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Detailergebnis zu DOK-Nr. 80608

Bewertung der chemischen Zusammensetzung und der physikalischen Eigenschaften von Bitumen und der Maltene und der Asphaltene (Orig. engl.: Evaluation of chemical composition and physical properties of bituminous binders and fraction)

Autoren	P. Apostolidis L. Porot
Sachgebiete	9.0 Allgemeines, Prüfverfahren, Probenahme, Güteüberwachung 9.1 Bitumen, Asphalt

Road Materials and Pavement Design 25 (2024) Nr. 1, S. 68-80, 10 B, 1 T, zahlr. Q

Bitumen sind als kolloidale, dispergierte Systeme zu verstehen, die sich durch eine hohe chemische Komplexität auszeichnen und eine Vielzahl von Molekülen enthalten, die in Maltene und Asphaltene unterteilt werden. Der Einfluss dieser Fraktionen auf das Gesamtverhalten von Bitumen ist nach wie vor nicht klar. Für diese Untersuchung wurden zwei Bitumen nach EN 12591 mit unterschiedlicher Viskosität derselben Raffinerie ausgewählt. Zunächst wurden dynamische Scher- und Biegebalkenrheometer eingesetzt, um die rheologischen Eigenschaften zu beurteilen. Die Ergebnisse stimmten mit den physikalischen Messungen überein, die an dem Bitumen durchgeführt wurden, um die rheologische Reaktion von niedrigen bis hohen Temperaturen zu untersuchen. Anschließend wurden die Bitumen und ihre Fraktionen einzeln mit Hilfe der Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie und der Differential-Scanning-Kalorimetrie analysiert, um die mit den strukturellen Veränderungen verbundene Chemie zu ergründen. Es konnten keine signifikanten Unterschiede in den Infrarotspektren bei den Bitumen festgestellt werden, auch wenn sie unterschiedliche physikalische Eigenschaften aufwiesen. Unterschiede lassen sich bei den Asphaltenen feststellen, eine Beobachtung, die auch durch kalorimetrische Messungen bestätigt werden, bei denen sterische Hinderung (Verlangsamung der chemischen Reaktion) beim Erhitzen auftrat. Die Maltene trugen erheblich zum Glasübergang beider Bitumen bei, während der Einfluss der Asphaltene auf die Änderungen der Wärmekapazität beim Glasübergang begrenzt war. Die Ergebnisse dieser Untersuchung könnten dazu dienen, einen neuen analytischen Ansatz für Bitumen zu entwickeln, um die Unterschiede in den physikalischen Eigenschaften des Bitumens auf der Grundlage ihrer Chemie zu verstehen.