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Detailergebnis zu DOK-Nr. 67959

Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von Kaltbitumenemulsionen durch Flugasche (Orig. engl.: Improving the mechanical properties of CBEMs using waste fly ashes)

Autoren	W. Atherton H. Al Nageim S. Al-Busaltan G. Sharples
Sachgebiete	9.14 Ind. Nebenprodukte, Recycling-Baustoffe 11.2 Asphaltstraßen

4th European Pavement and Asset Management Conference, Malmö, Sweden, 5-7 September 2012: EPAM 2012: Proceedings. Linköping: Swedish National Road and Transport Research Institute (VTI), 2012, CD-ROM, 8 S., 2 B, 17 Q

Anlass zu der Untersuchung war die Idee, durch den Ersatz von Teilen des Mineralfüllers durch puzzolanische und hydraulische Flugasche in der Kaltbitumenemulsion einen Baustoff zu schaffen, der eine Alternative zum klassischen heißgemischten Asphalt darstellt, der sich durch vergleichbare/bessere Eigenschaften, wie auch geringere CO2- und Rauchemissionen, wie auch sicherere Verarbeitbarkeit auszeichnet. Als Herstellmethode wurde der Marshall-Test nach Asphalt Institute MS-14 gewählt und die Proben mit verschiedenen Flugaschegehalten als Ersatz für Mineralfüller präpariert. Zum Vergleich wurden Proben mit der gleichen Sieblinie aus heißgemischtem Asphalt (HMA) mit 53 und 143 pen hergestellt. Zur Bestimmung der mechanischen Eigenschaften kamen der Indirect Tensile Stiffness Modulus Test (ITSM) nach BS EN 12697-26 und der Uniaxial Compressive Cyclic Test (UCCT) nach BS EN 12697-25 zum Einsatz. Die Zugabe puzzolanischer Flugasche (PFA) hat geringen Einfluss auf die Entwicklung der ISTM-Werte und bleibt deutlich unter denen des HMA. Der Einsatz von hydraulischer Flugasche (FA) verbessert die ISTM-Werte deutlich und liegt bei 4,1 und 5,5 % oberhalb der beiden HMA-Mischungen. In der Kombination von 5,5 % FA mit von 0 bis 5,5 % PFA liegen alle Daten oberhalb von HMA. Beim UCCT sind die Kriechraten ab einem Gehalt von 2,57 % FA deutlich unterhalb des HMA, mit 5,5 % FA kann durch Zugabe von bis zu 5,5 % PFA eine weitere Verringerung der Kriechrate von circa 40 % erzielt werden. Hydraulische Flugasche zeigt günstigere Eigenschaften als puzzolanische, wobei in Kombination beider gegenseitig verstärkende Effekte erzielt werden. Mit mehr als 2,75 % hydraulischer Flugasche sind die mechanischen Eigenschaften Steifigkeit, Kriechsteifigkeit und Kriechrate besser als die Vergleichs-HMA. Wünschenswert wären noch Aussagen über die Biegezugfestigkeit, die als Risskriterium für die Dauerhaftigkeit der Asphaltbefestigung unverzichtbar ist.