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Detailergebnis zu DOK-Nr. 73598

Studie über die Verwendung von Niederfeld-Kernspinresonanz zur Erkennung von Asphaltalterung (Orig. engl.: Study on the use of low field nuclear magnetic resonance for detecting asphalt aging)

Autoren	E. Masad O. Sirin I. Menapace M. Nogueira d'Eurydice P. Galvosas M.W. Hunter
Sachgebiete	11.1 Berechnung, Bemessung, Lebensdauer 11.2 Asphaltstraßen

Bearing Capacity of Roads, Railways and Airfields: Proceedings of the 10th International Conference on the Bearing Capacity of Roads, Railways and Airfields (BCRRA 2017), Athens, Greece, 28-30 June 2017. Leiden u. a.: CRC Press, 2017, Paper No. 211, S. 1589-1596, 9 B, 18 Q

Aufbauend auf einer ersten, bereits veröffentlichten Studie zum Einsatz der Niederfeld-Kernspinresonanz (LF-NMR) zur Bewertung der Alterung von Asphalt wurde nun die Anwendung der Methode zur Bewertung der Alterung von Bitumen untersucht. Hierfür wurde das Bindemittel aus den Asphaltproben der ersten Studie mittels Extraktion rückgewonnen. Die Asphaltproben unterschieden sich im Hohlraumgehalt (4, 7 oder 10 Vol.-%) und der Dauer der Alterung (Lagerung bei 60 °C über 0, 3 oder 6 Monate). Weiterhin wurden das Ausgangsbitumen (Pen 60/70) und das im Asphalt enthaltene Gestein (Kalkstein) untersucht. Die Messung mit dem LF-NMR wurde an auf 23 °C temperierten Proben und bei 2 MHz durchgeführt, wobei insbesondere die sehr kurzen Nachlaufzeiten gemessen wurden. Die Impulssequenz wurde je nach Messziel variiert. Aus den Messergebnissen ermittelte Parameter sind der "Relative Hydrogen Index" (RHI), der zur Kalkulation der dynamischen Viskosität verwendet wird, und die transversale Relaxationszeit T(index 2). Zusätzlich wurde die Viskosität des Bindemittels mit dem DSR geprüft. Während sich sowohl für die Messungen des Bindemittels mit dem DSR als auch mit dem LF-NMR eine Zunahme der Viskosität mit einer zunehmenden Alterungsdauer zeigte, war kein Einfluss des Hohlraumgehalts erkennbar. Der Zusammenhang zwischen RHI und Viskosität differiert mit der Temperatur, da der RHI - entgegen der Viskosität - nicht temperaturabhängig ist. Die Ergebnisse der ersten Studie konnten somit nicht umfänglich bestätigt werden, wobei ein Einfluss aus sowohl der Messung selbst als auch dem im Asphalt enthaltenen Gestein (und gegebenenfalls enthaltenem Wasser) gesehen wird.