Shuttle buggy vs. feeder - lessen uit een praktijkcase

(1)

Shuttle Buggy vs. Feeder

SHUTTLE BUGGY VS. FEEDER – LESSEN UIT EEN PRAKTIJKCASE

Berwich Sluer Boskalis Nederland Infra

Sergei Miller

ASPARi, Universiteit Twente

Samenvatting

In de Nederlandse wegenbouwpraktijk wordt al sinds 2007 met succes gebruik gemaakt van voorladers bij de asfaltverwerking. Een voorlader is een materieelstuk dat tussen een

vrachtauto en een asfaltspreidmachine wordt geplaatst met enerzijds als doel asfaltspecie te bufferen bij de aanvoer naar de spreidmachine en anderzijds door enige namenging de temperatuurhomogeniteit te bevorderen en ontmenging van de asfaltspecie te beperken. Het uiteindelijk resultaat van de toepassing van voorladers is verwerkt asfalt van hogere kwaliteit als gevolg van de betere temperatuur – en mengselhomogeniteit en een betere vlakheid van deklagen, omdat door de voorlader er niet meer door vrachtwagens tegen de

asfaltspreidmachine wordt aangestoten bij het lossen van asfaltspecie. In de praktijk is er echter al lange tijd een discussie gaande over de functionaliteit van de verschillende typen voorladers en onder andere de provincie Gelderland schreef in haar contracten de toepassing van een specifieke voorlader, de Roadtec Shuttle Buggy, voor. Het is echter de vraag of deze voorkeurspositie voor een specifiek type voorlader wel terecht is en of de toepassing van andere typen voorladers niet tot gelijkwaardige resultaten leidt.

Boskalis heeft als eigenaar van een Vögele MT3000 voorlader een validatieonderzoek uitgevoerd om de gelijkwaardigheid aan de Shuttle Buggy aan te tonen. De basis voor het onderzoeksplan werd gevormd door de monitoring- en registratietechnieken die in ASPARi-verband sinds 2007 zijn ontwikkeld. Bij het rijbaanbreed ‘warm in warm‘ aanbrengen van een nieuwe deklaag op de A67 zijn twee identieke asfaltspreidmachines uitgerust met identieke linescanners en hoogwaardige GPS-apparatuur voor het verkrijgen van geogerefereerde temperatuurcontourplots van de temperatuur achter de balk van de spreimachines. De ene asfaltspreidmachine werd gevoed door een Shuttle Buggy en de andere door een MT3000. De temperatuur van de asfaltspecie is gemeten bij het laden bij de asfaltcentrale, in de hopper van de voorladers en achter de balk van de spreidmachine. De

(2)

resultaten van de metingen zijn onder andere middels een statistische procescontrole

technieken [Miller, 2010] geanalyseerd om conclusies over de prestaties van de voorladers te kunnen komen.

De resultaten van het onderzoek tonen een prachtige case van de inzet van de in ASPARi-verband ontwikkelde monitoring- en registratietechnieken voor de continue ontwikkeling en verbetering van het wegenbouwproces. In deze paper is beschreven hoe met de inzet van het beschikbare arsenaal aan nieuwe technieken aangetoond kan worden dat de beide beproefde voorladers gelijkwaardige prestaties leveren, uiteindelijk resulterend in de acceptatie van de MT3000 op werken van de provincie Gelderland.

Steekwoorden

(3)

Shuttle Buggy vs. Feeder 1. Inleiding

In Nederland is het inmiddels gebruikelijk om voor specifieke asfaltwerken een voorlader in te zetten om de logistiek en/of de kwaliteit van het werk te optimaliseren. De belangrijkste voordelen van de inzet van voorladers zijn:

 Geen stoten van vrachtwagens tegen de asfaltspreidmachine bij lossen van de asfaltspecie, waardoor onnodige onvlakheden in de asfaltlaag worden voorkomen

 Optimaliseren van de asfaltlogistiek, doordat vrachtwagens sneller kunnen lossen en een voorlader meerdere asfaltsets tegelijk kan bevoorraden

 Afhankelijk van het type vindt nog enige namenging plaats in de voorlader, waardoor de temperatuur van de specie in de asfaltspreidmachine enigszins gehomogeniseerd wordt (ook koude brokken worden opgemengd) en ontmenging vermindert. Dit leidt in het algemeen tot een hogere kwaliteit van de verwerkte asfaltlaag.

Vanwege deze bewezen voordelen van de toepassing van een voorlader met

mengfunctionaliteit heeft Boskalis een Feeder MT3000 van Vögele aangeschaft. Dit

materieelstuk wordt inmiddels met succes ingezet op met name grote asfaltwerken. Hoewel deze feeder op basis van de functionaliteiten ook uitstekend geschikt is om in te zetten bij asfaltwerken, waarin gevoelige geluidsreducerende deklagen moeten worden aangebracht, wordt deze inzet nog beperkt door de eisstelling van met name provinciale overheden. Deze eisen zijn wellicht mede tot stand gekomen op basis van de resultaten van een veelheid aan onderzoeken uitgevoerd met de Shuttle Buggy. Zo is naast een groot aantal buitenlandse publicaties ook in Nederland al in 2007 in het kader van de prijsvraag ‘Stiller, Schoner, Homogener’ door Heijmans een groot onderzoek uitgevoerd naar de voordelen van de inzet van de Shuttle Buggy in het asfaltverwerkingsproces [1].

