Geluidsreducerend asfalt en vezelversterking: wat zeggen de metingen?

Geluidsreducerend asfalt — zoals ZOAB en dunne geluidsreducerende deklagen — dankt zijn werking aan een open poriënstructuur die bandengeluid absorbeert. Vezelversterking tast die structuur niet aan: CPX-metingen op de A73 toonden maximaal 0,4 dB(A) verschil tussen aramidevezelmengsels en de PMB-referentie — verwaarloosbaar klein en niet hoorbaar voor weggebruikers.

Wat is geluidsreducerend asfalt?

Geluidsreducerend of stil asfalt is een verzamelnaam voor asfaltmengsels die het contactgeluid tussen band en wegdek dempen. In Nederland zijn drie families gangbaar:

• ZOAB (zeer open asfaltbeton) — circa 20% holle ruimte; standaard op rijkswegen; circa 2 tot 3 dB(A) stiller dan dicht asfaltbeton (DAB).

• Tweelaags ZOAB (2L-ZOAB/2L-PA) — een fijne toplaag op een grovere onderlaag; circa 4 tot 6 dB(A) reductie ten opzichte van DAB.

• Dunne geluidsreducerende deklagen — semi-open mengsels van 2 tot 3 cm dik, vooral op provinciale en gemeentelijke wegen; indicatief 2 tot 4 dB(A) reductie.

Ter referentie: een reductie van 3 dB(A) komt akoestisch overeen met een halvering van de geluidsenergie — vergelijkbaar met het effect van een halvering van de verkeersintensiteit. Voor wegbeheerders die aan geluidsproductieplafonds moeten voldoen, is de wegdekkeuze daarmee een van de krachtigste knoppen om aan te draaien.

Waarom de poriënstructuur bepalend is

De geluidsreductie van een open wegdek berust op twee mechanismen. Ten eerste absorberen de onderling verbonden holtes een deel van het rolgeluid. Ten tweede voorkomen ze het zogenoemde luchtpompeffect: bij een dicht wegdek wordt lucht in het bandprofiel samengeperst en met een plof weer losgelaten, bij een open wegdek kan die lucht in de poriën wegvluchten. Beide effecten staan of vallen met een intacte, open poriënstructuur — een structuur die ook na jaren verkeersbelasting behouden moet blijven.

Tast vezelversterking de poriënstructuur aan?

Dat is de kernvraag voor iedereen die geluidsreducerend asfalt wil versterken: als vezels de holle ruimte zouden dichtslibben, zou dat ten koste gaan van zowel de waterafvoer als de geluidsreductie. Uit het Europese FIBRA-onderzoek naar vezelversterkt asfalt blijkt dat dit niet gebeurt. De vezelversterkte ZOAB-mengsels op de A73 behielden een open structuur en een luchtholtegehalte dat vergelijkbaar is met dat van reguliere mengsels, en alle secties voldeden ruim aan de Nederlandse eis voor waterdrainage (Becker-test).

Dat is verklaarbaar door de dosering: aramidevezels worden toegevoegd in een orde van grootte van ~0,05% van het mengselgewicht — circa 500 gram per ton asfalt, afhankelijk van mengsel en toepassing. De dunne vezels verdelen zich door de bitumenmortel rond het steenskelet en laten de holtes tussen de stenen intact. De vezels versterken dus de mortel, niet de poriën.

Hoe werkt een CPX-meting op een wegdek?

De geluidsprestatie van een wegdek wordt in Nederland doorgaans gemeten met de Close Proximity-methode (CPX), genormeerd in ISO 11819-2. Daarbij rijdt een meetvoertuig of -aanhanger met gestandaardiseerde banden en een vaste referentiesnelheid — op autosnelwegen doorgaans 80 of 100 km/u — over het wegdek, terwijl microfoons op circa 20 centimeter van het loopvlak het band-wegdekgeluid registreren. Omdat de microfoons dicht op de bron zitten, meet CPX vrijwel uitsluitend het rolgeluid — motorgeluid en omgevingslawaai spelen nauwelijks een rol.

Het resultaat is een geluidsniveau in dB(A) per wegvak, meestal gerapporteerd voor lichte voertuigen (CPXP) bij een referentiesnelheid. Zo zijn verschillende mengsels en wegvakken objectief met elkaar te vergelijken, en kan een beheerder de veroudering van een geluidsreducerend wegdek door de jaren heen volgen.

CPX-resultaten van de A73: vezels versus PMB

Binnen het FIBRA-project legden BAM en Rijkswaterstaat in 2020 op de A73 bij Roermond een proefvak aan met vier varianten van dezelfde tweelaags-ZOAB-toplaag (2L-PA 8): een referentie met polymeer gemodificeerd bitumen (PMB), een referentie met pen-bitumen en cellulosevezel, een mengsel met PAN-vezel en een mengsel met aramidevezel (Twaron, 0,05%). Twaalf weken na aanleg is de geluidsprestatie van alle secties gemeten met de CPX-methode. De volledige onderzoeksopzet leest u in de praktijkcase A73 met alle FIBRA-resultaten.

