18 Schwerpunkt: Rejuvenatoren Abbildung 1: Ablaufdiagramm des Untersuchungsprogramms Die Untersuchungsergebnisse zeigen daher jeweils unter Einsatz des Rejuvenators eine Annäherung beider Prüfgrößen an die Eigenschaften des rückgewonnenen Basisbitumens 50/70 (Probefeld 5 der Versuchsstrecke „Feuerstiege“). Diese weist keine Rückformung (R = 0 %) auf, da im Prüftemperaturbereich bereits der plastische Aggregatzustand erreicht und ein vollständig viskoses Verhalten mit einer Nachgiebigkeit von Jnr = 2,956 kPa -1 vorliegt. Tendenziell lässt sich aus den Untersuchungsergebnissen ableiten, dass einerseits eine höhere Zugabemenge Asphaltgranulat zu einer größeren Rückformung R führt und andererseits, dass dieser Effekt durch die Zugabe des Rejuvenators kompensiert werden kann. Hierbei nimmt die Rückformung R ab und die Nachgiebigkeit Jnr zu. Es ist somit die erwartbare Entwicklung hin zu dem rheologischen Verhalten des reinen rückgewonnenen Straßenbaubitumens ableitbar, welches nach den vorliegenden Vergleichsuntersuchungen eine Rückformung R -> 0,0 % aufweist. Darüber hinaus lässt sich aus den Untersuchungsergebnissen erkennen, dass die Wirkung des Rejuvenators und damit der verbundene Einfluss auf die Rückformung/Nachgiebigkeit bis zu einem gewissen Punkt mit dem Zugabeanteil des Asphaltgranulats zunimmt. So wurde beim AC 8 D N eine Reduktion der Rückformung R von ≈ 22 % bei 20 % AG und von ≈ 80 % bei 50 % AG ermittelt. Das bitumenhaltige Bindemittel aus den Asphalttragschichten zeigt hierbei bei den Varianten mit 50 % bis 80 % AG eine Reduktion der Rückformung zwischen ca. 80 % und 90 % auf. Untersuchungsergebnisse Asphalt – Kälteeigenschaften Gerade bei einem hohen Anteil an Asphaltgranulat liegt der Fokus besonders auf den resultierenden Kälteeigenschaften des hergestellten Asphalts. Hierbei ist aus heutiger Sicht die Bruchtemperatur (Abkühlversuch (TSRST) 4|2021
Schwerpunkt: Rejuvenatoren 19 Abbildung 2: Untersuchungsergebnisse der MSCR-Prüfungen der Asphaltdeckschicht AC 8 D N (Versuchsstrecke Feuerstiege) Abbildung 3: Untersuchungsergebnisse der MSCR-Prüfungen der Asphalttragschicht AC 22 T N (Versuchsstrecke Hartmannsbrook) gemäß TP Asphalt-StB Teil 46A) ein wichtiger Bewertungsmaßstab für das Tieftemperaturverhalten eines Asphalts. Anhand stetiger Temperaturreduzierung wird das Schrumpfen des prismatischen Probekörpers bis zum Versagensfall (Reißen des Probekörpers und abrupter Abfall der inneren kryogenen Spannung) untersucht. Die Abb. 4 und 5 stellen die Verläufe der kryogenen Spannungen der Abkühlversuche dar, wobei jeweils die arithmetischen Mittelwerte der jeweiligen Einzeluntersuchungen mit n = 3 Probekörper zu den einzelnen Asphaltvarianten aufgetragen sind. Der Vergleich der Asphaltvarianten der Asphaltdeckschicht AC 8 D N (Abb. 4) zeigt in Bezug auf das Tieftemperaturverhalten insgesamt ein sehr homogenes Bild bei den Verläufen der kryogenen Spannungen. So variiert die Bruchtemperatur zwischen -18,5 °C (50/70 + 50 % AG) und -23,1 °C (50/70 + Viatop plus RC + 50 % AG). Die korrespondierenden Bruchspannungen betragen minimal 3,960 MPa (50/70 + 50 % AG) und maximal 4,553 MPa (50/70 + Viatop plus RC + 50 % AG). Eine Verbesserung des Tieftemperaturverhaltens ist einerseits durch eine geringere Zugabemenge an Asphaltgranulat (20 % AG zu 50 % AG) und andererseits durch die Rejuvenierung des Bitumens begründet. In diesem Zusammenhang kann aus den Untersuchungsergebnissen abgeleitet werden, dass durch die Rejuvenierung im Vergleich zu der Referenz des Straßenbaubitumens 50/70 vergleichbare oder sogar bessere Werte für die Bruchtemperatur und die Bruchspannung erreichbar sind. Der Vergleich aller Asphaltvarianten der Asphalttragschicht AC 22 T N (Abb. 5) zeigt in Bezug auf das Tieftemperaturverhalten insgesamt ein sehr uneinheitliches Bild bei den Verläufen der kryogenen Spannungen. Aufgrund der erheblichen Zugabemengen an Asphaltgranulat von 50 % bzw. 80 % zeigt sich insbesondere bei den nichtrejuvenierten Asphaltvarianten ein zunehmend nachteiliges Tieftemperaturverhalten. Bei der Zugabemenge an Asphaltgranulat von 80 % wurde in diesem Zusammenhang eine Bruchtemperatur von -12,5 °C bei einer Bruchspannung von 2,095 MPa erreicht. Bei geringerer Zugabe an Asphaltgranulat nimmt die Bruchtemperatur ab und erreicht schließlich bei der Variante mit 60 % AG einen Wert von -18,1 °C sowie bei der Variante 50/70 + 50 % AG -21,1 °C bzw. -21,5 °C. Hierbei ist zu beachten, dass die beiden Asphaltvarianten 50/70 + 50 % AG in diesem Zusammenhang einen signifikanten Unterschied in der mittleren kryogenen Spannung (5,116 MPa zu 3,484 MPa) 60 % mehr Sicherheit in griffig 6 Stunden Sperrzeit ▪ leise ▪ hell ▪ schnell 60 % mehr Sicherheit in Whisper-Grip ® 6 Stunden Sperrzeit Whisper-Grip ® Sicherer und Leiser griproad GmbH Wikingerstrasse Griffige und lärmmindernde 85 51107 Oberflächenbeläge Köln E-Mail info@griproad.de www.griproad.de 60 % mehr Sicherheit in 6 Stunden Sperrzeit In Kooperation mit In Kooperation mit der MC-Bauchemie MC-Bauchemie Müller GmbH & Co. KG Müller GmbH & Co. KG Unfallzahlen gesamt Unfallzahlen bei nasser Fahrbahn 32 % Anzahl 42 % 100 % 100 % 50 100 150 der Unfälle ■ alter Belag ■ Whisper-Grip ® bis zu 30 % Energieersparnis im 4|2021 Tunnel bis zu 50 % Lärmreduzierung
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