In Zweden heeft Conny Andersson, een wegenbouwconsultant, zich sinds 1998 bezig

gehouden met onderzoek naar de toepassing van de infraroodcamera voor de beoordeling van de temperatuurhomogeniteit tijdens de asfaltverwerking. In 2014 heeft dit onderzoek geleid tot de introductie van een bonussysteem in Zweden voor aannemers die aantoonbaar een hogere temperatuurhomogeniteit realiseren tijdens de asfaltverwerking [2]. De basis van dit bonussysteem wordt gevormd door een statistische beoordeling van de

temperatuurhomogeniteit tijdens het asfaltproces, waarbij gebruik wordt gemaakt van infrarood temperatuurmetingen. De resultaten van deze statistische beoordeling resulteren in een ‘risicofactor’ die lager wordt naarmate er materieel wordt ingezet met functionaliteiten die de temperatuurhomogeniteit ten goede komen en de logistiek van de asfaltaanvoer wordt geoptimaliseerd. Figuur 1 toont de essentie van dit Zweeds beoordelingssysteem.

Vögele, onderdeel van de Wirtgen Groep, heeft zich bij de ontwikkeling van de Feeder MT3000, en de optimalisatie van de inzet van dit materieelstuk in het

asfaltverwerkingsproces, mede laten leiden door de resultaten van het werk van Andersson. Het doel was om met de Feeder MT3000 in de categorie met de laagste risicofactor conform het Zweeds bonussysteem terecht te komen. Door Wirtgen/Vögele is veel onderzoek

(4)

Figuur 1: Zweeds beoordelingssysteem temperatuurhomogeniteit tijdens asfaltverwerking De resultaten van deze onderzoeken tonen aan dat met de Feeder MT3000 gelijkwaardige resultaten in het asfaltproces kunnen worden bereikt als met de Shuttle Buggy en dat met de inzet van de Feeder MT3000 in de categorie met de laagste risicofactor conform het Zweeds bonussysteem kan worden gewerkt. Dit is voldoende basis voor het uitvoeren van een verificatieonderzoek in Nederland om de gelijkwaardigheid van Feeder MT3000 met de Shuttle Buggy aan te tonen.

1.1 Doel van het onderzoek

De provincie Gelderland heeft in overleg met Boskalis aangegeven de toepassing van de Vögele PowerFeeder MT3000-2 in haar werken te accepteren, indien de gelijkwaardigheid aan de Roadtec SB-2500e/ex Shuttle Buggy middels een degelijk validatieonderzoek wordt aangetoond.

Het doel van dit onderzoek is aan te tonen dat met de inzet van de Vögele PowerFeeder MT3000-2 (i)/ MT3000-2(i) offsett in het asfaltverwerkingsproces gelijkwaardige resultaten als met de inzet van de Shuttle Buggy worden bereikt ten aanzien van de kwaliteit van het verwerkte asfalt.

1.2 Opzet van het onderzoek

Het onderzoek is erop gericht om de temperatuurhomogeniteit tijdens het afwerkingsproces van een asfaltdeklaag te beoordelen.

Vooraf is gepland om circa drie uren de metingen en registraties op het werk uit te voeren. De belangrijkste metingen en registraties van het onderzoek zijn:

(5)

1. Meten van de temperatuurhomogeniteit achter de balk van de asfaltspreidmachine door middel van een linescanner

2. Meten van de temperatuur in de hopper van de Shuttle Buggy en Feeder MT3000 door middel van infrarood temperatuurloggers

3. Meten van de temperatuur in de hopper van de Shuttle Buggy en Feeder MT3000 door middel van infrarood thermometers

4. Maken van een fotoregistratie van relevante aspecten tijdens het onderzoek 5. Meten van de weersomstandigheden middels een weerstation op het werk.

1.3 Beschrijving van het werk

Het werk waarin de metingen zijn verricht is uitgevoerd in het weekend van 18 en 19 april 2015 en betreft groot onderhoud aan de A67 Someren-Liesel km 41,400-km 47,600.

De metingen zijn op zondag 19 april vrijwel exact volgens planning gestart omstreeks 08:00 en zijn beëindigd omstreeks 11:00. Ten tijde van de metingen werd, tegen de rijrichting van het verkeer in, met drie sets ‘warm in warm’ een deklaag van 50 mm ZOAB+ aangebracht. De afwerkmachine aan de middenbermzijde van de rijbaan werd bevoorraad door de Feeder MT3000 en de beide andere afwerkmachines werden bevoorraad door de Shuttle Buggy. De asfaltspecie is geleverd door drie asfaltcentrales, namelijk:

ACE (Eindhoven), transportafstand circa 43 km ACR (Tiel), transportafstand circa 108 km

APRR (Rotterdam), transportafstand circa 150 km.

