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Detailergebnis zu DOK-Nr. 74334

Optimaler Gehalt an Nano-Siliciumdioxid in Bitumen zur Verbesserung der Performance (Orig. engl.: Optimum content of nano-silica to ensure proper performance of an asphalt binder)

Autoren	F. Leiva-Villacorta A. Vargas-Nordcbeck
Sachgebiete	9.1 Bitumen, Asphalt

Road Materials and Pavement Design 20 (2019) Nr. 2, S. 414-425, 7 B, 6 T, zahlr. Q

Die Verbesserung der Performance des Bitumens und damit eine Reduzierung von Zerstörungen durch dauerhafte Verformungen, Ermüdungen, Adhäsionsverlust und Feuchtigkeitsprobleme wird immer wichtiger. Bislang wurde die Modifikation über Polymere erreicht, mittlerweile wird das Bitumen immer häufiger auf der Molekularebene mit Nano-Material modifiziert. Zur Untersuchung der Modifikation werden dadurch auch immer tiefergehende Analysen erforderlich. In dem Paper wird dazu eine Studie vorgestellt, in der der Einsatz von Nano-Siliciumdioxid (nano-SiO2) in einem Bitumen (PG64-22) mit verschiedenen Zugabemengen zwischen 0,5 bis 6,0 % untersucht wurde. Zur Bestimmung der Bitumen-Modifikation wurden morphologische, rheologische und thermische Analysen durchgeführt. Dadurch sollten zum einen der optimale Gehalt an Nano-Modifikation ermittelt und zum anderen eine erste Versuchsanordnung zur Festlegung des Gehalts beschrieben werden. Als Siliciumdioxid wurde ein in einer Flamme produziertes pyrogenes Siliciumdioxid ausgewählt. Dadurch konnte eine sehr geringe Dichte aber eine sehr große Oberfläche erreicht werden. Für die Materialcharakterisierung wurden vier Schritte und zur Performancebewertung wurden drei verschiedene Prüfungen durchgeführt. Die Auswahl des optimalen Gehalts an Nano-Siliciumdioxid wurde hauptsächlich durch das Dynamische Scherrheometer, die Asphaltermüdungs-, Spurbildungs- sowie Adhäsionsversuche auf 3 % ermittelt.