Waterregulerende bestrating

Artikel delen

Door klimaatverandering en verstedelijking neemt de kans op wateroverlast door hevige regenbuien nog steeds toe. Grote hoeveelheden hemelwater moeten via rioleringen en waterlopen worden afgevoerd. Bij overvloedige regenval kunnen deze afvoersystemen de toevloed niet meer aan. Infiltratie of vertraagde afvoer via waterregulerende bestrating is één van de oplossingen om neerslagpieken op te vangen, zonder de bestaande rioolcapaciteit te hoeven vergroten.

Tekst: ing. Frank de Groot

Waterregulerende bestrating bij CO2-neutraal bedrijventerrein Laura Coal in Beringen, Limburg (BE). Passeostenen van Struyk Verwo Infra.

Waterregulerende bestrating voert hemelwater af op de plek waar het valt. Via de fundering onder de bestrating wordt het water gebufferd en vertraagd naar de ondergrond of waterlopen afgevoerd. Hierdoor wordt enerzijds de riolering ontlast, anderzijds kan de steeds verder dalende grondwaterstand op peil gehouden worden. Maar er zijn meer voordelen. Zo wordt de bestrate ruimte beter toegankelijk door een vlakkere bestrating (nauwelijks afschot nodig, geen straatkolken), het ontbreken van goten en het achterwege blijven van hinderlijke plasvorming. Tot slot resulteert de open bestrating in extra bufferruimte voor neerslag, zodat er geen watercompensatie in de vorm van onder meer vijvers nodig is.
Waterregulerende bestrating is niet voor elke situatie geschikt en moet net als rioleringen worden berekend op een bepaalde te verwachten neerslaghoeveelheid. Verder moet goed worden gekeken naar de samenhang tussen funderingsmateriaal, straatlaag, voegmateriaal en straatsteen. Er moet namelijk steeds naar een compromis gezocht tussen doorlatendheid en draagkracht. Hoe groter de gewenste draagkracht, hoe lager de waterdoorlatendheid. Ook waterregulerende bestrating moet trouwens regelmatig worden onderhouden in verband met het dichtslibben van de constructie.

Werking

Bij waterregulerende bestrating infiltreert het hemelwater via poreuze betonstraatstenen of stenen met uitsparingen en doorlatend voegmateriaal. Zo wordt afstroming aan het oppervlak voorkomen. De straatlaag heeft dezelfde eigenschappen als het voegmateriaal en mag niet wegzakken in de fundering. Een waterdoorlatend scheidingsdoek is bij de juiste samenstelling (filterstabiele lagen) niet noodzakelijk en geeft bovendien een grotere kans op dichtslibben.
Het hemelwater wordt gebufferd in de fundering. Deze heeft holle ruimten van circa 30%. De onderfundering bestaat uit ongebonden granulaten waarbij de fijne fractie (kleiner dan 2 mm) beperkt moet worden. De fundering is opgebouwd uit gebonden materialen, zoals drainerend schraal beton. De straatlaag bestaat uit fijn materiaal dat filterstabiel is. De fundering moet tevens de nodige draagkracht verschaffen voor het verkeer.
De minimale helling kan bij een waterregulerende bestrating worden beperkt tot 1%. De maximale helling is bij voorkeur niet groter dan 3% in verband met verminderde infiltratie door afstromend water naar het laagste punt. Hier kan een opeenhoping van vuil zorgen voor een snelle verstopping van het systeem. Soms wordt gekozen om toch kolken te plaatsen als overloopvoorziening en wordt de straat tonrond gelegd.

Ontwerpfactoren

Niet iedere locatie is geschikt voor waterregulerende bestrating. In verband met een lage verkeersintensiteit en een geringe kans op calamiteiten met olie is dit type bestrating vooral geschikt voor woonstraten, speelpleinen, fiets- en voetpaden en parkeervakken voor personenauto’s. Ongeschikt zijn meestal locaties met een te hoge verkeersbelasting en/of kans op vervuiling. Denk aan evenemententerreinen, markten, industriegebieden en wegen met landbouwverkeer. Toch zijn er ook uitzonderingen. Zo is het Porodrain® Heavy Use systeem van MBI wel geschikt voor zwaardere toepassingen. Een speciaal ontwikkeld onderpakket zorgt voor voldoende draagkracht. En dankzij de zuiverende werking van het speciale onderpakket verdwijnen er geen schadelijke stoffen naar de ondergrond en het oppervlaktewater.
Ook de doorlatendheid van de ondergrond speelt een rol. Bij slecht doorlatende grond, zoals klei, is volledige infiltratie in de ondergrond lastig tot onmogelijk. Ook bij grondwaterstanden op minder dan een meter van het bestratingsoppervlak wordt (gedeeltelijke) infiltratie afgeraden. Maar ja, hoe groot is de waterdoorlatendheid van de ondergrond en wanneer is infiltratie wel of niet zinvol. Helaas zijn er geen harde normen voor waterregulerende bestrating. Wel wordt over het algemeen een zogenoemde K-waarde of doorlatenheidcoëfficiënt aangehouden van 0,5 m/dag (meter per dag): onder die grens wordt geadviseerd hemelwater niet te laten infiltreren in de bodem. Er kan dan gekozen worden voor horizontale afvoer van het water middels drainagebuizen. Een lage K-waarde betekent minder waterdoorlatendheid en een hoge K-waarde betekent meer waterdoorlatendheid. De K-waarde van zand is verticaal circa 5 m/dag. Bij klei en veen is dat slechts 0,1 m/dag.