Door de drie asfaltcentrales is op basis van hetzelfde typeonderzoek dezelfde samenstelling van asfaltspecie geleverd. Hiermee was het mogelijk om de vrachtwagens in volgorde van aankomst op het werk willekeurig in de Shuttle Buggy of de Feeder MT3000 te lossen. De temperatuur van de asfaltspecie was bij aankomst op het werk niet gelijk voor de drie beleverende centrales, waardoor er sprake was van systematische temperatuurverschillen tussen de verwerkte asfaltvrachten.

2. De Feeder MT3000

In deze paragraaf zijn de belangrijkste eigenschappen van de Feeder MT3000 voor het optimaliseren van de temperatuurhomogeniteit in het asfaltverwerkingsproces beschreven. De feeder beschikt over een actief mengsysteem voor de asfaltspecie (zie figuur 2).

Met dit mengsysteem wordt middels conische wormen het materiaal van de buitenkant, dat sneller afkoelt, weer vermengd met het warmere materiaal in het midden van de hopper. Door middel van dit systeem worden eventuele koude brokken ook weer stukgeslagen en vermengd met de warmere specie.

De Feeder beschikt tevens over een geïntegreerde ladderverwarming, waardoor het mogelijk is om vanaf de eerste vracht het mengsel gedurende het transport door de voorlader op de gewenste temperatuur te houden. Het is ook niet nodig om eerst één of meer loze vrachten door de feeder te halen om het systeeem op te warmen.

(6)

Figuur 2: Conische wormen voor (na)mengen asfaltspecie in de hopper

Verder zijn de transportbanden van de Feeder MT3000 zijn trogvormig uitgevoerd, met als doel ontmenging van asfaltspecie tot een absoluut minimum te beperken. Door de trogvorm blijft de specie namelijk op de band in een ‘hoop’ bij elkaar liggen en hebben de grotere bestanddelen niet de gelegenheid om naar de de buitenzijde af te rollen.

Voor het terugdringen van ontmenging heeft Wirtgen tenslotte ook een speciale inzetbak ontwikkeld, die ervoor zorgt dat er geen specie op randen of in hoeken in de hopper van de asfaltspreidmachine blijft hangen. Het materiaal wordt met een maximale homogeniteit in de hopper van de asfaltspreidmachine gestort, waarna het direct wordt verwerkt.

3. Ervaringen tijdens de metingen

3.1 Snelheid lossen vrachtwagens in hoppers

In de regel beschikt de Shuttle Buggy over een grotere buffer voor asfaltspecie dan de Feeder MT3000. Op dit werk voedde de Shuttle Buggy twee asfaltspreidmachines, waarbij de breedte van de balk ingesteld stond op 4,50 m respectievelijk 3,00 m, totaal 7,50 m. De temperatuurmetingen zijn verricht bij de spreidmachine met een balkbreedte van 4,50 m. De Feeder MT3000 voedde een asfaltspreidmachine met een balkbreedte van 5,50 m. Door dit verschil in breedte van de machines die door de voorladers werden gevoed, werden de vrachtwagens bij de Shuttle Buggy in een hoger tempo gelost dan bij de feeder. Deze

snelheid van lossen was bij de Shuttle Buggy soms zo hoog, dat het nauwelijks mogelijk was om het geplande aantal temperatuurmetingen bij het lossen van de vrachten uit te voeren (zie ontbrekende waarden in tabel 1 en 2 ).

(7)

3.2 Metingen temperatuur in hoppers

De asfaltspecie was afkomstig van drie verschillende asfaltcentrales. Tussen de vrachten waren daarom systematische temperatuurverschillen. Voor het vergelijken van de prestaties van de beide voorladers is het daarom van belang om een indruk te hebben van de

temperaturen van de vrachten bij de machines. In tabel 1 en 2 zijn de resultaten opgenomen van temperatuurmetingen tijdens het lossen van de vrachtwagens bij de hoppers van de voorladers. De tijd waarop de vrachtwagens werden gelost is in de kopregel van de tabellen opgenomen, waardoor het mogelijk is om de vrachten in de temperatuurcontourplots globaal te lokaliseren.

Uit de tabellen blijkt dat de laagste temperaturen zijn gemeten langs de randen in de hopper. Hierbij wordt opgemerkt dat de meting ‘hopper voorzijde’ een meting aan de voorzijde van de voorlader betreft, nadat de geloste vrachtwagen was weggereden. Dit houdt in dat de temperatuurvariatie bij de metingen niet alleen het gevolg is van temperatuurinhomogeniteit als gevolg productie en transport, maar ook van lokale afkoeling van de specie in de hopper op plaatsen waar het materiaal tijdens het lossen niet of nauwelijks in beweging is.

