We rijden erop, onze banden plakken eraan en onze motoren leunen erop - letterlijk.
Maar we vragen ons nooit af waar ze vandaan komen, waar ze heen gaan en waar ze van gemaakt zijn.
Tekst: Simon Hargreaves Foto's: Simon Hargreaves, Bridgestone
Iedereen die instinctief motor rijdt, weet dat een paar verse, correct opgepompte banden van vitaal belang zijn. Zonder hen komt de grip van je motor in het gedrang, en grip is wat een rijdende motor – en jou – stopt om om te vallen. Maar grip werkt op twee manieren: banden blijven alleen aan iets plakken als datzelfde iets eraan blijft plakken (als je dit wilt bewijzen, neem dan de plakkerigste wegbanden die je kunt vinden en maak een ritje op nat gras). En datgene waar banden het liefst aan blijven plakken, heet een weg.
De geschiedenis van wegen
Wegen werden 12,000 jaar geleden uitgevonden tijdens de landbouwrevolutie, toen de eerste mensen stopten met jagen en verzamelen en zich vestigden om in grotten te leven. Door een route vrij te maken tussen je grot en de grot van je buurman, werd het een stuk gemakkelijker om langs te komen voor het avondeten of om te winkelen. Deze vroege paden waren prima te voet en werden geleidelijk verbreed om plaats te maken voor vee met de introductie van veeteelt rond 8000 voor Christus. Maar toen het wiel als vervoermiddel werd ontwikkeld, rond 4000 voor Christus, moesten ook wegen zich ontwikkelen.
De vroegste onverharde wegen waren gewoon sporen die tot aan de bovengrond waren geruimd. Al snel werden verschillende materialen gebruikt om de weg te versterken - hout, grind, stenen platen - maar afgezien van enkele opmerkelijke uitzonderingen zoals een 50 km lange verharde weg die in 2000 v.Chr. door de Minoërs van Kreta werd aangelegd, duurde het tot het Romeinse leger begon te marcheren en strijdwagens door heel Europa te trekken dat de behoefte aan sterke, betrouwbare, weerbestendige wegen ontstond. Met een netwerk van tienduizenden kilometers, gebruikten Romeinse wegen verschillende lagen om kracht op te bouwen, te beginnen met een basislaag van zand of licht grind, gevolgd door grotere rotsen (soms in mortel gezet), een lichtere laag kleinere stenen of steenslag, met een toplaag van verharde steenblokken. Aan weerszijden werden greppels gegraven en de toplaag gewelfd om de afwatering te vergemakkelijken, voetgangersgebieden werden gebouwd en mijlpalen werden gebruikt om de afstand te markeren. Deze innovaties worden nog steeds gebruikt.
Toen de Romeinen zich terugtrokken, raakten de wegen in verval (hoewel veel van de routes en veel van de daadwerkelijke constructie vandaag de dag nog steeds bestaan). Zonder een coherente kracht om de wegen te onderhouden, was het pas in de 18e eeuw dat de systematische wegenbouw in Europa weer begon. Over de hele wereld ging de ontwikkeling van wegen echter door; in het Midden-Oosten begon het Arabische rijk een kleverige bindende substantie te gebruiken, afgeleid van olie, om de toplaag van hun meest prestigieuze wegen te binden en af te dichten. De stof werd teer genoemd.
In het begin van de 19e eeuw ontwikkelde een Schot, John McAdam genaamd, een goedkopere, snellere wegenbouwtechniek die niet langer grote steenlagen nodig had, maar vertrouwde op het verdichten van de bestaande ondergrond en het gebruik van fijne controle van kleinere steenformaten om de integriteit van de weg te behouden. De methode was populair tot de uitvinding van gemotoriseerde voertuigen in het begin van de 20e eeuw, toen hogere snelheden stof met zich meebrachten en slijtage een probleem vormde. Het werd opgelost door gesmolten teer gemengd met zand op het wegdek te strooien om de toplaag af te dichten. Tarmac was geboren.
Wat zit er in een moderne weg?
Teer is al lang vervangen door bitumen (of asfalt), ook een bijproduct van raffinageolie, omdat het stabieler is over een groter temperatuurbereik en gemakkelijker te hanteren is.
De basisingrediënten van een moderne asfaltweg (ook wel asfaltbekleding of bestrating genoemd) zijn slechts een paar hoofdmaterialen: een aggregaat (steendeeltjes, meestal grind of graniet) gemengd met een bitumenbindmiddel en vulstoffen. Er zijn talloze mengsels, varianten en kwaliteiten, gemodificeerd door toevoeging van chemicaliën (polymeren, vezels, wassen, zeolieten en emulsies) om ze aan te passen aan de specifieke weers- en verkeersomstandigheden van het land of de locatie waar ze zullen worden gebruikt.
