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Detailergebnis zu DOK-Nr. 73678

Einfluss von Feuchtigkeit auf die Kohäsion und Adhäsion von Asphaltmastix (Orig. engl.: Effect of moisture on the cohesion of asphalt mastics and bonding with surface of aggregates)

Autoren	H.U. Bahia P. Chaturabong
Sachgebiete	9.1 Bitumen, Asphalt

Road Materials and Pavement Design 19 (2018) Nr. 3, S. 741-753, 6 B, 6 T, zahlr. Q

Die Wasserempfindlichkeit (Haftverhalten) eines Asphaltgemisches kann entweder durch ein Versagen der Verklebung zwischen Bitumen und Gesteinsoberfläche oder durch Versagen der Kohäsion innerhalb des Bitumens/Asphaltmörtels verursacht werden. Der Aufsatz befasst sich mit den Mechanismen des Versagens durch Feuchtigkeitsangriff und nutzt im experimentellen Teil einen Bitumen-Bond-Strength (BBS)-Test, bei welchem alleine die Systemkomponente Asphaltmastix geprüft wird. Beim BBS-Test werden Stahlstifte mit runder Fußplatte mittels dem zu prüfenden Asphaltmastix auf eine Kalksteinplatte als Unterlage geklebt und dann mit einer Apparatur bei definierten Bedingungen abgezogen. Im Zuge der Probenpräparation wurde dafür gesorgt, dass alle Mastixvarianten die gleiche Steifigkeit aufwiesen. Dazu wurden DSR-Versuche vorgeschaltet und jeweils die Temperatur gleicher Steifigkeiten festgestellt. Bei dieser Temperatur, die zwischen 32,7 und 42,8 °C angesiedelt war, wurden dann die Abzugsversuche durchgeführt. Gegenstand der Variation des Asphaltmastix waren die Art des Füllers in vier Stufen (Kalkstein-, Granit-, Dolomit- und Basalt-Füller) sowie die Art der Modifikation des Bitumens, PG-Bitumen 64-22 und dessen Polymermodifikation in drei Stufen, nämlich 3 % Plastomer, 3 % Elastomer und ein Gemisch aus Elastomer (1,5 %) und Plastomer (1,5 %), Hybridmodifikation genannt. Gemessen werden die Abzugsfestigkeiten der trockenen und der nass gelagerten Proben. Aus den Ergebnissen wurde dann der Verlust an Zugfestigkeit aufgrund der Wasserbeanspruchung berechnet. Die Art des Versagens, Kohäsion oder Adhäsion, wurde jeweils am Ende des Versuchs visuell angesprochen. In den weitaus überwiegenden Fällen fand kohäsives Versagen statt. Unter anderem wurde festgestellt, dass bei der Kalkstein- und Dolomit-Variante die Polymermodifikation das Haftverhalten ungünstig beeinflusst. Nur bei der Basalt-Variante wurde insbesondere durch die Hybridmodifikation eine Verbesserung des Haftverhaltens bewirkt. Darüber hinaus wurde auch der Einfluss der spezifischen Oberfläche getestet. Grundsätzlich wurde festgestellt, dass eine größere Oberfläche auch eine Verbesserung des Widerstands gegenüber Feuchtigkeit zur Folge hat. Die Größe der Kohäsionskraft hängt von der chemischen Aktivität des Füllers, der Größe der spezifischen Oberfläche des Füllers und von der Bitumenmodifikation ab. Zusammenfassend wird herausgearbeitet, dass das Konzept der Überprüfung der Wasserempfindlichkeit mittels BBS-Test geeignet ist, die Wirkung der beiden Mastixkomponenten Füller und Bitumen isoliert zu betrachten und die Adhäsions- und Kohäsions-Performance vor und nach der Wasserkonditionierung vorherzusagen.