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Detailergebnis zu DOK-Nr. 57543

Die Modifikation von Bitumen mit Phosphorsäure: Vorschläge einer Erklärung des Mechanismus der Bindemittelveränderung (Orig. engl.: Polyphosphoric acid modified asphalt: proposed mechanisms)

Autoren	J.-F. Masson G.L. Baumgardner J.R. Hardee
Sachgebiete	9.1 Bitumen, Asphalt

Asphalt Paving Technology 2005, Long Beach, California, March 7-9, 2005. White Bear Lake, MN: Association of Asphalt Paving Technologists (AAPT), 2005, S. 283-305, 7 B, 6 T, 10 Q

Seit den 70er Jahren wurde versucht, Bitumen mit Phosphorsäure zu modifizieren und durch Anheben der oberen Temperaturgrenze die Gebrauchsklasse eines Bitumens zu verbessern, ohne dass dabei Penetration und Einstufung bei tiefen Temperaturen geändert wurden. Da der Mechanismus einer solchen chemischen Modifikation unbekannt geblieben war, wurden an zwei nicht-modifizierten und modifizierten Bitumen aus Saudi-Arabien (PG 64-22 und 70-22) und aus Venezuela (PG 67-22 und 70-22) Versuche durchgeführt. Die Bindemittel wurden durch n-heptane und Iatroscan Hydrocarbon Analyzer in Asphaltene, Maltene, Harze etc. fraktioniert. Die Veränderung der chemischen Zusammensetzung und der Mikrostruktur durch die Modifikation wurde bestimmt mit TLC (thin-layer chromatography), NMR (nuclear magnetic resonance), GPC (gel-permeation chromatography) und AFM (atomic force microscopy). Das Gebrauchsverhalten beider modifizierten Bitumen wurde dadurch verbessert, dass die Steifigkeit bei hohen Temperaturen angehoben wurde. Aber während die Phorphorsäure-Modifikation bei dem einen Bitumen die disperse Phase veränderte, wurde bei dem anderen Bitumen die Matrix verändert, d. h., der Versteifungseffekt war abhängig vom jeweiligen Bitumen. Die verschiedenen Mechanismen der Versteifung werden erläutert. Es wird als erforderlich angesehen, stets eine detaillierte physikalische und chemische Untersuchung durchzuführen, um festzustellen, wodurch bei einer Modifikation mit Phosphorsäure der versteifende Mechanismus bewirkt wird.