Professionalisering van de wegenbouw – Het effect van de verdichtingstemperatuur op kwaliteitsparameters en de consequenties voor wegenbouwprocessen

Als respons op velerlei veranderingen in de wegenbouw is het netwerk ASPARi gericht op de professionalisering van de sector. In ASPARi-verband is bij Ooms Nederland Holding bv onderzoek verricht naar het effect van de temperatuur waarbij een asfaltmengsel verdicht wordt op de uiteindelijk functionele mechanische eigenschappen. Deze relatie is van belang voor het ‘verdichtingsvenster’: De temperaturen waarbinnen idealiter de verdichting plaatsvindt. Dat de temperatuur van het asfaltmengsel en de verdichtingsprocedure belangrijk zijn voor de eindkwaliteit van de asfaltverharding is al langer algemeen bekend. Traditioneel wordt zo’n verdichtingvenster gebaseerd op de viscositeit in een temperatuurbereik en de dichtheid die bij een gegeven viscositeit behaald kan worden. De uitkomsten van dit onderzoek laten zien dat het verstandig is om te werken met verdichtingsvensters en deze te bepalen aan de hand van beoogde mechanische \ud eigenschappen van de asfaltverharding. Verder blijkt dat de temperatuur waarop een asfaltmengsel verdicht wordt, sterk van belang is voor de eindkwaliteit van de asfaltverharding. Verdichten buiten het temperatuurvenster kan een vermindering van de eindkwaliteit tot gevolg hebben, en dus levensduurverkorting. Een kortere levensduur en eerdere schades aan het wegdek leiden tot reparatie, extra kosten, verminderde beschikbaarheid en mogelijk discussie over de garantie en dus financiële afrekening van het werk. Daarom wordt in deze paper voorgesteld het klassieke principe aan te scherpen. Hierbij wordt voorgesteld het verdichtingsvenster niet alleen aan de hand van de \ud streefdichtheid vast te stellen, maar ook aan de hand van de beoogde mechanische eigenschappen die uiteindelijk behaald moeten worden. In lijn daarmee zijn vervolgstappen richting professionalisering wenselijk en noodzakelijk om de eindkwaliteit verder te kunnen verbeteren en om tijdens het proces tijdig te kunnen bijsturen. Deze paper geeft daartoe aanleiding en aanwijzingen.\u

Aspari is paving forward, professionalisering uitvoeringsproces 2.0

Veranderingen in de wegenbouw dwingen de sector tot professionalisering van\ud het asfaltwegenbouwproces. Voorbeelden van de veranderingen zijn de langere\ud garantieperioden, beperkingen in tijd en ruimte om het werk uit te voeren\ud en tekorten aan goed opgeleid personeel. Elf wegenbouwbedrijven en de\ud Universiteit Twente hebben in netwerk-verband (ASPARi) de missie\ud uitgesproken om dit asfaltwegenbouwproces verder te professionaliseren.\ud De bedrijven streven naar inzicht in de eigen processen, bedrijfsmatiger\ud werken (procedures en methoden), optimalisering van inzet van mensen en\ud middelen, betere beheersing van de (proces)kwaliteit en onderscheidbaarheid.\ud Historisch gezien leidde optimalisering van asfaltmengsels tot een betere\ud voorspelling van levensduren en een betere inschatting van wegenbudget.\ud En uiteindelijk heeft dit geleid tot langere levensduren in de praktijk.\ud Vele onderzoeken van de TU Delft zijn hier het voorbeeld van. Hetzelfde kan\ud gelden voor optimalisering van het uitvoeringsproces. Dit kan leiden tot een\ud betere voorspelling van het proces. Een betere organisatie van het proces in\ud tijd, geld en kwaliteit. Deze denklijn volgende, kan deze optimaliseringsslag\ud in de uitvoering de levensduur positief beïnvloeden met de daaraan gepaarde\ud invloed op economie en milieu. Uit de wetenschappelijke inspanningen om de\ud variabiliteit bij de uitvoering in kaart te brengen en te verkleinen blijkt dat\ud kwaliteitsverbetering mogelijk is

