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https://nap.nationalacademies.org/catalog/27432/critical-issues-in-transportation-for-2024-and-beyond

Stabilitaet der Polymere beim Heisseinbau von PmB-haltigen Strassenbelaegen

Bei Schadenfaellen wird bei der Suche nach den Ursachen oft eine Ueberhitzung des Bindemittels in Betracht gezogen. Beim Einsatz von Polymerbitumen (PmB) werden die Resultate der Bindemittelanalysen in Frage gestellt, da nicht sicher ist, inwieweit sich die Eigenschaften des PmB durch die Extraktion veraendern. Deshalb waere ein Nachweis der Bindemittelschaedigung bei PmB-haltigen Belaegen wuenschenswert, der direkt am verdichteten Mischgut, beispielsweise an Bohrkernen, durchgefuehrt werden kann. Doch auch bei einer tatsaechlich nachgewiesenen Ueberhitzung stellt sich die Frage, wie gross dieser Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften der bitumenhaltigen Schicht ist. Die Forschungsarbeit untersuchte die Frage, ob eine Ueberhitzung des Bindemittels ohne Extraktion des Bindemittels direkt an Bohrkernen des geschaedigten Belags nachgewiesen werden kann. Dazu wurde Mischgut im Labor kuenstlich gealtert und daraus Pruefkoerper hergestellt, die mit verschiedenen mechanischen Pruefmethoden untersucht wurden. Um die unterschiedlichen Alterungsmechanismen zu studieren, war vorgesehen verschiedene Mischguttypen zu untersuchen: dichter Asphaltbeton, offenporiger Asphalt und Gussasphalt. Letzterer wurde ins Forschungsprogramm aufgenommen, obwohl der Anteil an Gussasphalt weniger als 10% der schweizerischen Asphalt-Produktion ausmacht, aber aufgrund der viel hoeheren Temperaturen speziell empfindlich auf eine thermische Schaedigung des PmBs ist. Die Resultate der Untersuchungen haben gezeigt, dass die Verhaertung des Bindemittels durch Ueberhitzung bei der Herstellung nicht eindeutig an Bohrkernen nachgewiesen werden kann ohne das Bindemittel zu extrahieren, da sich verschiedene Einflussfaktoren auf die Mischguteigenschaften ueberlagern. So wurde beobachtet, dass beim Ruehren des Labor-Gussasphaltes im Gussasphaltkocher durch Abrieb groessere Mengen an Feinanteilen entstehen, die zu einer uebermaessigen Versteigung des Moertels fuehren. Diese ist unabhaengig von der Lagertemperatur und wird alleine durch die Kochzeit beeinflusst, was durch die Bestimmung des Fuelleranteils nachgewiesen wurde. Beim Walzasphalt bewirkt eine erhoehte thermische Belastung zuerst eine Verhaertung des Bindemittels, was mit in einer erhoehten Marshallstabilitaet und hoeheren Werten beim Druckschwellversuch einhergeht. Eine weitere Verhaertung des Bindemittels beeinflusst jedoch auch die Verdichtbarkeit, die abnimmt, waehrend der Hohlraumgehalt parallel dazu ansteigt. Dies fuehrt schliesslich wieder zu einer Abnahme der Marshallstabilitaet, sodass Rueckschluesse daraus nicht eindeutig sind. Aus diesen Gruenden wurde das Forschungsprojekt abgebrochen, da weitere Pruefungen an zusaetzlichen Mischguttypen keine anderen Resultate hervorgebracht haetten und es klar war, dass das Projektziel nicht erreicht werden kann. Die vorgesehenen Untersuchungen am offenporigem Asphalt wurden deshalb nicht durchgefuehrt. Dieses Forschungsprojekt hat gezeigt, dass aus den mechanischen Eigenschaften einer Belagsschicht nicht auf eine Ueberhitzung geschlossen werden kann, auch wenn Sollwerte aus der Erstpruefung zum Vergleich vorhanden sind, da sich verschiedene gegenlaeufige Effekte ueberlagern. Titel in Englisch: Stability of polymers in road pavements containing polymer bitumen in the construction step.

  • Corporate Authors:

    BUNDESAMT FUER STRASSENBAU (ASTRA) / OFFICE FEDERAL DES ROUTES (OFROU)

    MUEHLESTRASSE 2, ITTIGEN
    BERN,   Switzerland  CH-3003
  • Authors:
    • HUGENER, M
    • ANGST, C
  • Publication Date: 2013-6

Language

  • German

Media Info

  • Pagination: 71S
  • Serial:
    • Issue Number: 1419

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01501183
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Dec 11 2013 11:27AM