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Detailergebnis zu DOK-Nr. 49122

Graphische Darstellung der Rheologie von Bitumen und Asphalt für den Bauingenieur (Orig. engl.: Rheology of binders and of asphalt mixes "visualised" for the engineer)

Autoren	D. Goos D. Carré
Sachgebiete	9.1 Bitumen, Asphalt

Eurobitume Workshop 99 on Performance Related Properties for Bituminous Binders, 3-6 May 1999, Luxembourg - Workshop briefing. Brussels: Eurobitume, 1999, Paper No 109, 5 S., 10 B, 1 T, 11 Q

Aus der Rheologie der Kunststoffe übernommene Meßverfahren geben besseren Aufschluß über das Verhalten - vor allem polymermodifizierter - Bitumen und Asphalte als die dem Bauingenieur vertrauten konventionellen Prüfverfahren. Der Zusammenhang der rheologischen Kenndaten mit den im Asphaltstraßenbau interessierenden mechanischen Phänomenen wie Verformungsverhalten bei unterschiedlicher Belastungsgeschwindigkeit, Tieftemperaturverhalten, Verarbeitbarkeit, Verdichtbarkeit läßt sich mit Hilfe modifizierter Black-Diagramme herstellen. Hierzu werden die Proben dynamisch bei konstanter Temperatur und verschiedenen Belastungsgeschwindigkeiten beansprucht und als dynamische (rheologische) Kennwerte die Steifigkeit (gemessen als komplexer Modul) über dem Verlustwinkel aufgetragen. An einer Reihe von Beispielen wird gezeigt, wie sich Änderungen der Temperatur oder der Belastungsgeschwindigkeit sowie nach Art und Quantität unterschiedliche Polymermodifikationen auf das Verformungsverhalten auswirken. Man erhält eine anschauliche Charakteristik des Bindemittels hinsichtlich seines elastischen oder plastischen Verhaltens und seiner Steifigkeit. Auch entsprechende Einflüsse auf die Verarbeitbarkeit von Asphalt lassen sich mit dieser Art der Darstellung verdeutlichen: So zeigen Elastomermodifikationen mit z.B. SBS in höheren Prozentsätzen selbst bei Temperaturen > 100 Grad Celsius noch deutlich elastisches Verhalten und sind naturgemäß schwerer verdichtbar. Im Bereich der tiefen Gebrauchstemperaturen spielen die Polymerzusätze eine untergeordnete Rolle. Das gewünschte Verhalten läßt sich hier am wirtschaftlichsten über die richtige Viskosität des Ausgangsbitumens steuern. Mit Hilfe rheologischer Messungen und ihrer expliziten Darstellung kann eine sinnvolle Kombination von Bitumen und Polymeren ausgewählt werden, mit der sich ein praxisgerechter Kompromiß zwischen Verarbeitbarkeit und Verformungsbeständigkeit von Asphalt erreichen läßt.