Tabel 1: Temperatuurmetingen [°C] in hopper Shuttle Buggy

Tijdstip meting 9:48 9:59 10:10 10:25 10:30 10:33 Begin lossen vrachtwagen

Hopper midden 122 82 123 - 105 120

Rand hopper 135 131 126 - 108 80

Hopper midden 135 133 - - 122 106

Laadbak vrachtwagen 152 128 - - 105 117

Einde lossen vrachtwagen

Hopper midden 107 - - 121 - 125 Rand hopper 103 - - 92 - 102 Hopper midden 122 - - 116 - 126 Laadbak vrachtwagen - 128 110 - - - Hopper voorzijde 83 - 104 74 - 92 Hoogste waarde 152 133 126 121 122 126 Laagste waarde 83 82 104 74 105 80

Tabel 2: Temperatuurmetingen [°C] in hopper Feeder MT3000

Tijdstip meting 9:55 10:02 10:12 10:22 10:39 10:46 Begin lossen vrachtwagen

Hopper midden 133 - 127 116 133 116

Rand hopper 123 - 92 106 117 75

Hopper midden 118 - 130 109 121 103

Laadbak vrachtwagen 153 - 132 124 112 123

Einde lossen vrachtwagen

Hopper midden 118 125 130 103 103 130 Rand hopper 121 90 105 85 110 86 Hopper midden 115 132 131 112 119 125 Laadbak vrachtwagen 138 120 129 105 126 122 Hopper voorzijde 86 78 73 78 94 66 Hoogste waarde 153 132 132 124 133 130 Laagste waarde 80 78 73 78 94 66

(8)

Uit de temperatuurcontourplots in paragraaf 4 is ook af te lezen dat er sprake is geweest van vrachten met verschillende temperaturen.

Alle geregistreerde temperaturen zijn verkregen door middel van de temperatuurmetingen met handmatig bediende infrarood thermometers. De insteekthermometers waren door de relatief lange reactietijd van de sensor niet geschikt (te traag) voor het uitvoeren van de metingen en de metingen met de temperatuurloggers zijn om verschillende praktische redenen niet bruikbaar gebleken.

3.3 Stopplaatsen

In figuur 3 is de snelheid van de asfaltspreidmachines opgenomen. Uit deze figuur blijkt uiteraard, door de koppeling van de machines voor het ‘warm in warm’ draaien, dat er steeds gelijktijdig sprake is geweest van onregelmatigheden in de snelheid van asfalteren. Voor het vergelijken van de prestaties van de beide voorladers zijn de metingen van omstreeks 09:30 – 10:45 het meest representatief.

Figuur 3: Snelheid asfaltspreidmachines

4. Resultaten onderzoek

4.1 Temperatuurcontourplots op tijdas

In deze paragraaf zijn de temperatuurcontourplots opgenomen voor de Shuttle Buggy en de Feeder MT3000. Zoals in de vorige paragraaf is beschreven was er vóór 09:30 nog

regelmatig stagnatie in de voortgang van het werk (stopplaatsen), maar van omstreeks 09:30 tot 10:45 is er sprake van een vrij ongestoorde voortgang van het werk.

Uit de temperatuurcontourplots van beide voorladers is af te lezen dat de vrachten met verschillende temperaturen werden afgeleverd. Geen van beide voorladers blijkt in staat om de variërende aanvoertemperatuur van de vrachten in lengterichting te homogeniseren.

(9)

-lessen uit een praktijkcase CROW Infradagen 2016 9

Figuur 4: temperatuurcontourplot op tijdas Shuttle Buggy

Zoals eerder beschreven is de werkbreedte van de asfaltspreidmachine, die door de Shuttle Buggy is gevoed, circa 4,50 m en de werkbreedte van de asfaltspreidmachine, gevoed door de Feeder MT3000 circa 5,50 m. Ondanks het verschil in werkbreedte blijkt de Feeder MT3000 de asfaltspecie in dwarsrichting beter te homogeniseren dan de Shuttle Buggy.

