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Detailergebnis zu DOK-Nr. 49019

Rheologisches Modell der Fließeigenschaften von Bitumenemulsionen (Orig. franz.: Rhéologie des emulsions de bitume: Modelisation)

Autoren	J.E. Poirier I. Talbi-Boucenna D. Quemada
Sachgebiete	9.1 Bitumen, Asphalt

Deuxième Congrès Mondial de l'Emulsion, 23-26 Sept. 1997, Bordeaux - Recueil du Congrès / Second World Congress on Emulsion, 23-26 Sept. 1997, Bordeaux - Congress Proceedings. Boulogne-Billancourt: CME, 1997, Vol. 2, Paper-No 2-4 224, 6 S., 1 T, 13 Q

Bitumenemulsionen werden über Variation der Zusammensetzung ( Bitumenart, -sorte und -gehalt, Emulgatortyp, sonstige Additive) den Anforderungen und den gewünschten Eigenschaften entsprechend zusammengesetzt, allerdings weitgehend empirisch. Da man die rheologischen Grundlagen und Gesetze hierbei nicht quantitativ erfassen kann, ist eine gezielte und effiziente Rezeptur erschwert. Abhilfe soll ein rheologisches Modell schaffen, bei dem - unter bestimmten Einschränkungen - die Bitumentröpfchen in der Emulsion als sich elektrostatisch abstoßende Festkörper angesetzt werden. Es basiert auf mikroskopischen Beobachtungen der Strukturen in einer sich bewegenden Emulsion und verknüpft über insgesamt neun Parameter Strukturbildung (Ballung und Auflösung der Bitumenteilchen unter dem Einfluß des Emulgators und der flüssigen Phase) mit den Fließvorgängen. Eine Anwendung dieses schon für den untersuchten stationären Strömungsfall recht komplexen Modells erfolgte auf Emulsionen mit 65 und 69 % Bitumengehalt. Im ersten Fall liegen noch stationäre Verhältnisse vor und das Fließverhalten der Emulsion, charakterisiert durch ihre Viskosität, wird in erster Linie durch den Bitumengehalt bestimmt. Mit dem Modell ließen sich experimentell ermittelte Fließkurven nachvollziehen und u.a. zeigen, daß die untersuchte Klumpenbildung und deren Auflösung unter Scherkräften maßgeblich durch den (mittleren) Durchmesser der Bitumentropfen beeinflußt wird.