asphalt 05/19

[
34
Schwerpunkt: Qualagon
NaPe (frisch) [1/10mm]
220
Delta PI [-]
200
EP RuK (frisch) [°C]
180
90
3
160
80
Bitumen 50/70
2
140
Bitumen 160/220
70
120
PmB 25/55-55 A
1
100
60
PmB 45/80-50 A RC
0
80 50
25/35 V
Zunahme EP RuK [%]
60 40
-1
6
40
30
4
50
2
40
30
-2 20 0
20
10
20-20
PI (frisch) [-]
0 0 40
-10 -2
-3
10
-2020
20
25
50 30
30 -1
40
35
50
40
60
60
45
0
70
50
70
80
55
verbl. NaPe [%}
60
1
80 NaPe (gealtert) [1/10mm]
Abbildung 3: Netzdiagramm,
Einfacher Ansatz, Mittelwerte
je Art und Sorte
3
2
PI (gealtert) [-]
90
100
EP RuK (gealtert) [°C]
weitergehende Veränderung durch Alterungsprozesse im
Laufe der Nutzungsdauer wird im Labor durch eine
zusätzliche Alterungsstufe mit dem PAV [5] simuliert.
Dabei scheint sich nach bisherigem Kenntnisstand mit
zunehmender Alterungsbeanspruchung eine größere
Differenzierbarkeit der Bindemitteleigenschaften zu
ergeben, sodass für qualitätsüberwachende Untersuchungen
eine Aufweitung der Alterungsbeanspruchung
über das Maß der RTFOT-Alterung für notwendig erachtet
wurde. Im Sinne eines maßvollen gerätetechnischen und
zeitlichen Aufwandes wurde analog zu den Erkenntnissen
in [6] eine erweiterte RTFOT-Alterung angestrebt, die
möglichst dem Alterungsgrad einer kombinierten
RTFOT+PAV-Alterung entspricht.
Auch wenn diese verlängerte RTFOT-Alterung aufgrund
des vermutlich höheren destillativen Alterungsanteils
weniger für wissenschaftliche Betrachtungen geeignet
ist, scheint das Ziel einer geeigneten Differenzierbarkeit
für qualitätsüberwachende Untersuchungen durchaus
gegeben zu sein. Inwieweit durch eine moderate
Erhöhung der Temperatur (z. B. auf 175 °C) eine Verringerung
der Alterungszeit und gleichzeitig eine sinnvollere
Temperatur für höherviskose Bindemittel (PmB) ermöglicht
würde, wurde in einem vorgeschalteten Arbeitsschritt
zunächst experimentell untersucht.
Die Betrachtung der Vergleichbarkeit zur
RTFOT+PAV-Alterung hat dabei ergeben, dass eine erweiterte
RTFOT-Alterung auf 180 Minuten bei 175 °C gewählt
werden konnte.
Untersuchungsergebnisse
(Einfacher Ansatz)
Die Möglichkeit einer brauchbaren Detektion der Bindemittelanlieferungen
anhand der konventionellen Prüfergebnisse
Erweichungspunkt Ring und Kugel und Nadelpenetration
wurde zunächst mit der typischen Darstellung
dieser Ergebnisse im halblogarithmischen Maßstab
überprüft (Abbildung 1). Die Darstellung der Datenpunkte
(vor und nach Alterung) wurde um den Verlauf
der Penetrationsindizes -1, 0 und 1 ergänzt.
Die Bindemittelkenndaten der 54 Bindemittelproben
vor und nach Alterung zeigen, dass die Bitumen 160/220
nach der Alterung eine Werteverschiebung mit gleichbleibendem
oder sogar geringer werdendem Penetrationsindex
aufweisen, während die Bitumen 50/70 nach
der Alterung überwiegend einen höheren Penetrationsindex
aufweisen. Die modifizierten Bitumen weisen
zumeist schon im frischen Zustand einen im Vergleich zu
den Straßenbaubitumen höheren Penetrationsindex auf,
der sich infolge der Alterung dann meist noch erhöht.
Um die individuellen Veränderungen durch den Alterungsprozess
zu verdeutlichen, wurden die prozentualen
Veränderungen der Nadelpenetration und des Erweichungspunktes
Ring und Kugel aufgetragen (Abbildung 2).
Während die prozentualen Veränderungen der Nadelpenetration
(Abnahme) bei den meisten untersuchten
Bindemitteln zwischen 50 und 70 % liegen, streut die
prozentuale Veränderung des Erweichungspunktes Ring
und Kugel (Zunahme) wesentlich stärker (von -10 % bis
[Pa]
Schermodul
Komplexer
10.000.000
Lieferstelle 1 (frisch)
Lieferstelle 2 (frisch)
Lieferstelle 3 (frisch)
1.000.000
Lieferstelle 4 (frisch)
Lieferstelle 1 (gealtert)
Lieferstelle 2 (gealtert)
Lieferstelle 3 (gealtert)
100.000
Lieferstelle 4 (gealtert)
15.000 Pa
10.000
1.000
100
20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatur [°C]
P hasenwinkel °]
90,0
80,0
70,0
60,0
Lieferstelle 1 (frisch)
Lieferstelle 2 (frisch)
50,0
Lieferstelle 3 (frisch)
Lieferstelle 4 (frisch)
Lieferstelle 1 (gealtert)
40,0
Lieferstelle 2 (gealtert)
Lieferstelle 3 (gealtert)
Lieferstelle 4 (gealtert)
30,0
20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatur [°C]
Abbildung 4: Komplexe Schermodule der PmB 25/55-55 A vor und nach Alterung
Abbildung 5: Phasenwinkel der PmB 25/55-55 A vor und nach Alterung
5|2019