28 Schwerpunkt: Rejuvenatoren Teil 3: Vergleichsstudie zur Wirkungsweise unterschiedlicher Rejuvenatoren Wirksamkeit und Performance von Rejuvenatoren Im Rahmen der vorangegangenen Beiträge zum Thema Rejuvenatoren [1] [2] konnte herausgearbeitet werden, dass der Einsatz von (wirksamen) Rejuvenatoren jetzt und vor allem auch in Zukunft die Möglichkeit bietet, Asphaltgranulat im Sinne des Kreislaufwirtschaftsgesetztes, d. h. in der höchsten Form und nahezu in allen Asphaltschichten, wiederzuverwenden und somit einen entscheidenden Beitrag zum Thema Nachhaltigkeit im Asphaltstraßenbau zu liefern. Darüber hinaus bietet die hochwertige Wiederverwendung von Asphaltgranulat u. a. Möglichkeiten, in Prozesse global nachhaltiger Kommunen, wie beispielsweise Klimaanpassungskonzepte oder Klimaschutzprogramme, einzufließen. Von Dr.-Ing. Daniel Gogolin und Tim Lümkemann, B. Sc. Abbildung 1: Im Rahmen der Vergleichsstudie untersuchte Rejuvenatoren (Quelle: Ingenieurgruppe PTM) Zum Erreichen der zuvor genannten Ziele spielt die Wirksamkeit der hierbei eingesetzten Rejuvenatoren eine entscheidende Rolle. Aufbauend auf den Erkenntnissen aus [1] und [2] wurde in diesem Kontext eine Vergleichsstudie zur Wirkungsweise unterschiedlicher Rejuvenatoren im Labor der Ingenieurgesellschaft PTM Dortmund mbH durchgeführt. Die dieser Vergleichsstudie zugrunde liegende Untersuchungsmethodik und die sich daraus ergebenden wesentlichen Erkenntnisse werden in den nachfolgenden Ausführungen näher erläutert. Untersuchungsmethodik und Untersuchungsprogramm Im Rahmen der Studie wurden insgesamt sechs verschiedene Rejuvenatoren unterschiedlicher Hersteller hinsichtlich ihrer Wirkungsweise untersucht. Die Konsistenz von fünf der sechs verwendeten Produkte ist zwischen flüssig und zähflüssig einzuordnen. Nur ein Produkt wies hierbei eine feste Konsistenz auf. Die untersuchten Rejuvenatoren sind in Abbildung 1 dargestellt. Um eine vergleichbare Basis zur Bewertung der Wir- 6|2019
Schwerpunkt: Rejuvenatoren 29 kungsweise der einzelnen Rejuvenatoren zu schaffen, kam neben einer konstanten Zugabemenge der Rejuvenatoren von 3 M.-% für alle Varianten immer das gleiche Straßenbaubitumen 50/70 (Basisbindemittel) zum Einsatz. Im unmittelbaren Vergleich zu den sechs Rejuvenatoren wurde als weitere Variante Rapsöl mit einer Zugabe von 3 M.-% verwendet. Zusätzlich zu den eigentlichen Rejuvenator-Produkten wurde ein Straßenbaubitumen 160/220 (gemäß der TL Bitumen-StB 07/13) mit einem Zugabeanteil von 30 M.-% eingesetzt (Zwei-Sorten-Sprung). Im Rahmen der vorangegangenen Untersuchungen hat sich gezeigt, dass bei dieser Zugabemenge für das RTFOT- und PAV-gealterte Basisbitumen 50/70 ein vergleichbarer Erweichungspunkt Ring und Kugel (bisheriger Zielwert Bauvertrag) ergibt, wie bei Zugabe von 3 M.-% Additiv 2.0. Anzumerken ist an dieser Stelle allerdings, dass die ermittelten Werte bei 10-facher Zugabemenge des 160/220 im Rahmen der Studie den idealisierten Fall einer hundertprozentig homogenen Einarbeitung des Bitumens in ein vollständig aufgeschlossenes Asphaltgranulat darstellen. Mögliche Probleme, die bei einer Asphaltmischgutherstellung mit hohen Anteilen an Asphaltgranulat, wie z. B. durch Doppelumhüllung/heterogene Verteilung etc., entstehen könnten, finden im Rahmen dieser Studie keine Berücksichtigung. Für die Untersuchungen im Rahmen der Studie haben sich somit folgende neun Basisvarianten ergeben: • 50/70 (V0) • 3 % Rejuvenator 1/Additiv 2.0 (V1) • 3 % Rejuvenator 2 (V2) • 3 % Rejuvenator 3 (V3) • 3 % Rejuvenator 4 (V4) • 3 % Rejuvenator 5 (V5) • 3 % Rejuvenator 6 (V6) • 3 % Rapsöl (V7) • 30 % 160/220 (V8) Um die Alterungsstufe/-zustand des jeweiligen Bindemittels zu kennzeichnen, wurden folgende Indizes eingeführt: Für den Anlieferungszustand des Basisbitumens bzw. Zustand nach Zugabe des Rejuvenators wird die Abkürzung A0 und für den Alterungszustand „nach RTFOT und PAV“ jeweils AII verwendet. Die Alterungsstufe „nach RTFOT und 2 x PAV“ wird AIII genannt. Das bereits in [1] zur Anwendung gekommene Untersuchungsprogramm wurde um die entsprechenden Varianten erweitert und ist in Abbildung 2 in Form eines Flussdiagramms dargestellt. Wie aus dem Flussdiagramm ersichtlich wird, wurde das Untersuchungsprogramm in drei Teilgebiete gegliedert. Im ersten Untersuchungsschritt wurden die klassischen und rheologischen Kennwerte der einzelnen Varianten, unmittelbar nach der Verjüngung (A0), bestimmt. Anschließend wurden diese Bitumenkennwerte nach einer wiederholten Alterung der verjüngten Varianten ermittelt (AII). Im dritten Teilschritt wurde die Wechselwirkung zwischen Bitumen/Rejuvenator und Gestein anhand des Adhäsionsverhaltens und der versteifenden Eigenschaften geprüft. Die wesentlichen Ergebnisse aus den Laboruntersuchungen werden im Nachfolgenden dargestellt und bewertet. Abbildung 2: Flussdiagramm zum Untersuchungsprogramm Abbildung 3: Ergebnisse EP RuK (links) und NP (rechts) nach der Verjüngung (A0) 6|2019
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