Rolweerstand

Wanneer gesproken wordt over rolweerstand, dan wordt bedoeld de weerstand die optreedt als een rond voorwerp over een oppervlak rolt. Bij (beton)wegen is dat de weerstand die een band ondervindt, wanneer deze over het wegdek rolt. De rolweerstand is als een tegengestelde kracht ten opzichte van de rijrichting te kenmerken. Hoe vlakker het oppervlak zal zijn des te minder rolweerstand er zal ontstaan. Daarnaast speelt de elasticiteitsmodulus van de verharding een rol. Hoe hoger de elasticiteitsmodulus hoe minder elastische vervormingen er in het wegdek plaatsvinden. Hierdoor gaat er minder energie van het voertuig verloren. Bij een vlakke weg geldt dat de band minder hoeft te vervormen en er dus ook geen energie verloren gaat.

Figuur 3: Invloedsfactoren wegdek op de rolweerstand [3]

De rolweerstand is een belangrijke parameter in het brandstofverbruik van een voertuig. Daarnaast spelen de eigenschappen van de band ook een rol. De civiele ontwerpers/uitvoerenden hebben hierop echter geen invloed en daarom wordt dit aspect hier verder buiten beschouwing gelaten. Hoe lager de rolweerstand des te minder brandstof noodzakelijk is voor de beweging van voertuigen. Betonwegen bezitten één van de belangrijkste eigenschappen om de rolweerstand te verlagen en dat is de hoge elasticiteitsmodulus.

De vlakheid heeft ook een belangrijke invloed en extra aandacht bij de uitvoering is daarom noodzakelijk. De toepassing van betonwegen kan volgens internationaal en nationaal onderzoek een duidelijke reductie van brandstofverbruik opleveren.

De rolweerstand voor fietsers is ook van belang, omdat fietsers die weerstand door eigen krachtsinspanning moeten overwinnen. De gebruikelijke bezemtextuur heeft meer weerstand dan bij een jutedoektextuur. Deze textuur is eenvoudig te realiseren door het jutedoek aan de slipformpaver te bevestigen en deze over de vlakke verse betonverharding te slepen.

Figuur 4: Relatie wegdekmorfologie en wegdekeigenschappen [4]

Er zijn tot op de dag van vandaag geen eisen gesteld aan de rolweerstand. In het kader van de LCA van een weg waarbij gekeken wordt naar het totaalpakket, dus bijvoorbeeld ook verbruik van weggebruikers tijdens de levensduur van de weg, is het misschien noodzakelijk om hier aandacht aan te schenken.

Uit een in 2013 uitgevoerd onderzoek [5] kan worden geconcludeerd dat het verschil in gemiddelde rolweerstand voor personenwagens tussen gebezemd beton en uitgeborsteld beton 11 ± 4% bedraagt. Dit verschil is statistisch significant. Als deze resultaten worden vergeleken met het bredere onderzoek rolweerstand [6], blijkt dat de rolweerstand van uitgeborsteld beton (8,5 kg/t) ongeveer vergelijkbaar is met de rolweerstand van dunne geluid reducerende deklagen of DAB. De gemiddelde rolweerstand van gebezemd beton (9,5 kg/t) is ongeveer gelijk aan de rolweerstand van ZOAB 16.

Het wegdek heeft een significante invloed op de rolweerstand en daarmee op het brandstofverbruik van voertuigen. De in dit onderzoek uitgevoerde meetmethode is geschikt voor personenwagens. Een door TNO in 2012 uitgevoerde literatuurstudie gaf aan dat het brandstofverbruik voor circa 10% wordt bepaald door de wegdekkarakteristieken [3]. Er bestaat in de wereld echter (nog) geen geschikte meetmethode om de invloed van rolweerstand op het brandstofverbruik van vrachtwagens te meten.