Soorten verhardingen

Er zijn diverse typen stenen leverbaar voor waterregulerende verharding. Het belangrijkste onderscheid is die tussen een waterdoorlatende of waterpasserende bestrating. Een waterdoorlatende straatsteen is een poreuze, open steen waar water doorheen kan lopen. Een waterpasserende straatsteen is een dichte steen die zo ontworpen is dat er een verbrede voeg tussen de stenen onderling ontstaat waarlangs het water kan stromen.

Waterdoorlatend

 

Waterpasserende H2O betonstraatstenen van Struyk Verwo Infra bij parkeerterrein van een supermarkt.

Voor de reconstructie van het Deltaplein in Deventer heeft de Morssinkhof Groep onder andere 2.750 m2 Geostone® Aqua, waterdoorlatende stenen, in de kleur Trapani geleverd. De stenen zijn voorzien van een kleurechte deklaag voorzien van glanskies.

De ‘Drainagestenen’ van Struyk Verwo Infra en ‘Geostone® Aqua stenen’ van de Morssinkhof Groep zijn waterdoorlatende betonstraatstenen door een poreuze betonsamenstelling. De Drainagestenen van Struyk Verwo Infra vallen buiten de NEN-EN 1338 ‘Betonstraatstenen – Eisen en beproevingsmethoden’. Voor eigenschappen en de doorlatendheid gelden de normeringen van de BRL 2317 (beoordelingsrichtlijn voor waterdoorlatende bestratingselementen van beton). De gemiddelde infiltratiesnelheid moet 540 ltr/sec/ha (hectare) zijn. Vanwege een lagere buigtreksterkte wordt het afgeraden om deze steen in wegen met zwaar wringend verkeer toe te passen. Door de poreuze samenstelling kunnen deze stenen niet vacuüm gelegd worden. De afmeting van de steen is 21 x 10,5 x 8 cm en de infiltratie van de Drainsteen bedraagt circa 800 ltr/sec/ha. De voegen van de steenlaag worden ingeveegd met een split 1/3.

 

Waterpasserend

Drainagestenen van Struyk Verwo Infra bij ’t Anker in Zwolle.

De waterpasserende betonstraatstenen zijn aan de kopse- en langszijden voorzien van uitsparingen, waardoor het water kan infiltreren. De uitsparingen vormen circa 2,5% van het oppervlak. Struyk Verwo Infra levert H2O stenen, die met verschillende deklagen leverbaar zijn. Deze stenen voldoen aan NEN-EN 1338 en zijn toe te passen op licht belaste wegen (categorie 4). Bij MBI is er de ‘Drainsteen’ en ‘Porodrain-steen’. Morssinkhof levert de UNI-Priora® Aqua en Vandersanden levert een steen onder de naam ‘Drainflow’. Drainflow is een gebakken straatsteen met uitsparingen op de kopse zijden waardoor het straatbeeld niet afwijkt van een gangbare keiformaat straatbaksteen.

De standaardafmeting van de steen is 21 x 10,5 x 8 cm en de infiltratie bedraagt maximaal circa 2.500 ltr/sec/ha, mede afhankelijk van het type steen.
Struyk Verwo Infra levert ook de zogenoemde Passeostenen: deze betonstraatstenen hebben een H-profiel en zijn 10 cm dik voor extra stabiliteit. De openingen voor infiltratie bedragen maar liefst 10% van het oppervlak. Passeostenen zijn alleen verkrijgbaar in een standaard uiterlijk. Deze stenen zijn voorzien van het BENOR-certificaat en voldoen daarmee aan NBN EN 1338 ‘Betonstraatstenen – Eisen en beproevingsmethoden’ (NBN is de Belgische overheidsinstantie voor het opstellen van normen, en bevorderen van normalisatie, zoals NEN in Nederland) zijn toe te passen licht belaste wegen (categorie 4) en opslagterreinen. De afmeting van de steen is 22 x 16,5 x 10 cm en de infiltratie bedraagt circa 10.000 ltr/sec/ha. De voegen van beide typen stenen zijn in te vegen met een split 2/6.

Waterpasserende drainvoegen

Greenbrick van Struyk Verwo Infra.

