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Detailergebnis zu DOK-Nr. 67732

Einfluss der Adsorption polarer Gruppen aus dem Bitumen auf die Eigenschaften des Asphaltmörtels (Bitumen/Füller-Gemisch) bei tiefen Temperaturen (Orig. engl.: The effect of bitumen polar groups adsorption on mastics properties at low temperatures)

Autoren	H. Bahia C. Clopotel
Sachgebiete	9.0 Allgemeines, Prüfverfahren, Probenahme, Güteüberwachung 9.1 Bitumen, Asphalt

Road Materials and Pavement Design 14 (2013) Supplement 1: EATA 2013, S. 38-51, 13 B, 3 T, zahlr. Q

Bereits früher wurde festgestellt, dass sich in Abhängigkeit von der Füllerart der Glasübergang in den Bereich tieferer Temperaturen verschiebt. In der Arbeit sollte geklärt werden, ob und welche Bitumenkomponenten an der Oberfläche des Füllers adsorbiert (angelagert) werden. Dazu wurde ein Untersuchungsprogramm aufgelegt. Variiert wurde die Füllerart mit spezifischen Oberflächen (BET-Verfahren) zwischen 1,0 und 7,0 m²/g in acht Stufen bei Rigdenhohlräumen zwischen 30 und 47 V.-% und relevante chemische und physikalische Eigenschaften der Füller bestimmt. BET steht für Brunauer-Emmett-Teller, eine Methode der Oberflächenchemie zur Bestimmung der massenbezogenen spezifischen Oberfläche. Variiert wurde weiterhin das Bitumen/Füller-Verhältnis zu 10/90, 30/70 und 40/60 und Asphaltmörtel-Probekörper bei 150 °C hergestellt. Die Untersuchungen haben ergeben, dass sich das Asphalten des Bitumens als dominante Größe an der Oberfläche des Füllers anlagert, gefolgt von Harzen, die der Maltenphase entzogen werden. Die Größe dieser Adsorption ist fast ausschließlich von der Oberflächenstruktur des Füllers abhängig und weitgehend unabhängig von der chemischen Struktur des Füllers. Die polaren Gruppen (Asphaltene und Harze) lagern sich als sehr dünne Schicht in einer durchschnittlichen Dicke von 0,5 nm an der Fülleroberfläche an. Mittels DSR-Analytik wurde gezeigt, dass die Viskosität der Asphaltene etwa 3 000-mal höher ist als die Viskosität der Maltene, das heißt, aufgrund des Entzugs der Asphaltene und Harze aus dem Bitumen wird der Asphalt je nach spezifischer Oberfläche (Oberflächenstruktur) des Füllers weicher. Der chemische Charakter des Füllers spielt bei dieser Beobachtung praktisch keine Rolle.