Hintergrund
Eine aktuelle Untersuchung hat die Wirkung eines neu entwickelten Zusatzstoffes für Asphalt auf die Hochtemperatur‑ und Alterungsbeständigkeit analysiert. Der Bericht beantwortet die Fragen nach Art, Menge und Einfluss des Zusatzstoffes auf die Bindereigenschaften.
Zusammensetzung des Zusatzstoffes
Der Zusatzstoff, bezeichnet als Rock Asphalt Compound (RCA), besteht aus natürlichem Stein‑Asphalt, dem Nano‑TiO2 auf der Oberfläche aufgebracht wurde.
Versuchsaufbau
In der Studie wurden A‑90# Asphaltbinder mit RCA‑Gehalt von 0 % bis 31,6 % hergestellt und deren rheologisches Verhalten mit Dynamic Shear Rheometer (DSR), Bending Beam Rheometer (BBR) und Rotationsviskosität (RV) geprüft.
Ergebnisse bei hohen Temperaturen
Die Ergebnisse zeigen, dass der Hochtemperatur‑Rüttelfaktor G*/sinδ mit zunehmender RCA‑Menge exponentiell ansteigt. Bei einem Dosierungswert von 21,8 % erreichte der Faktor 25,5 kPa bei 64 °C.
Penetrationsindex
Der Penetrationsindex verbesserte sich von –1,392 auf –0,354, was auf eine geringere Temperaturempfindlichkeit hinweist.
Chemische Analyse
FTIR‑Messungen deuten darauf hin, dass die Modifikation primär physikalisch erfolgt, wobei zusätzlich polare Funktionsgruppen S=O und C=O eingebracht werden.
Graue Relationalanalyse
Durch die Anwendung der Grauen Relationalanalyse (GRA) wurde ermittelt, dass die stärkste Wirkung von RCA in der Erhöhung der Alterungsbeständigkeit liegt (R = 4,3430), gefolgt von der Erhöhung der Steifigkeit (R = 3,7567).
Einfluss auf niedrige Temperaturen
Bei hohen Dosierungen wurde ein negativer Einfluss auf die Low‑Temperature‑Relaxation (m‑Wert) beobachtet.
Empfohlene Dosierung
Die Autoren empfehlen als optimalen Zusatzstoffgehalt 21,8 %, bei dem die geforderten Superpave‑Grenzwerte von 25,5 kPa (64 °C) und m‑Wert 0,311 (–12 °C) gleichzeitig erfüllt werden. Dieser Bericht basiert auf Informationen von PLOS ONE, lizenziert unter Creative Commons BY 4.0 (Open Access). Wissenschaftliche Inhalte, offen zugänglich.
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