Een bijzonder variant vormen de ‘drainvoegen’. Drainvoegen zijn bedacht door Drainvast en ondervangen het nadeel van los voegmateriaal dat bij onderhoud uit de openingen geveegd kan worden. Het machinale pakket Drainwave XL wordt door Struyk Verwo Infra kant-en-klaar geleverd met twaalf Drainvoegen verspreid over een laag. De Drainvoegen hebben een afmeting van 8 x 205 x 80 mm die aangebracht zijn tussen twaalf betonstraatstenen met afstandhouders van 8 mm over de lange zijde. Deze zijn makkelijk te herkennen, waardoor de stenen ook geschikt zijn voor herstraten. Drainvoegen hebben een hoge doorlaatbaarheid: twaalf van deze voegen per laag hebben een infiltratiesnelheid van circa 2.000 ltr/sec/ha. De voegen worden ingeveegd met een split 1/3. Drainvoegen kunnen ook worden toegepast in bestratingen met grootformaten die in halfsteens- of blokverband gelegd worden. Het aantal strekkende meters Drainvoegen kan dan worden berekend aan de hand van de benodigde infiltratiesnelheid.

Open bestrating

Er kan ook worden gekozen voor een open bestrating, die ruimte biedt voor gras. Voorbeelden zijn grasbetonstenen/blokken of grasklinkers van MBI of de Morssinkhof Groep. Deze zijn ook leverbaar voor bermverhardingen. Struyk Verwo Infra levert speciale Groenstenen. De Groensteen heeft rondom extra grote uitsparingen voor een groen straatbeeld, zonder losse afstandhouders te hoeven leggen. Door de openingen te vullen met bomenzand ontstaat een aantrekkelijk groenbeeld. De begroeiing zorgt er voor dat het water deels verdampt en deels infiltreert. Het vergroot ook het vermogen om eventuele vervuiling tegen te houden. Wanneer een hoge doorlatendheid de bepalende factor is, kan split als voegmateriaal worden toegepast.
Een bijzondere variant is de Greenbrick van Struyk Verwo Infra. Dit is een holle steen van kunststof, die het onderlinge verband van bestrating niet onderbreekt en waarin gras voldoende ruimte krijgt om te groeien. Speciaal aangebrachte verstevigingsribben zorgen voor de juiste stabiliteit waardoor de stenen rondom de Greenbrick mooi op hun plek blijven liggen. De maten en toleranties van Greenbick zijn exact afgestemd op de keiformaten (21 x 10,5 x 8 cm). De Greenbrick stenen zijn in omtrek iets kleiner en ook wat lager zodat ze verdiept in de bestrating liggen.
Hydro Lineo van Struyk Verwo Infra bestaat uit drie verschillende modellen betonstenen. Deze drie modellen hebben een uniforme nominale buitenmaat. Enkel de breedte van de verbrede voeg varieert per model. Zodoende zijn de drie verschillende modellen afzonderlijk te gebruiken maar ook onderling uitwisselbaar. Door de oplopende grootte van de verbrede voeg gaat Hydro Lineo in het straatbeeld vloeiend over van een gesloten naar een open bestrating en weer terug. De Hydro Lineo 22 heeft een begroeibaar oppervlak van 22%, bij de Hydro Lineo 40 ligt dit op 40%.
Struyk Verwo Infra levert nog veel meer varianten open stenen, zoals de Square grasbetonsteen en de Virage Groensteen. Hiermee zijn diverse bijzondere patronen mogelijk. Het begroeibaar oppervlak loopt daarbij op tot bijna 50%. Op al deze patronen is geen zwaar verkeer mogelijk.

Onderhoud en beheer

Waterpasserende drainvoegen: Drainwave XL van Struyk Verwo Infra.

Vuil dat op de straat terecht komt, zorgt voor dichtslibbing van de bovenste laag van de waterdoorlatende bestrating waardoor het functioneren na verloop van tijd afneemt. Het regelmatig inspecteren en onderhouden van de bestrating is – net als bij riolering – essentieel en moet daarom in de jaarlijkse budgetten worden meegenomen als onderdeel van het wegenbeheerplan, dan wel het gemeentelijke rioleringsplan.
Regulier onderhoud wordt uitgevoerd met veegwagens die het straatvuil opvegen. Dit gaat het beste in droge omstandigheden, omdat het vuil dan los ligt en gemakkelijk wordt opgezogen door de veegwagens. Het advies is om dit minimaal twee keer per jaar uit te voeren.
Grondig onderhoud is uit te voeren met een ZOAB reiniger. Deze zuigt het straatvuil door toepassing van hogedruk- en vacuümtechniek van de straat af. Het advies is om minimaal één keer in de twee jaar op deze wijze de straat te reinigen, omdat de vervuiling anders te diep in de steen of de straatlaag is getrokken.
Split dat uit de voegen wordt geveegd of gezogen, moet direct weer aangevuld worden. Anders bestaat de kans dat de stenen gaan klapperen en splinteren. Een punt van aandacht zijn parkeerplaatsen die overdag bezet zijn. Deze kunnen dan niet gereinigd worden. Om die reden kan misschien beter besloten worden om alleen de rijbaan waterdoorlatend te maken.

Bronnen:
– Whitepaper ‘Waterregulerende bestrating’, Struyk Verwo Infra BV, 2017
– Websites MBI, De Morssinkhof Groep en Vandersanden.