Detailergebnis zu DOK-Nr. 78133
Oxidative Alterung von Epoxid-Asphalt (Orig. engl.: Oxidative aging of epoxy asphalt)
| Autoren |
P. Apostolidis X. Liu S. Erkens T. Scarpas |
|---|---|
| Sachgebiete |
9.1 Bitumen, Asphalt 9.8 Füller 11.1 Berechnung, Bemessung, Lebensdauer |
International Journal of Pavement Engineering 23 (2022) Nr. 5, S. 1471-1481, 9 B, 3 T, zahlr. Q
Die oxidative Alterung ist für irreversible Versteifung und Versprödung des Asphalts verantwortlich und führt zu einer erhöhten Anfälligkeit hinsichtlich Ermüdung und thermischer Rissbildung. In den letzten Jahren wurden verschiedene flexible Bindemittel in der Asphaltindustrie eingeführt, um langlebige Beläge herzustellen, darunter auch Epoxid-Asphaltbindemittel. Dennoch ist ein tiefgreifendes Verständnis des oxidativen Alterungsmechanismus von Epoxid-Asphaltbindemitteln und Bindemittelsystemen erforderlich, um zuverlässige Vorhersagen über die Materialdegradation während der Nutzungsdauer zu ermöglichen. Im Beitrag wurden die Veränderungen der Zusammensetzung und der rheologischen Eigenschaften von Epoxid-Asphaltbindemittel mit und ohne Füller mit Hilfe der Fourier-Transform-Infrarot-Spektroskopie (FTIR) und des dynamischen Scherrheometers (DSR) analysiert. Insbesondere wurden die kinetischen Parameter (Arrhenius) von Epoxid-Asphaltbindemittel bestimmt, indem die Veränderungen der chemischen Zusammensetzung verfolgt wurden. Die Oxidation von Kohlenstoffspezies in Epoxid-Asphaltbindemittel ist von der Zusammensetzung abhängig. Für die Tests wurde ein Bitumen 70/100 als Basis ausgewählt und mit einem Zweikomponenten-Epoxidharz in unterschiedlichen Verhältnissen vermischt. Weiterhin wurde Epoxid-Asphaltmastix (Bindemittel mit Kalkstein-Füller) rheologischen Tests unterzogen, um die Versteifungseffekte bei fortschreitender Oxidation zu bewerten. Die Proben wurden im Wärmeschrank bei Temperaturen von 80, 90 und 100 für 2 bis 480 Stunden gealtert. Die Zunahme der Steifigkeit in einem breiten Frequenzbereich, die Abnahme der Frequenzabhängigkeit des Moduls von Epoxid-Asphalt und die Verschiebung des Phasenwinkels zu niedrigeren Werten hin, sind einige wichtige Beobachtungen. Insgesamt erfolgt die Oxidation in Epoxidasphaltmaterialien langsam und führt zu sauerstoffbeständigen Bindemitteln, wenn Epoxidverbindungen in Asphaltbindemittel eingearbeitet werden.