asphalt 07/18

Schwerpunkt Qualitätsregelkarten
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Mittels Dynamischem Scherrheometer
konnte gezeigt werden, dass sich
das Alterungsverhalten von Bitumen
sehr unterschiedlich darstellen kann.
(Quelle: Malvern Panalytical)
Seit 2013 werden in Deutschland Bitumen
mit performance-orientierten Untersuchungsverfahren,
wie beispielsweise dem
Dynamischen Scherrheometer (DSR), regelmäßig
geprüft. Dies geschieht in der Regel
mit frischen Bitumen. Aus der Fachliteratur
ist bekannt, dass Bitumen sehr große Unterschiede
in ihrem Alterungsverhalten
aufweisen können. Trotzdem gibt es hierzu
wenig systematische Studien. Der folgende
Artikel beschreibt Ergebnisse von Untersuchungen
mit dem DSR von im Labor
kurzzeitgealterten Bitumen 70/100 aus den
Jahren 2012 und 2016. In Abhängigkeit von
den jeweiligen Lieferstellen werden Aussagen
zur Produktionsstabilität gemacht und
Hinweise auf die großen Unterschiede in
den resultierenden rheologischen Eigenschaften
gegeben.
Von Dr. Norbert Simmleit und Hülya Sacihan
Die viskoelastischen Eigenschaften von Straßenbaubitumen
können in Abhängigkeit von der Temperatur
mit einem Dynamischen Scherrheometer (DSR) ermittelt
werden (Radenberg (2014), Wistuba und Alisov (2017)).
Mittels DSR konnte auch gezeigt werden, dass sich das
Alterungsverhalten von Bitumen sehr unterschiedlich
darstellen kann, auch wenn die gleichen nicht gealterten
Bitumen sehr ähnliche Eigenschaften hatten (Lu und
Isacsson (2002)). Shalaby (2002) zeigte darüber hinaus,
dass der Phasenwinkel sensibler auf den Alterungsprozess
reagiert als der komplexe Schermodul. Für Bitumen
70/100 aus dem Jahr 2012 wurde nachgewiesen, dass sich
für frische Bindemittel keine großen Unterschiede für die
DSR-Messgrößen (komplexer Schermodul, Phasenwinkel)
ergeben, jedoch bei den verschiedenen Laboralterungsstufen
sich deutliche Unterschiede zwischen den Bitumenproben
einer Sorte zeigen und sogar eine Aufteilung
in zwei deutlich unterscheidbare Gruppen, insbesondere
mit dem Phasenwinkel gemessen bei 60 °C, möglich ist
(Simmleit et al. (2018)). Diese Unterscheidung in zwei
Eigenschaftsgruppen von gealterten Bitumen ist mit den
konventionell gemessenen Parametern Erweichungspunkt
Ring und Kugel sowie der Nadelpenetration nicht
möglich. Da durch die Produktion von Asphaltmischgut,
dem Transport und Einbau „kurzeitgealtertes“ Bitumen
in Form von Asphalt eingebaut wird, ist es deshalb sinnvoll,
insbesondere die rheologischen Eigenschaften von
kurzeitgealterten Bitumen genauer zu untersuchen.
Ziel dieser Studie ist es, saisonale Schwankungen in
den rheologischen Eigenschaften von Bitumen 70/100 zu
untersuchen und eine Aussage über die Produktionsstabilität
einzelner Lieferstellen zu machen.
7|2018