asphalt 05/19

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18 Schwerpunkt: Bitumen Abbildung 2: BBR-Ergebnisse zur Beschreibung des Tieftemperaturverhaltens in unterschiedlichen Alterungsstadien Abbildung 3: BBR-Ergebnisse zur Beschreibung des Tieftemperaturverhaltens im Anlieferungszustand sowie nach Rückgewinnung aus dem Asphaltmischgut ohne und mit BSA Abbildung 4: Ergebnisse aus Zug- und Abkühlversuchen an AC 11 D N Abbildung 5: Ergebnisse aus Zug- und Abkühlversuchen an AC 11 D N nach BSA 5|2019
Schwerpunkt: Bitumen 19 suchstypen: dem einaxialen Zugversuch und dem Abkühlversuch. Die einaxialen Zugversuche werden bei konstanten Temperaturen von T = +20 °C, +5 °C, -10 °C und -25 °C durchgeführt. Dabei werden Asphaltprobekörper mit einer konstanten Verformungsgeschwindigkeit von v = 1 mm/min axial auseinandergezogen. Als Ergebnisse des einaxialen Zugversuches werden die Zugfestigkeit und die Bruchdehnung bei den jeweiligen Prüftemperaturen angegeben. Mit dem Abkühlversuch wird die Beanspruchung von Asphalten durch Temperaturänderungen simuliert. Der Probekörper wird bei konstanter Länge mit einer Temperaturrate von T = 10 K/h kontinuierlich abgekühlt. Infolge des thermischen Schrumpfes entstehen kryogene Zugspannungen, die bei Erreichen der Zugfestigkeit zum Bruch führen. Ergebnisse des Abkühlversuches sind der Verlauf der kryogenen Zugspannungen, die Bruchspannung und die Bruchtemperatur. Die Differenz zwischen den Merkmalsgrößen Zugfestigkeit und kryogene Zugspannung wird als Zugfestigkeitsreserve bezeichnet, die der Aufnahme verkehrslastbedingter Zugspannungen zur Verfügung steht. Als asphalttechnologische Kenngrößen werden sowohl die maximale Zugfestigkeitsreserve als auch die korrespondierende Temperatur herangezogen. Für die Bestimmung der asphalttechnologischen Kennwerte wurden mit beiden Bitumen ein Asphaltbeton AC 11 D N gleicher Rezeptur gemischt. Aus einer Teilprobe jeder Variante wurden direkt anschließend Asphaltprobeplatten mit dem Walz-Sektor-Verdichter (WSV) hergestellt, aus denen die für die Zug- und Abkühlversuche erforderlichen prismatischen Probekörper präpariert wurden. Abbildung 4 zeigt die Ergebnisse der Prüfungen zum Tieftemperaturverhalten der unmittelbar nach dem Mischprozess verdichteten Asphalte. Die Vorteilhaftigkeit der Asphaltvariante mit dem Bitumen 50/70 „Long Life“ wird LITERATUR Abbildung 6: Bruchtemperaturen und Temperaturen bei maximaler Zugfestigkeitsreserve von AC 11 D N ohne und mit BSA (Quelle: 1-6: Total) sowohl durch den kryogenen Spannungsverlauf als auch durch den Wert der maximalen Zugfestigkeit deutlich. Die verbleibende Teilprobe des Asphaltmischgutes wurde vor der Verdichtung dem BSA unterzogen. Auch die aus dem vorbeanspruchten Mischgut hergestellten Probekörper zeigen bei Verwendung von 50/70 „Long Life“ ein günstigeres Kälteverhalten (Abbildung 5). Die in Abbildung 6 grafisch zusammengestellten maßgeblichen Temperaturen zur Beschreibung des Kälteverhaltens von Asphalten, die Bruchtemperatur und die Temperatur bei maximaler Zugfestigkeitsreserve, beschreiben die unterschiedlichen Bindemitteleigenschaften. Das Materialverhalten der Probekörper mit dem Bitumen 50/70 „Long Life“ nach BSA entspricht dem unbeanspruchten Asphalt mit dem Standardbindemittel 50/70. Ausblick [1] Alisov, A.: „Typisierung von Bitumen mittels instationärer Oszillationsrheometrie“; Braunschweig, 2017 [2] Büchler, S.; Mollenhauer, K.; Renken, P.: „Einfluss von modifizierten Bitumen auf die Kälte- und Ermüdungseigenschaften von Asphalt und deren Veränderung während der Nutzungsdauer“, Abschlussbericht zum Forschungsprojekt FE 07.208/2004/BGB, Braunschweig, 2007 [3] DIN EN 12607-1: „Bitumen und bitumenhaltige Bindemittel – Bestimmung der Beständigkeit gegen Verhärtung unter Einfluss von Wärme und Luft – Teil 1: RTFOT-Verfahren“; 2015 [4] DIN EN 14769: „Bitumen und bitumenhaltige Bindemittel – Beschleunigte Langzeit-Alterung mit einem Druckalterungsbehälter (PAV)“; 2012 Mit der Entwicklung von „Long Life“ verfügt Total Bitumen über eine Technologie, die nachweislich die negativen Auswirkungen des Alterungsverhaltens von Straßenbaubitumen verringert. Diese Technologie kann für die Herstellung aller Sorten von Straßenbaubitumen angewendet werden, unabhängig von der Provenienz des destillierten Rohöls. Zurzeit wird bei Total Bitumen in Brunsbüttel an der Errichtung der erforderlichen Infrastruktur gearbeitet, um mit der Markteinführung eine ausreichende Produktverfügbarkeit gewährleisten zu können. Außerdem sollen in 2019 Referenzstrecken errichtet werden. Die Nutzung der „Long-Life“-Technologie für Polymermodifizierte Bitumen ist ein weiteres prioritäres Ziel. Erste positive Prüfergebnisse liegen vor, die erwarten lassen, dass die Realisierung kurzfristig erfolgen kann. • AUTOREN Dr. Tobias Hagner TOTAL Bitumen Deutschland GmbH Technischer Kundenservice tobias.hagner@total.de 5|2019
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