Rijlab e ls 8: 16: 0 9 8: 17: 2 0 8: 18: 2 9 8: 19: 3 8 8: 20: 4 9 8: 21: 5 8 8: 23: 0 7 8: 24: 1 9 8: 25: 2 8 8: 26: 3 7 8: 27: 4 7 8: 28: 5 7 8: 30: 0 6 8: 31: 1 5 8: 32: 2 6 8: 33: 3 5 8: 34: 4 4 8: 35: 5 4 8: 37: 0 4 8: 38: 1 3 8: 39 :2 3 8: 40: 3 3 8: 41: 4 2 8: 42: 5 1 8: 44: 0 4 8: 45: 1 5 8: 46: 2 5 8: 47: 3 4 8: 48: 4 4 8: 49: 5 3 8: 51: 0 3 8: 52: 1 3 8: 53: 2 2 8: 54: 3 2 8: 55: 4 1 8: 56: 5 1 8: 58: 0 1 8: 59: 1 0 9: 00: 2 1 9: 01: 3 0 9: 02: 4 0 9: 03: 5 0 9: 04 :5 9 9: 06: 0 9 9: 07: 1 8 9: 08: 2 8 9: 09: 3 8 9: 10: 4 7 9: 11: 5 7 Shuttle buggy 40-45 45-50 50-55 55-60 60-65 65-70 70-75 75-80 80-85 85-90 90-95 95-100 100-105 105-110 110-115 115-120 120-125 125-130 130-135 135-140 140-145 145-150 150-155 155-160 160-165 165-170 170-175 175-180 180-185 185-190 190-195 195-200 200-205 205-210 210-215 215-220 Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Rijlab e ls 9: 16: 1 0 9: 17: 1 9 9: 18: 2 9 9: 19: 3 8 9: 20: 4 8 9: 21: 5 8 9: 23: 0 7 9: 24: 1 7 9: 25: 2 7 9: 26: 3 6 9: 27: 4 7 9: 28: 5 7 9: 30: 0 6 9: 31: 1 5 9: 32: 2 5 9: 33: 3 5 9: 34: 4 4 9: 35: 5 5 9: 37: 0 5 9: 38: 1 4 9: 39 :2 3 9: 40: 3 4 9: 41: 4 3 9: 42: 5 2 9: 44: 0 2 9: 45: 1 2 9: 46: 2 1 9: 47: 3 0 9: 48: 4 1 9: 49: 5 0 9: 50: 5 9 9: 52: 1 0 9: 53: 1 9 9: 54: 2 8 9: 55: 3 8 9: 56: 4 8 9: 57: 5 7 9: 59: 0 6 10 :0 0: 18 10 :0 1: 27 10 :0 2: 44 10 :0 3: 54 10 :05 :03 10 :0 6: 13 10 :0 7: 22 10 :0 8: 33 10 :0 9: 43 10 :1 0: 52 10 :1 2: 02 Shuttle buggy 40-45 45-50 50-55 55-60 60-65 65-70 70-75 75-80 80-85 85-90 90-95 95-100 100-105 105-110 110-115 115-120 120-125 125-130 130-135 135-140 140-145 145-150 150-155 155-160 160-165 165-170 170-175 175-180 180-185 185-190 190-195 195-200 200-205 205-210 210-215 215-220 Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Rijlab e ls 10 :1 6: 09 10 :1 7: 18 10 :1 8: 27 10 :1 9: 38 10 :2 0: 47 10 :2 1: 56 10 :2 3: 06 10 :2 4: 17 10 :2 5: 26 10 :2 6: 36 10 :2 7: 48 10 :2 8: 57 10 :3 0: 07 10 :3 1: 17 10 :3 2: 28 10 :3 3: 38 10 :3 4: 47 10 :3 5: 57 10 :3 7: 06 10 :3 8: 16 10 :39 :25 10 :4 0: 36 10 :4 1: 46 10 :4 2: 55 10 :4 4: 07 10 :4 5: 17 10 :4 6: 26 10 :4 7: 35 10 :4 8: 47 10 :4 9: 56 10 :5 1: 05 10 :5 2: 16 10 :5 3: 25 10 :5 4: 34 10 :5 5: 43 10 :5 6: 55 10 :5 8: 04 10 :5 9: 13 11 :0 0: 24 11 :0 1: 31 11 :0 2: 38 0: 00: 0 0 0: 00 :0 0 0: 00: 0 0 0: 00: 0 0 0: 00: 0 0 0: 00: 0 0 0: 00: 0 0 0: 00: 0 0 Shuttle buggy 40-45 45-50 50-55 55-60 60-65 65-70 70-75 75-80 80-85 85-90 90-95 95-100 100-105 105-110 110-115 115-120 120-125 125-130 130-135 135-140 140-145 145-150 150-155 155-160 160-165 165-170 170-175 175-180 180-185 185-190 190-195 195-200 200-205 205-210 210-215 215-220 220-225 225-230 230-235 Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Rijlab e ls 10 :1 6: 09 10 :1 7: 18 10 :1 8: 27 10 :1 9: 38 10 :2 0: 47 10 :2 1: 56 10 :2 3: 06 10 :2 4: 17 10 :2 5: 26 10 :2 6: 36 10 :2 7: 48 10 :2 8: 57 10 :3 0: 07 10 :3 1: 17 10 :3 2: 28 10 :3 3: 38 10 :3 4: 47 10 :3 5: 57 10 :3 7: 06 10 :3 8: 16 10 :39 :25 10 :4 0: 36 10 :4 1: 46 10 :4 2: 55 10 :4 4: 07 10 :4 5: 17 10 :4 6: 26 10 :4 7: 35 10 :4 8: 47 10 :4 9: 56 10 :5 1: 05 10 :5 2: 16 10 :5 3: 25 10 :5 4: 34 10 :5 5: 43 10 :5 6: 55 10 :5 8: 04 10 :5 9: 13 11 :0 0: 24 11 :0 1: 31 11 :0 2: 38 0: 00: 0 0 0: 00 :0 0 0: 00: 0 0 0: 00: 0 0 0: 00: 0 0 0: 00: 0 0 0: 00: 0 0 0: 00: 0 0

