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Detailergebnis zu DOK-Nr. 69394

Eine Studie zur dielektrischen Reaktion von Bitumen im Niederfrequenzbereich (Orig. engl.: A study on dielectric response of bitumen in the low-frequency range)

Autoren	B. Birgisson N. Kringos F. Chen N. Taylor
Sachgebiete	9.0 Allgemeines, Prüfverfahren, Probenahme, Güteüberwachung 9.1 Bitumen, Asphalt

Road Materials and Pavement Design 16 (2015) Supplement 1: EATA 2015, S. 153-169, 9 B, 1 T, zahlr. Q

Nach dem derzeitigen Stand der Wissenschaft sind weder die dielektrischen Eigenschaften von Bitumen, noch der Zusammenhang mit den weiteren Eigenschaften wie Polarität oder Rheologie, ausreichend erforscht. In dieser Studie wurden dielektrische Spektroskopie-Messungen im Niederfrequenzbereich (10(hoch -2) bis 10(hoch 6) Hz) an Proben aus verschiedenen Bitumensorten und an wachsmodifizierten Bitumen durchgeführt. Aus den Messreihen, durchgeführt in einem breiten Temperaturband, konnten folgende Ergebnisse abgeleitet werden: Die dielektrische Reaktion der Basisbitumen ist stark abhängig von der Temperatur und der Frequenz und hat somit einen unmittelbaren Zusammenhang mit der Rheologie des Systems. Bei verschiedenen Bitumensorten aus der gleichen Rohölquelle ist kein merklicher Unterschied der dielektrischen Konstante e‘ erkennbar, was gleichbedeutend mit einer ähnlichen Polarisierbarkeit in einem elektrischen Feld ist. Eine Änderung der dielektrischen Verlusttangente (tan d) bei den verschiedenen Bitumensorten ist festzustellen und wird als guter Indikator für den Zusammenhang zwischen der dielektrischen Reaktion und der rheologischen Veränderung angesehen. Wachsmodifizierte Bitumen zeigten keine dielektrische Reaktion im Niederfrequenzbereich, was auf die fehlende dipolare Polarisation der Wachszusätze zurückzuführen ist. Zusammenfassend kann erwartet werden, dass die dielektrische Spektroskopie das Potenzial für eine neue Herangehensweise an die Untersuchung von Straßenbaustoffen haben könnte. Für die Zukunft empfiehlt sich eine Untersuchung an Bitumensorten aus unterschiedlichen Rohölquellen. Außerdem können die Effekte aus der Alterung, unterschiedlichen Wassergehalten und aus Polymermodifikation in die Studien mit einbezogen werden.