artikel

Frisse lucht voor asfaltfrezers

Geen categorie

Stoker en Van den Berg kwamen met het onderwerp kwartsstof in aanraking op het bedrijf waar zij afstudeerden. ‘Geveke Zwaar Materieel was, samen met freesbedrijf Reproad, fabrikant Bitelli en Bitelli’s moederbedrijf Caterpillar, al langer op zoek naar een oplossing voor de kwartsproblematiek’, vertelt Van den Berg.

 

‘Ze vroegen ons om met hen mee te denken over een methode om de uitstoot van stofdeeltjes te reduceren. Aanvankelijk was dat voor ons trouwens nog best lastig. Als studenten Werktuigbouwkunde aan de HTS hadden wij ons nooit echt verdiept in gezondheidsvraagstukken en waren we vooral bezig geweest met pure techniek. Maar we vonden het wel een hele uitdaging om ons in de materie te verdiepen. Eerst hebben we gekeken wat de branche momenteel allemaal doet om de kwartsuitstoot te verminderen. De twee meest gebruikte methoden bleken afzuigen en natmaken. Beide hebben we grondig onderzocht. Daarbij bleek duidelijk dat het afzuigen van stof bij het asfaltfrezen voor grote technische problemen zorgde.’ Stoker: ‘Mede omdat de concurrent al bezig was om de techniek van de afzuiging te verbeteren, vroeg Geveke ons om het principe van het nathouden uit te werken.’

 

Dus stortten Van den Berg en Stoker zich op het verfijnen van de sproei-installatie waarmee het asfaltschraapsel wordt bevochtigd. Daarbij deden ze een interessante ontdekking. Stoker: ‘Gewoon water kan asfaltstof niet volledig binden. De stofdeeltjes hechten er onvoldoende aan. Bij het frezen ligt er soms een hele laag water op het wegdek, maar dan nog zie je het stof opstuiven. Daarom hebben we in samenwerking met deskundige partijen een additief ontwikkeld voor in de sproeivloeistof. Dit speciale middeltje verandert de eigenschappen van water in lichte mate, waardoor het doordringt tot de kleine porien van de stofdeeltjes.’ Water plus additief zorgen voor een goede en ook duurzame hechting, legt Van den Berg uit. ‘Het stof dat loskomt bij het frezen, wordt als het ware samengebald tot een compacte massa, die rechtstreeks via de transportband in de vrachtwagen belandt. Daar blijft het stof ook nog ongeveer vijf dagen aan elkaar kleven, zodat de chauffeur voldoende tijd heeft om veilig de asfaltcentrale te bereiken.’ Over de samenstelling van het additief is goed nagedacht. ‘Het additief is biologisch afbreekbaar en bestaat uit natuurlijke niet-schadelijke stoffen. Wegwerkers kunnen het zonder gevaar voor de gezondheid gebruiken’, aldus Stoker.

 

Maar niet alleen de sproeivloeistof bleek voor verbetering vatbaar. Van den Berg en Stoker wisten ook de sproei-installatie van de freesmachine te verbeteren. Stoker: ‘De frees wordt met water gekoeld en gereinigd. Anders slijt de trommel in een mum van tijd en blijft het asfaltschraapsel er aan plakken. Vandaar dus dat een freesmachine een eigen spoelinstallatie heeft. Voor het inspuiten van het additief moesten we echter een apart sproeisysteem bedenken, omdat we het sproeiwater direct op het vers afgeschraapte asfalt wilden spuiten. Het was vooral moeilijk om geschikte plekken te vinden voor de sproeimonden. Als de frees draait, vliegen er namelijk allemaal brokken asfalt door de freeskast. Voor je het weet raakt een sproeimond beschadigd. We moesten dus echt passen en meten om een ‘veilige’ plek te vinden voor de sproeiers.’

 

Dat pas- en meetwerk resulteerde echter niet in een op maatgemaakte sproei-installatie. Stoker: ‘Integendeel, onze installatie is niet aan een bepaald type freesmachine gebonden. Ze bestaat geheel uit standaardcomponenten. We hebben gewoon bestaande sproeiers en drukregelapparatuur et cetera gebruikt. De componenten hebben we zo gecombineerd dat ze in elke freesmachine kunnen worden gemonteerd, onafhankelijk van de omvang en het type van de machine. Het systeem is daardoor niet alleen toepasbaar bij het frezen, maar bijvoorbeeld ook in de bouw en in de sloop.’

