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Detailergebnis zu DOK-Nr. 69530

Eigenschaften von Schaumbitumen und des damit hergestellten Asphaltmischgutes (Orig. engl.: Properties of foamed asphalt for warm mix asphalt applications)

Autoren	A. Bhasin W. Li E. Arambula F. Yin J. Zhang D. Newcomb Z. Arega
Sachgebiete	9.0 Allgemeines, Prüfverfahren, Probenahme, Güteüberwachung 9.1 Bitumen, Asphalt

Washington, D.C.: Transportation Research Board (TRB), 2015, 122 S., zahlr. B, T, Q, Anhang (NCHRP Report H. 807). - ISBN 978-0-309-30866-3

In den USA wird zur Reduzierung der Herstellungs- und Verarbeitungstemperatur und der Reduzierung der Schadstoffemissionen verstärkt Asphalt im Warmmischverfahren (WMA) hergestellt, hierbei zu 88 % mit Schaumbitumen. Der Report 807 enthält eine umfangreiche Literaturstudie unter anderem zu Aufschäumtechniken, die in vielen Industriebereichen angewendet werden: Lebensmittel, Pharmazie, Körperpflege. Das Aufschäumen erfolgt zum Beispiel durch Wasser, CO2-Gas und mit Additiven unterschiedlichster Art. Mit diesen Kenntnissen werden Verfahren zur Beurteilung von Schaumbitumen entwickelt. Berechnet werden unter anderem Expansions- und "Kollaps"-raten mit denen schließlich ein Schäumungsindex (FI) angegeben werden kann. Die entwickelten Prüfverfahren werden angewendet, um den Einfluss der Bitumenprovenienz, der Viskosität, der Polymermodifikation und den Einfluss von Additiven und des Wassergehalts auf die Schäumungseigenschaften zu bestimmen. Ein photooptisches Verfahren wird vorgestellt, mit dem die Größe und die Verteilung der Blasen im Schaumbitumen als Blasenoberflächenindex (SAI) angegeben werden kann. Das Schäumungsergebnis kann durch Additive verbessert werden. Das im Laboratorium hergestellte WMA wird insbesondere hinsichtlich der Verarbeitbarkeit und der Intensität der Umhüllung des Gesteins mit Bitumen angesprochen. Die Untersuchungen zeigen, dass ein guter Zusammenhang zwischen den Eigenschaften des Schaumbitumens und den Gebrauchseigenschaften des WMA besteht. Bei weiterführenden in situ-Arbeiten kamen Aufschäumungsgeräte unterschiedlicher Hersteller zum Einsatz (Wirtgen WLB 10S, IntroTek Accufoamer, PTI Foamer). Die Geräte haben unterschiedliche Eigenschaften des Schaumbitumens produziert, obwohl der Wassergehalt für jedes Gerät optimiert wurde. Insgesamt gesehen ist die Performance der WMA-Schaumbitumen-Varianten mit der eines konventionellen HMA vergleichbar, vorausgesetzt, das Schaumbitumen wird mit einem geeigneten Basisbitumen und geeigneten Additiven hergestellt und der WMA ist gut zusammengesetzt. Der Beschreibung zur Entwicklung eines Verfahrens der Erstellung einer Erstprüfung (mix design) wird ein breiter Raum gelassen, die Ergebnisse sind als Empfehlung in einem Flussdiagramm dargestellt.