Untersuchung der Mikrostruktur von Asphalt mit unterschiedlichen Anteilen Ausbauasphalt mittels digitaler Bildauswertung

Microstructural analysis of asphalt mixtures containing recycled asphalt materials using digital image processing

Seit vielen Jahren wird der Gebrauch verschiedener recycelbarer Materialien, wie beispielsweise Ausbauasphalt (Reclaimed Asphalt Pavement, RAP), im Strassenbau beruecksichtigt. Im Rahmen der Untersuchung wird der Einfluss, den RAP auf die Mikrostruktur von Asphalt ausuebt, geprueft. Dazu werden digitale Bilder von gescannten Biegebalkenrheometer (Bending Beam Rheometer, BBR)-Probebalken ausgewertet (digital image processing, DIP). Detaillierte Informationen ueber die innere Mikrostruktur liefern rot-gruen-blau (RGB)-Bilder der Probebalken, basierend auf den drei Phasen des Materials (Gestein, Mastix und Luftporen). Im Anschluss werden numerische Berechnungen der raeumlichen Korrelationsfunktionen durchgefuehrt und die jeweilige auto correction length (ACL) ermittelt, um den qualitativen Einfluss zu bestimmen, den die Zugabe von RAP auf die raeumliche Verteilung der drei Phasen hat. Die mikrostrukturelle Verteilung des Gesteins, der Mastix und der Luftporen wurde nicht massgebend durch eine Zugabe von bis zu 40 Prozent RAP beeinflusst. Nichtsdestotrotz ist ein Anstieg der ACL-Werte fuer RAP-Asphalt im Vergleich zu konventionellem Asphalt erkennbar. Ausserdem kann die vorgestellte DIP-Analysemethode in der Praxis genutzt werden, um zu pruefen, ob der Mischprozess die Mikrostruktur von Asphalt hinsichtlich seines mechanischen Verhaltens negativ beeinflusst. (A) ABSTRACT IN ENGLISH: Over the past decades, the use of different types of recyclable materials in pavement construction such as Reclaimed Asphalt Pavement (RAP) has been considered. In this paper, the effect of adding RAP on the microstructural properties of asphalt mixtures is investigated using digital image processing (DIP) of digitalized images acquired by scanning Bending Beam Rheometer (BBR) specimens made of asphalt mixture. Detailed information on the internal microstructure is obtained from Red Green and Blue (RGB) images of small BBR beams and based on three-phase material analysis (aggregate, asphalt mastic and air voids). The numerical estimations of the spatial correlation functions and of the corresponding auto correction length (ACL) are then performed to quantitatively determine the impact of the recycled material on spatial distribution of the three mixture phases. The microstructural distributions of aggregates, asphalt mastic, and air voids were not significantly affected by the addition of RAP up to 40 %. However, an increase in ACL was found for RAP mixtures in comparison with conventional mixtures. The proposed DIP analysis methodhas the potential of be ing used as a forensic quality control tool to verify if the mixing process affects the microstructural distribution of the asphalt mixture constituents potentially resulting in poor mechanical performance.

  • Availability:
  • Authors:
    • Cannone Falchetto, A
    • Moon, H
    • Westerhoff, J
    • WISTUBA, M P
  • Publication Date: 2018

Language

  • German
  • English

Media Info

  • Media Type: Print
  • Features: Figures; References; Tables;
  • Pagination: pp 87-96
  • Serial:

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01675075
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (FGSV)
  • Files: ITRD
  • Created Date: May 3 2018 8:39AM