; de tweede met twee lagen poreus asfalt, waarbij de ene laag kleine steentjes bevat en de andere laag wat grotere. Niet alleen bevestigden metingen aan de wegen de modellen van Bezemer-Krijnen, maar ‘de beide nieuwe wegen gaven ook betere resultaten dan bestaande wegtypen’.
Wegenbouwers kunnen nu met de opgedane kennis aan de slag. Het werk van Bezemer-Krijnen maakte deel uit van het grotere project Stil Veilig Wegverkeer. Onder die paraplu deden andere promovendi onderzoek naar de invloed van de band op het opgewekte geluid en naar de invloed van het wegdek op de veiligheid van het voertuig.
Beeldmateriaal Marieke Bezemer-Krijnen
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.