De CPXP-waarden voor lichte voertuigen op de rechterrijstrook:

• Referentie met PMB — 92,8 dB(A)

• Referentie met cellulosevezel — 92,9 dB(A)

• Aramidevezel — 92,5 dB(A)

Op de linkerrijstrook lagen de niveaus consistent circa 1,2 dB(A) lager — rond 91,3 dB(A) voor zowel de PMB-referentie als het aramidemengsel. Dat verschil tussen de rijstroken hangt samen met het intensievere (zware) verkeer op de rechterrijstrook, dat de bitumenhuid op het steenoppervlak sneller wegschuurt — een effect dat losstaat van het gekozen wapeningstype. Ook de PAN-vezelsectie week niet noemenswaardig af van de referenties.

Wat betekenen die cijfers?

Het maximale verschil tussen het aramidemengsel en de PMB-referentie bedraagt 0,3 tot 0,4 dB(A) — in het voordeel van de vezelvariant, maar zo klein dat het binnen de meetonzekerheid van de CPX-methode valt. Ter vergelijking: een verschil van 1 dB(A) is voor het menselijk oor nauwelijks waarneembaar. De conclusie van het onderzoek is dan ook helder: vezelversterking heeft geen negatief effect op de geluidsprestatie van een ZOAB-wegdek. Wie kiest voor aramidevezels die de poriënstructuur intact laten, levert niets in op de geluidsreductie waarvoor het mengsel is ontworpen.

Behoud van geluidsprestatie over de levensduur

Een geluidsreducerend wegdek is het stilst direct na aanleg. Daarna loopt de prestatie geleidelijk terug: poriën slibben dicht met vuil en slijtsel, en de bitumenmortel veroudert, verhardt en verliest steentjes aan het oppervlak (rafeling). Juist op dat verouderingsmechanisme grijpen vezels aan: ze houden de mortel in het steenskelet langer flexibel en samenhangend, waardoor rafeling later optreedt.

De verwachting uit het FIBRA-onderzoek is daarom dat vezelversterkte mengsels hun geluidsprestatie over een langere periode beter behouden dan onversterkte mengsels — al is dat een effect dat pas na jaren volledig meetbaar is. De A73-secties worden hiervoor langjarig gevolgd, met geplande inspecties in jaar 2 en jaar 5, aanvullend op het reguliere monitoringsprogramma van Rijkswaterstaat. Meer over hoe vezels de mortel beschermen leest u in het overzicht van de pillar vezelversterkt asfalt.

Wat betekent dit voor projecten met geluidseisen?

Langs rijkswegen gelden sinds 2012 wettelijke geluidsproductieplafonds, en gemeenten en provincies rekenen het wegdektype via een wegdekcorrectie mee in hun geluidsmodellen en actieplannen geluid. In al die kaders telt de keuze van de deklaag dus direct mee in de vergunbare geluidsruimte van een weg.

Voor wegbeheerders die met die geluidseisen werken — bijvoorbeeld langs woonwijken of in het beheergebied van Rijkswaterstaat — is de praktische conclusie: de keuze voor vezelversterking in plaats van PMB is géén concessie aan de geluidsprestatie. Beide routes leveren een vergelijkbaar stil wegdek op, terwijl de vezelvariant aantoonbare nevenvoordelen heeft. Het aramidemengsel op de A73 werd geproduceerd op circa 165 °C tegenover circa 181 °C voor de PMB-referentie, en scoorde op cradle-to-gate-niveau meer dan 10% lager op de Milieukostenindicator (MKI). De volledige afweging tussen beide routes staat in de vergelijking aramidevezels versus PMB.

Voor aanbestedingen waarin zowel geluid als MKI in de EMVI-beoordeling meewegen, snijdt vezelversterkt geluidsreducerend asfalt dus aan twee kanten: gelijkwaardige akoestiek én een lagere milieuscore.

Vezelversterkt stil asfalt toepassen

Wilt u vezelversterking toepassen in geluidsreducerend ZOAB of een dunne geluidsarme deklaag? AsphaltX aramidevezels zijn gebaseerd op dezelfde Twaron-technologie als de vezels uit het FIBRA-onderzoek en worden met 2.000 filamenten per streng gelijkmatig door het mengsel verdeeld — zonder aanpassingen aan de asfaltcentrale of het legmaterieel. Op de N337 tussen Zwolle en Deventer is deze aanpak in de Nederlandse praktijk toegepast op een provinciale weg.

Twijfelt u welke aanpak bij uw mengselontwerp en geluidseis past? Onze specialisten rekenen kosteloos mee met uw projectspecifieke offerte.