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Wiederverwendbarkeit von polymermodifizierten Asphalten und Asphalten mit Zusatzstoffen
BMFT 147 067 31
IDN 706202
Forschungsstelle Institut für Erdölforschung, Clausthal-Zellerfeld
Bearbeiter Neumann, H.J.
Auftraggeber Bundesministerium für Forschung und Technologie, Bonn
Stand Abschluss: Juni 1993

Wird Straßenaufbruchmaterial mit PmB als Bindemittel einer Wiederverwendung zugeführt, so ist die Umweltverträglichkeit zu prüfen. Mit dem dazu entwickelten Elutionsverfahren, der Schalenmethode, können auch reextrahierte Bindemittelpraxisgerecht untersucht werden. Das bedeutendste Gefährdungspotential stellen die PAH dar. Die Kombination der Schalenmethode mit der Festphasenextraktion zur Anreicherung der PAH einerseits, und andererseits mit der HPLC-Bestimmung dieser Stoffe bei wellenlängenprogrammierter Fluoreszensdetektion, liefert Ergebnisse mit sehr guter Reproduzierbarkeit. Der Asphaltengehalt real gealterter PmB ist höher als der frischer PmB. PAH- und Phenolkonzentrationhaben dagegen mit der Alterung stark abgenommen. Während die Phenole vermutlich bei der Neubildung von Asphaltenen fest eingebaut werden, ist die Abnahme des PAH-Gehaltes in erster Linie auf Verluste durch Oxidation zurückzuführen. Die Alterung der verschiedenen PmB-Proben wurde über die Zunahme der Absorption im Bereich der Carbonylbande als CO-Index mit einem FTIR-Spektrometer verfolgt. Durch die dabei verwendete ATR-Meßtechnik konnte direkt die gealterte Oberfläche untersucht werden. In Abhängigkeit von der Bestrahlungsdauer zeigte sich bei allen Proben eine stufenförmige Zunahme des CO-Indexes, wobei mit Eintritt in die zweite Stufe Strukturbildung an der gealterten Oberfläche zu erkennen war. Beim PmB deutet ein steiler Anstieg in der zweiten Stufe auf ein verstärktes Altern der Polymerkomponente hin. Die Untersuchung weiterer PmB- Proben ergab, daß Polymerzusatz in der Regel nicht als Oxidationsschutz wirkt und das Alterungsverhalten der Bitumenkomponente kaum oder gar nicht beeinflußt. Eine Abnahme des CO-Indexes nach Wasserlagerung gealterter Proben weist auf die Auslaugung bei der Photooxidation entstandener Komponenten mit Carbonyl- oder Carboxylgruppen hin. Beim Vergleich von Bitumen B 200 mit PmB war zu erkennen, daß Polymere die Dampfkonzentration von aromatischen Kohlenwasserstoffen vermindern können, indem sie mit diesen Wechselwirkungen eingehen. Die Entweichung einzelner PAH aus PmB begann tendenziell bei allen Sorten beiden 3- Ring-PAH im Bereich von 80 bis 100 Grad Celsius, bei den 4-Ring-PAH von 100 bis 150 Grad Celsius und den 5- bis 6-Ring-PAH im Bereich zwischen 150 und 200 Grad Celsius. Bei allen untersuchten Bitumen wurde der Grenzwert für krebserregende Stoffe der TA-Luft nicht überschritten.

Veröffentlichung