Shuttle buggy

40-45 45-50 50-55 55-60 60-65 65-70 70-75 75-80 80-85 85-90 90-95 95-100 100-105 105-110 110-115 115-120 120-125 125-130 130-135 135-140 140-145 145-150 150-155 155-160 160-165 165-170 170-175 175-180 180-185 185-190 190-195 195-200 200-205 205-210 210-215 215-220 220-225 225-230 230-235 Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Rijlab e ls 8: 17: 0 7 8: 19: 1 3 8: 21: 1 9 8: 23: 2 5 8: 25: 3 2 8: 27: 4 0 8: 29: 4 6 8: 31: 5 2 8: 33: 5 8 8: 36: 0 2 8: 38: 0 5 8: 40: 1 2 8: 42: 1 8 8: 44: 2 4 8: 46: 3 0 8: 48: 3 7 8: 50: 4 3 8: 52: 4 9 8: 54: 5 6 8: 57: 0 1 8: 59: 0 4 9: 01: 0 8 9: 03: 1 4 9: 05: 2 0 9: 07: 2 6 9: 09: 3 2 9: 11: 3 9 MT3000 40-45 45-50 50-55 55-60 60-65 65-70 70-75 75-80 80-85 85-90 90-95 95-100 100-105 105-110 110-115 115-120 120-125 125-130 130-135 135-140 140-145 145-150 150-155 155-160 160-165 165-170 170-175 175-180 180-185 185-190 190-195 195-200 200-205 205-210 210-215 215-220 220-225 225-230 230-235 Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Rijlab e ls 9: 17: 0 7 9: 19: 1 3 9: 21: 1 6 9: 23: 1 9 9: 25: 2 4 9: 27: 3 0 9: 29: 3 6 9: 31: 4 2 9: 33: 4 8 9: 35: 5 5 9: 38: 0 1 9: 40: 0 7 9: 42: 1 2 9: 44: 1 5 9: 46: 1 8 9: 48: 2 5 9: 50: 3 1 9: 52: 3 7 9: 54: 4 4 9: 56: 5 0 9: 58: 5 6 10 :0 1: 02 10 :0 3: 08 10 :0 5: 15 10 :0 7: 18 10 :0 9: 23 10 :1 1: 30 MT3000 Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C

(10)

Figuur 5: temperatuurcontourplot op tijdas Feeder MT3000

Bij vergelijking van de temperatuurcontourplots van de beide voorladers als gepresenteerd in figuur 4 en 5, blijkt dat er bij de Feeder MT3000 regelmatig hogere temperaturen zijn

geregistreerd dan bij de Shuttle Buggy.

Afgezien van de in figuur 5 visueel waarneembare betere homogenisering van de temperatuur in dwarsrichting achter de balk van de spreidmachine van de Feeder MT3000 kan, rekening houdende met de willekeurige verdeling van de vrachtwagens met specie van verschillende asfaltcentrales, worden geconcludeerd dat er bij de Shuttle Buggy meer verlies is van temperatuur bij transport van specie door de voorlader dan bij de Feeder MT3000. 4.2 Statistical Process Control (SPC)

Seirgei Miller heeft in zijn proefschrift [6] een methode voorgesteld, genaamd Statistical Process Control (SPC), om de ‘kwaliteit’ van het asfaltverwerkingsproces te kunnen beoordelen. Dit als reactie op de gangbare praktijk waarin kwaliteitscontroles zich alleen beperken tot het (te realiseren of gerealiseerde) product en de processen om het product te realiseren niet worden beoordeeld. Hoewel de kwaliteitscontrole van het product belangrijk is, verschaft dit volgens Miller geen inzicht in de risico’s van afwijkingen in de

productkwaliteit als gevolg van onregelmatigheden in het proces. Voor de volledige beheersing van de kwaliteit in de wegenbouw moet er ook een focus zijn op het proces, waarbij het vooral van belang is om de variabiliteit in het proces terug te dringen om uiteindelijk de productkwaliteit structureel te kunnen verbeteren. Deze focus op het proces moet uiteindelijk leiden tot een stabiel en regelmatig asfaltverwerkingsproces, waarin alle betrokkenen continu streven naar procesoptimalisatie en reductie van variabiliteit in de belangrijkste procesparameters.

SPC is een het middel om dit doel te kunnen bereiken. SPC gaat ervan uit dat in ieder proces, hoe goed ook ontworpen en beheerst, er sprake is van een zekere mate van natuurlijke

variabiliteit, de ‘achtergrond ruis’. Deze natuurlijke variabiliteit bestaat uit vele kleine imperfecties in het proces met vrijwel onvermijdelijke oorzaken. Een operationeel proces waarin alleen sprake is van de natuurlijke variabiliteit is, statistisch beschouwd, een beheerst proces.

