asphalt 02/24

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Technik
Von der Forschung zur Straße
Polymer-Innovationen verbessern
Asphaltbeläge
Angesichts der steigenden Verkehrsbelastung und der
weltweiten Bemühungen um eine nachhaltige Infrastruktur
ist die Nachfrage nach robusten, langlebigen
Straßen größer denn je. Daher setzen viele Hersteller in
der Asphaltindustrie auf polymermodifizierte Bitumen
(PmB), die die Leistungsfähigkeit von Straßen in mehreren
Bereichen verbessern: Temperaturbeständigkeit,
Steifigkeit, Spurrinnenfestigkeit und Schadenstoleranz.
Die zur Herstellung von PmB verwendeten Polymere werden traditionell
zwei Kategorien zugeordnet: Elastomere wie Styrol-Butadien-Styrol
(SBS) und Plastomere wie Ethylen-Vinylacetat (EVA). Jede dieser
Optionen hat ihre eigenen Vor- und Nachteile. PGXpand ist ein neuartiges
Polymer, das aus einem Jahrzehnt der Forschung bei Sripath Technologies
hervorgegangen ist. Es unterscheidet sich von den bisherigen
Lösungen und lässt sich nicht in die beiden genannten Kategorien einordnen.
Es zeichnet sich durch seine neuartige Molekulararchitektur aus und
wurde entwickelt, um mit den immensen Anforderungen an die moderne
Straßeninfrastruktur Schritt zu halten. Da PGXpand eine große Abweichung
von der traditionellen PmB-Technologie darstellt, hat Sripath seine
Eigenschaften gründlich erforscht, um sein volles Potenzial in den
Anwendungen der Asphaltindustrie zu verstehen.
Vorteile für Straßen im heißen Klima
Jüngste Fallstudien aus Indien zeigen, dass
PGXpand-dosierte Straßen den anspruchsvollen
Bedingungen in der Region standhalten
können: trotz hoher Temperaturen
und starken Schwerlastverkehrs zeigen sie
zum Beispiel eine hohe Spurrinnenfestigkeit.
(Quelle: Sripath Innovations)
Eine der wichtigsten Erwägungen für jeden Bitumenmodifikator ist sein
unmittelbarer Einfluss auf die Temperatureigenschaften. PGXpand
zeichnet sich durch seine Fähigkeit aus, die Hochtemperatureigenschaften
zu verbessern, ohne die Niedrigtemperatureigenschaften
wesentlich zu beeinträchtigen. So wurde beispielsweise die tatsächliche
Leistungsfähigkeit (PG-performance grade) einer Bitumenprobe
aus den Vereinigten Staaten vor und nach einer zweiprozentigen
Zugabe von PGXpand bewertet. Die tatsächliche Qualität der Ausgangsprobe
lag bei 66,8-26,1, die sich nach Zugabe von PGXpand auf
95,0-25,0 erweiterte.
Dies stellt einen bedeutenden Vorteil für die Asphaltindustrie dar, da
die Straßen dadurch heißeren Temperaturen standhalten können, ohne
ihre Leistungsfähigkeit bei kalten Temperaturen zu beeinträchtigen. Eine
solche Widerstandsfähigkeit bei minimaler Dosierung von Modifizierungsmitteln
macht PGXpand zu einem kosteneffizienten Weg zu mehr
Haltbarkeit in einer Vielzahl von Klimazonen.
Eine allgemeine Herausforderung bei der Modifizierung von Asphalt
mit Polymeren besteht darin, das empfindliche Gleichgewicht zwischen
Leistung und Verarbeitbarkeit zu erreichen. In der Regel führen Additive,
die die Widerstandsfähigkeit eines Mischguts gegenüber hohen Temperaturen
erhöhen, auch zu einer höheren Viskosität und damit zu einer
schlechteren Verarbeitbarkeit. Untersuchungen zeigen, dass dies bei
PGXpand nicht der Fall ist.
Gute Verdichtung bei Temperaturabsenkung
In einer Studie des Royal Melbourne Institute of Technology wurde die
Verarbeitbarkeit von zwei gängigen australischen Asphaltmischungen
verglichen: eine Standard-Heißmischung mit C320-Bitumen und eine mit
3 % PGXpand modifizierte C170-Mischung. Jedes Mischgut wurde mechanischen
Drehbewegungen unterzogen, um den Verdichtungsprozess im
Straßenbau zu simulieren, wobei der prozentuale Anteil der Luftporen
regelmäßig gemessen wurde, um den Grad der Verdichtung zu bewerten.
Bemerkenswerterweise war die Verdichtungsrate bei beiden Mischungen
fast identisch, obwohl die PGXpand-Mischung einen Erweichungspunkt
von über 110 °C im Vergleich zu 50 °C für den Standard-HMA hatte.
Durch die Beibehaltung der Verdichtungseigenschaften bei gleichzeitiger
Erhöhung der Temperaturtoleranz des Bitumens bietet PGXpand
2|2024