In de praktijk betekent dit dat er letterlijk duizenden mogelijke 'recepten' zijn van wat wij beschouwen als de lagen asfalt op en in een weg. Maar over het algemeen zijn de lagen, van boven naar beneden, ongeveer als volgt gemaakt:
• Oppervlaktecursus– de toplaag waar we overheen rijden. Moet geluids- en slipbestendig zijn, bestand tegen spoorvorming, barsten en slijtage in alle weersomstandigheden. Meestal is het gemaakt van HRA (warmgewalst asfalt), een mengsel van ongeveer 6 – 8% asfalt met bijvoorbeeld tot 14 mm maximale korrelgrootte van graniet of grind. De laag is meestal rond de 30 – 50 mm dik.
• Bindercursus – deze laag, ook gemaakt van HRA, geeft structurele stabiliteit, vooral op landelijke wegen waar geen lagere structurele lagen mogen voorkomen. Gemaakt van vergelijkbare materialen als de oppervlaktecursus, gemengd in verschillende verhoudingen met grotere aggregaat, ongeveer 20 mm max. Meestal 60 – 90 mm dik.
• Basiscursus – wederom gemaakt van HRA en voor structurele stabiliteit op hoofd- en industriewegen en autosnelwegen. De totale grootte is nog groter, gewoonlijk tot 35 mm. De laag is meestal 90 – 130 mm dik.
• Subbasis – dit is het hoofdfundament van een weg. Het bestaat meestal uit een ongebonden toeslagstof (graniet of kalksteen) waarvan de specificatie en laagdikte afhankelijk zijn van de wegcategorie en de onderliggende bodemgesteldheid, maar vaak rond de 350 mm.
• Afdeklaag - vergelijkbaar met de subbasis, maar vaak een materiaal met een lagere specificatie. Meestal 150 – 350 mm dik.
• Geotextielmembraan – een doorlatende mat van synthetisch weefsel die ervoor zorgt dat de lagen erboven niet versmelten met de ondergrond.
• Subgraad – gemeten naar draagkracht en stabiliteit, vervolgens verstevigd en verdicht, dit is de natuurlijke onderlaag.
Wat is het verschil tussen wegtypen?
De aanleg van een weg wordt bepaald door de bodemgesteldheid in het gebied, de verwachte gebruiksfrequentie (gemeten in miljoenen standaardassen), het aantal voertuigen dat er gebruik van zal maken (uiteraard zullen grotere voertuigen zoals vrachtwagens, bussen enz. een weg meer belasten dan auto's en motoren), de levensduur (doorgaans 40 jaar in Europa) en, ten slotte, de bouwkosten.
Wegen worden normaal gecategoriseerd als:
• Niet geclassificeerd (landelijk/residentieel)
• Residentieel of industrieel
• Hoofdwegen (hoofdroutes)
• Zijwegen (routes van lagere categorie)
• Hoofdwegen en snelwegen
Een rijksweg of snelweg wordt zo hoog mogelijk aangelegd en kost het meeste. Hoofdroutes kunnen ook volgens een vergelijkbare specificatie worden gebouwd en worden vaak onderhouden door een nationale instantie in plaats van door lokale raden. Niet-hoofdwegen, zijwegen en lager gelegen wegen worden onderhouden door de lokale wegbeheerders. Vanwege hun geringere gebruik zijn deze ontworpen en onderhouden volgens een lagere, goedkopere standaard. Bij alle wegen bepaalt ook het type en de snelheid van het verkeer de beste ondergrond qua stroefheid. Hoofdwegen en autosnelwegen krijgen een beter product en meer stroeve oppervlakken, maar mindere wegen kunnen dit eisen als de omgeving dit vereist (ongevallen zwarte plekken, nadering van oversteekplaatsen voor voetgangers, oprit naar rotondes of buiten scholen, of in zeer scherpe bochten enz.).
Kosten spelen een grote rol bij het bepalen van de specificatie van een weg. Het is heel goed mogelijk om wegen aan te leggen die nooit verslijten, nooit last hebben van gaten in de weg en nooit een leven lang onderhoud nodig hebben. De materiaalkosten en de omvang van de techniek maken het echter onpraktisch.
Waarom kunnen niet alle wegen worden verhard als racebanen?
Shell Cariphalte Racetrack is een asfalt met een gemodificeerd bitumenbindmiddel dat wordt gebruikt op high-performance locaties, zoals racebanen. Veel MotoGP-circuits (maar niet Silverstone) gebruiken dit spul. Het is erg stijf en bestand tegen stress, fretting (wat algemene oppervlakteslijtage is) en vervorming. Het biedt ook een zeer hoge grip. De reden waarom het niet op wegen wordt gebruikt, is eenvoudig; zijn specialistische inhoud en specifieke constructie-eisen betekenen dat hij vele, vele malen meer kost dan een normale weg – en eerlijk gezegd, dat soort prestaties zijn gewoon niet vereist door de meeste voertuigen.