 

Het resultaat mag er wezen. Metingen wijzen uit dat de geoptimaliseerde sproei-installatie de stofuitstoot duidelijk vermindert. Stoker: ‘Het is een beetje moeilijk om te zeggen hoe groot de stofuitstoot precies is. De hoeveelheid stof die vrijkomt bij het frezen, hangt namelijk af van allerlei factoren. Hoe hard is het asfalt – Nederland kent 190 soorten – hoe diep frees je, hoe snel ga je? Daarnaast spelen ook de weersomstandigheden een rol. Bij wind stuift het stof eerder en ook de temperatuur heeft haar invloed. Maar goed, bij alle metingen lagen de emissies ver onder de MAC-waarde. We zijn zelfs op de 0,030 tot 0,040 mg kwartsstof per m3 uitgekomen. Dat is inderdaad omtrent de helft van de MAC-waarde, ja.’

 

Geveke heeft inmiddels octrooi aangevraagd op de uitvinding van Stoker en Van den Berg. En ofschoon het er naar uitziet dat beide afstudeerders niets aan het patent zullen verdienen, staan de jongens toch niet met lege handen. Beiden hielden ze duizend euro over aan hun afstudeerstage. ‘Onze docenten waren heel tevreden over onze scriptie’, vertelt Van den Berg. ‘Zo tevreden zelfs, dat ze deze met een negen bekroonden en het werkstuk doorstuurden naar de jury van de NIRIA-Afstudeerprijs en de Bart de Steurprijs. Die NIRIA-prijs, tweeduizend euro, wordt jaarlijks toegekend aan de beste technische afstudeerscriptie. De Bart de Steurprijs, een wisseltrofee met 250 euro, is bestemd voor de school die de winnende studenten heeft begeleid. Tot onze verbazing wonnen wij die prijs. We wisten natuurlijk wel dat we een innovatief product hadden ontwikkeld, maar we hadden niet verwacht dat we het beter hadden gedaan dan studenten van andere scholen.’ ‘Toch was dat beslist zo’, stelt juryvoorzitter Otto Kwak. ‘Over de toekenning van de eerste prijs waren de juryleden het dit jaar verbazingwekkend snel eens. Geen wonder, want de jongens hebben een puur technische oplossing bedacht voor een maatschappelijk zeer relevant probleem. Daarnaast hebben ze blijk gegeven van grote realiteitszin en commercieel inzicht, door een installatie te ontwikkelen die niet slechts geschikt is voor een type machine. Hun ontwerp is universeel toepasbaar en dat is wel zo prettig, aangezien er verschillende soorten asfaltfreesmachines in omloop zijn.’ Van den Berg: ‘Bovendien worden de machines snel afgeschreven. Nederland heeft het hardste asfalt ter wereld, omdat er zeer harde kiezels uit de Rijn in zijn verwerkt. Een machine slijt daardoor snel en is vlug aan vervanging toe. Het is daarom van belang een product te ontwerpen dat op ieder type machine past.

 

En niet alleen op asfaltfreesmachines, maar bijvoorbeeld ook op sloopkranen.’ Kwak: ‘Slopers en bouwers hebben immers ook met kwarts te maken. Het is daarom fijn dat er inmiddels octrooi is aangevraagd. Dat zal ertoe leiden dat het ontwerp van de jongens door Caterpillar in productie wordt genomen, zodat het binnenkort op de markt verkrijgbaar zal zijn. Gelukkig maar, want veel werknemers in de wegenbouw, de sloperij en de bouwwereld kunnen de komende jaren baat hebben bij

 

dit systeem.’

 

 

‘Bij alle metingen lagen de emissies ver onder de MAC-waarde. We zijn zelfs op de 0,030 tot 0,040 mg kwartsstof per m3 uitgekomen’

 

 

Reageer op dit artikel