In een operationeel proces kunnen er ook andere bronnen van variabiliteit aanwezig zijn, met veelal een veel grotere impact op dit proces dan de natuurlijke variabiliteit. In het asfaltproces kan bijvoorbeeld gedacht worden aan verkeerd afgestelde machines, operators fouten, slechte logistiek etc. Deze bronnen van variabiliteit hebben in het algemeen aanwijsbare oorzaken en het doel van SPC is om de ongewenste variabiliteit in het proces zo snel mogelijk te

detecteren en corrigerende maatregelen te treffen. Hiermee wordt, anders dan bij de huidige

Rijlab e ls 10 :1 7: 05 10 :1 9: 11 10 :2 1: 18 10 :2 3: 25 10 :2 5: 30 10 :2 7: 34 10 :2 9: 38 10 :3 1: 43 10 :3 3: 50 10 :3 5: 56 10 :3 8: 02 10 :4 0: 08 10 :4 2: 15 10 :4 4: 21 10 :4 6: 27 10 :4 8: 32 10 :5 0: 35 10 :5 2: 38 10 :5 4: 43 10 :5 6: 49 10 :5 8: 56 11 :0 1: 03 11 :0 3: 09 0: 00: 0 0 0: 00: 0 0 0: 00: 0 0 0: 00: 0 0 MT3000 40-45 45-50 50-55 55-60 60-65 65-70 70-75 75-80 80-85 85-90 90-95 95-100 100-105 105-110 110-115 115-120 120-125 125-130 130-135 135-140 140-145 145-150 150-155 155-160 160-165 165-170 170-175 175-180 180-185 185-190 190-195 195-200 200-205 205-210 210-215 215-220 220-225 225-230 230-235 Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Rijlab e ls 10 :1 6: 09 10 :1 7: 18 10 :1 8: 27 10 :1 9: 38 10 :2 0: 47 10 :2 1: 56 10 :2 3: 06 10 :2 4: 17 10 :2 5: 26 10 :2 6: 36 10 :2 7: 48 10 :2 8: 57 10 :3 0: 07 10 :3 1: 17 10 :3 2: 28 10 :3 3: 38 10 :3 4: 47 10 :3 5: 57 10 :3 7: 06 10 :3 8: 16 10 :39 :25 10 :4 0: 36 10 :4 1: 46 10 :4 2: 55 10 :4 4: 07 10 :4 5: 17 10 :4 6: 26 10 :4 7: 35 10 :4 8: 47 10 :4 9: 56 10 :5 1: 05 10 :5 2: 16 10 :5 3: 25 10 :5 4: 34 10 :5 5: 43 10 :5 6: 55 10 :5 8: 04 10 :5 9: 13 11 :0 0: 24 11 :0 1: 31 11 :0 2: 38 0: 00: 0 0 0: 00 :0 0 0: 00: 0 0 0: 00: 0 0 0: 00: 0 0 0: 00: 0 0 0: 00: 0 0 0: 00: 0 0

Shuttle buggy

40-45 45-50 50-55 55-60 60-65 65-70 70-75 75-80 80-85 85-90 90-95 95-100 100-105 105-110 110-115 115-120 120-125 125-130 130-135 135-140 140-145 145-150 150-155 155-160 160-165 165-170 170-175 175-180 180-185 185-190 190-195 195-200 200-205 205-210 210-215 215-220 220-225 225-230 230-235 Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C Legenda: Temperatuur in °C

(11)

kwaliteitscontrole van het product, voorkomen dat een product met onacceptabele afwijkingen wordt gerealiseerd.

Voor Statistical Process Control in het asfaltverwerkingsproces zijn meetbare

procesvariabelen nodig, waarbij niet alleen inzicht moet zijn in het gemiddelde (gewenste) niveau van die variabelen, maar ook in de variabiliteit. Belangrijke variabelen die aan deze eisen voldoen zijn bijvoorbeeld de temperatuur van het asfalt (en de asfaltspecie) en de verdichting.

Op basis van de beschikbare temperatuurdata van dit onderzoek zijn door de Universiteit Twente controlekaarten voor SPC voor de asfaltset met een Shuttle Buggy en de asfaltset met de Feeder MT3000 opgezet. Deze controlekaarten zijn gebaseerd op analyses van het

voortschrijdend gemiddelde van de temperatuur en daarvoor afgeleide controleniveaus. Figuur 6 toont de controlekaart voor de asfaltset van de Shuttle Buggy en figuur 7 toont de controlekaart voor de asfaltset van de Feeder MT3000.

Figuur 6: Controlekaart Statistical Process Control Shuttle Buggy

Aan de hand van de resultaten van de temperatuurmetingen is eerst een controlezone vastgelegd (bovenste grafiek in de figuren). Dit is een gebied waarvan verondersteld wordt dat er alleen sprake is van natuurlijke variabiliteit. Aan de hand van de resultaten van de temperatuurmetingen in deze controlezone zijn de grenzen bepaald waarbinnen er sprake is van een beheerst proces. Zodra de R_mov_mean (Range van het voortschrijdend gemiddelde) of de x_mov_mean buiten de controlegrenzen (Control Levels CL) treedt is er sprake van aanwijsbare oorzaken voor de variabiliteit.