Method-based learning: a case in the asphalt construction industry

Traditional working practices in the construction industry rely heavily on the onsite experience and craftsmanship (the tacit knowledge) of operators and teams. This results in implicit learning and lengthy learning cycles. The aims of the research are to develop a deeper insight into construction processes and to instigate a change from current implicit learning to explicit method-based learning. To change to explicit method-based learning, Kolb’s experiential learning model was introduced into current practices and ‘explicating the process’ was added to this learning cycle. Further ‘reflective observation’ and ‘abstract conceptualization’ were incorporated explicitly during an actual road construction project using feedback sessions with an asphalting team. The adopted learning framework was found to be applicable and useful in the quest for enhanced learning capabilities and improved process control. Fusing Kolb’s learning model with onsite collected data was vital in explicating tacit knowledge and implicit processes. The approach enabled a meaningful discussion with operators to unravel their intentions and reasoning behind the chosen strategies. Explicit method-based learning, as here, leads to improved quality awareness, better understanding of the processes and their interdependencies, and improved communication with and within the asphalting tea

Including asphalt cooling and rolling regimes in laboratory compaction procedures

Given the various changes occurring in the asphalt construction industry, improved process and quality control is becoming essential. The significance of appropriate rolling and compaction for the quality of asphalt is widely acknowledged and vital for improved process control. But what constitutes appropriate rolling and what are appropriate instructions for operators? Existing laboratory procedures generate a single compaction temperature based on binder viscosity. However, in practice, roller operators choose various windows in terms of both time and temperature for compaction activities. This makes it difficult to design the compaction process and give proper instructions to operators. This research project has aimed to (1) develop laboratory compaction procedures that take account of asphalt cooling during compaction and (2) determine the effects of different compaction strategies on the asphalt quality. Field compaction processes for two mixtures, an AC 16 base/bind and SMA 11 surf, were simulated in the laboratory using different temperature windows and applying different rolling regimes using a slab compactor and a 2.5 ton roller to produce 500 mm square slabs. The resultant densities and Indirect Tensile Strengths (dry and retained) were assessed based on 16 cores drilled from each slab. The experimental results show that it can be important to design rolling strategies within clearly defined temperature windows. If an SMA 11 surf is compacted outside the optimal temperature window, or using a sub-optimal rolling strategy, the density may drop by 30 kg/m3 and the Indirect Tensile Strength fall by up to 10%. Such experimental results are vital if one is to design appropriate rolling regimes and give appropriate instructions to roller operators. Also, the results can help to close the gap between field processes and laboratory compaction techniques. Overall, the results reflect a valuable step in the quest toward improved process and quality control

Making operational strategies of asphalt teams explicit to reduce process variability

The on-site construction process undertaken by asphalt teams has a critical impact on pavement quality. Process improvement and learning require explicit information about the process. However, current on-site operational activities and key parameters are, in general, not systematically monitored and mapped. The lack of process information makes it difficult for contractors and asphalt teams to distinguish between good and poor practices and to improve. Although technologies to make the on-site process explicit are becoming widely available, their adoption has been slow. To overcome this knowledge gap regarding explicit information about the on-site construction process, this paper proposes a framework and utilizes technologies for the systematic monitoring and mapping of on-site activities and key parameters. Various technologies and sensors, such as a global positioning system (GPS), a laser linescanner, and infrared cameras, make it possible to track the on-site movements of machinery and asphalt temperatures during construction. This framework was applied and refined during 29 asphalting projects in the Netherlands, creating an extensive set of on-site process data. Considerable variability was found in the delivered asphalt temperatures, the asphalt cooling, the compaction process and density progression, and the movements of machinery. This variability offers opportunities where action could be taken to improve process quality by reducing process variability. The framework and explicit data can help asphalt teams to verbalize their tacit knowledge and make their own processes and choices transparent and further promotes learning processes. This paper contributes to a deeper understanding of the on-site construction process and highlights how to encourage technology adoption in constructio