Hoe lang duurt het om een weg aan te leggen en wat kost het?
Hoe lang is een weg? De duur van de aanleg is afhankelijk van het type en de grootte van de weg en kan variëren van enkele maanden tot maximaal drie jaar. Tijdens de bouw worden regelmatig tests uitgevoerd om ervoor te zorgen dat de materialen voldoen aan de specificaties en prestatie-eisen. Als de weg klaar is, is het normaal dat de opdrachtgever (de gemeente of de landelijke instantie) een jaar lang een percentage van de kosten inhoudt. Dit wordt een 'defectencorrectieperiode' genoemd en is een soort garantie voor de wegreparatie.
De kosten van een weg zijn ook afhankelijk van de wegcategorie en kunnen tussen de 1300 euro en 11,000 euro of meer per meter bedragen. De ingezette mankracht hangt natuurlijk ook af van het type weg en de aannemer. Er zouden ongeveer 20 man betrokken zijn bij de aanleg van een secundaire weg, maar dat kan oplopen tot een paar honderd op een snelweg - en sommige werken zijn zo omvangrijk dat een hele gemeenschap van Porta-cabines betekent dat het personeel op het terrein kan wonen.
Hoeveel verschillende soorten ondergrond zijn er?
Duizenden, en evenveel bedrijven die ze maken. Er zijn normen waaraan ze in gebruik moeten voldoen, en normen met betrekking tot het type, de grootte en de verhoudingen van het gebruikte aggregaat, maar fabrikanten zullen verschillende additieven en andere samenstellingen gebruiken om hun specifieke melanges te creëren.
Shell Grip is een populair type oppervlak met veel grip waar velen van ons misschien van hebben gehoord. We zien het meestal als het zandkleurige, getextureerde oppervlak bij het naderen van rotondes of gebruikt op haarspeldbochten. Het is een antislipmateriaal met hoge wrijving dat gebruik maakt van een gecalcineerd bauxietaggregaat met een epoxy- of polyurethaanhars om een stroefheidswaarde (SRV) van 70+ te geven. De stroefheid wordt gemeten met behulp van een speciale machine, een SCRIM (Sideways Force Co-efficient Routine Investigation Machine) genaamd – het is een speciaal testwiel, onder een hoek van 20 graden, dat achter een auto wordt gesleept met een snelheid van 50 km/u.
Maar Shell Grip, en de vele andere soortgelijke oppervlaktecoatings, zijn – je raadt het al – duur. Nogmaals, het komt neer op een balans tussen het type gebruik, de levensduur van de weg en de kosten.
Waarom wegen verharden met steenslag?
Waar het op neerkomt, is dat het goedkoop is, effectief in termen van het verlengen van de levensduur van het wegdek en, op voorwaarde dat je rijdt volgens de aanbevolen snelheidslimiet (meestal 30 km/u), niet gevaarlijk voor jou of je motor, zeggen wegplanners. Ze zeggen dat de problemen komen wanneer mensen te snel rijden en ze ofwel slippen op het losse grind of hun voorband een steen door hun radiator schiet. Of een ander voertuig snelt en gooit een steen naar je, waardoor een koplamp kapot gaat of je lak breekt. Maar dit is niet altijd het geval; zelfs bij lage snelheid kan een motor de controle over grind verliezen - om nog maar te zwijgen van het verwijderen van het kleverige, teerachtige bitumen daarna van je motor.
Waarom verschijnen er kuilen en oneffenheden?
Potgaten ontstaan door het binnendringen van water in de weg. Een goede afwatering is essentieel voor de levensduur van een weg: water zal eroderen, corroderen (in het geval van strooizout) en over het algemeen de weglagen afbreken. Of, zoals het geval is in sommige landen, zullen winterse weercycli die herhaaldelijk bevriezen (uitzetten) en vervolgens ontdooien (krimpen) inhouden, delen van de weg snel breken en instorten. En zolang het verkeer nog over de schade rijdt, wordt het erger.
Wat hobbels betreft, deze worden veroorzaakt door slechte bodemgesteldheid, boomwortels of slecht ontwerp en aanleg van wegen; bijvoorbeeld op de ingangen van scherpe bochten waar zwaar remmen door grote voertuigen het wegdek zal doen rimpelen, of groeven slijten bij herhaald gebruik. Maar over het algemeen, wanneer een wegdek veroudert en slijt, verslechtert het asfaltbindmiddel, waardoor het blootgestelde, schurende aggregaat achterblijft - dat dan overgepolijst en glad wordt.