(12)

Figuur 7: Controlekaart Statistical Process Control Feeder MT3000

In dit geval zijn de resultaten van de procescontrole van dien aard, dat geconcludeerd kan worden dat er sprake is van veel aanwijsbare oorzaken voor variabiliteit in het proces. Het betreft vrijwel zonder uitzondering de oorzaken ‘stopplaats asfaltspreidmachine’ en ‘systematische verschillen in aanvoertemperatuur van de asfaltspecie’ als gevolg van de aanvoer vanaf drie verschillende asfaltcentrales.

Vanwege de complexiteit van het werk, met drie asfaltsets en twee voorladers warm in warm draaien, asfaltaanvoer vanaf drie asfaltcentrales en wisselende breedte van de rijbaan, zijn uit de resultaten van de SPC geen directe conclusies voor het werken met de Shuttle Buggy of de Feeder MT3000 te trekken. Bovenaan figuur 6 en 7 zijn wel de volgende relevante

kenmerken gerapporteerd voor de controlezone van de set met de Shuttle Buggy en de set met de Feeder MT3000:

Tabel 3: Temperatuurparameters controlezone SPC

Shuttle Buggy Feeder MT3000 Gemiddelde temperatuur in controle zone 132,7°C 140,7°C

Variabiliteit in de controlezone 11,15°C 9,41°C

Vanwege de vele invloeden buiten de voorladers zelf op het proces voert het natuurlijk te ver om deze parameters te gebruiken voor een directe conclusie over de functionaliteit van de beide materieelstukken ten opzichte van elkaar, maar is het wel gerechtvaardigd te stellen dat de Feeder MT3000 ten minste gelijkwaardige procesresultaten als de Shuttle Buggy levert.

(13)

5. Conclusies

Op basis van het uitgevoerde onderzoek wordt het volgende geconcludeerd:

1. De Feeder MT3000 beschikt evenals de Shuttle Buggy over een actief systeem voor homogenisering van asfaltspecie, waarmee het conform het Zweeds beoordelingssysteem voor temperatuurhomogeniteit in het asfaltproces als gelijkwaardig aan de Shuttle Buggy wordt beoordeeld.

2. De Feeder MT3000 beschikt in vergelijking met andere voorladers over aanvullende voorzieningen die speciaal zijn ontwikkeld om de temperatuur van asfaltspecie zo hoog mogelijk te houden, de temperatuurhomogeniteit te bevorderen en ontmenging van de asfaltspecie tot een minimum te beperken.

3. De temperatuurcontourplots van de Shuttle Buggy en de Feeder MT3000 tonen aan dat: - systematische temperatuurvariatie tussen asfaltvrachten niet wordt gehomogeniseerd - de Feeder MT3000 een betere temperatuurhomogeniteit in dwarsrichting vertoont - de Feeder MT3000 beter de warmte in de asfaltspecie behoudt dan de Shuttle Buggy. Hierbij moet worden opgemerkt dat deze bevindingen gebaseerd zijn op de visuele interpretatie van de temperatuurcontourplots en de veronderstelling dat door de lange meetperiode de invloed van het verschil in aanvoertemperatuur van de specie in de vrachtwagens verwaarloosbaar is.

4. De resultaten van de experimentele methode voor Statistische Proces Controle (SPC) tonen aan dat dit middel uitstekend kan worden ingezet voor de beheersing van het asfaltverwerkingsproces, naast de traditionele kwaliteitscontrole van het reeds verwerkte product. Op basis van expliciete informatie over ongewenste variabiliteit in het

asfaltproces op basis van de asfalttemperatuur kunnen aanwijsbare oorzaken voor die variabiliteit worden opgespoord en corrigerende maatregelen worden getroffen in het proces. De SPC-controlekaarten van de Shuttle Buggy en de Feeder MT3000 tonen aan dat op basis van de vastgestelde gemiddelde temperatuur en temperatuurvariabiliteit in de controlezones voor de beide voorladers in dit project de Feeder MT3000 beter de warmte in de asfaltspecie behoudt dan de Shuttle Buggy.

5. De Vögele PowerFeeder MT3000-2(i)/MT3000-2(i) offsett levert ten minste

gelijkwaardige procesresultaten bij de asfaltverwerking in vergelijking met de Roadtec SB-2500e/ex Shuttle Buggy.

Geraadpleegde literatuur

1. Heijmans, Rapportage onderzoek prijsvraag ‘Schoner, Stiller, Homogener’ 2. Conny Andersson, Information about thermal imaging of asphalt

3. Wirtgen, Metingen Bouwplaats A7 Bockenem 4. Wirtgen, Metingen Bouwplaats A63

(14)

5. Wirtgen, Metingen Bouwplaats A553

6. Seirgei Miller, Hot mix asphalt construction – Towards a more professional approach, proefschrift UTwente