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Detailergebnis zu DOK-Nr. 71249

Vorteil von wachsmodifiziertem Warmasphalt hinsichtlich Kurzzeitalterung und Dauerhaftigkeit (Orig. engl.: Benefits of F-T wax based warm asphalt mixes for short-term binder aging and pavement durability)

Autoren	K. Mollenhauer T. Butz C. Oelkers D. Simnofske
Sachgebiete	9.1 Bitumen, Asphalt 11.1 Berechnung, Dimensionierung, Lebensdauer

Proceedings of the 6th Eurasphalt & Eurobitume Congress, 1-3 June 2016, Prague. Czech Technical University Prague, Faculty of Civil Engineering, 2016, USB-Stick, Paper No. 148, 13 S., 10 B, 4 T, 6 Q

Gegenüber Heißasphalt (HMA) wird wachsmodifiziertem Warmasphalt (WMA) bei fallenden Temperaturen eine bessere Verarbeitbarkeit und Verdichtbarkeit zugemessen. In dem Aufsatz wird zum Einfluss auf die chemische Struktur am Beispiel der Modifizierung eines Bitumens 50/70 mit 3 % Fischer-Tropsch(FT)-Wachs berichtet. Die Alterung erfolgte mittels RTFOT bei 163 und bei 143 °C. Mit diesen beiden Temperaturen der Kurzzeitalterung sollten zum einen die konventionelle und zum anderen eine um 20 K reduzierte Herstellungs- und Einbautemperatur simuliert werden. An den so gealterten wachsmodifizierten Bitumen wurden physikalische Größen (DSR, Pen, EP RuK) gemessen und Untersuchungen zur chemischen Struktur mittels IR-Spektroskopie, SARA-Chromatographie und zum Asphaltenstatus durchgeführt. Die Untersuchungen zum EP RuK, zur Nadelpenetration und mittels DSR haben unter anderem gezeigt, dass die Modifizierung mit FT-Wachs das Bitumen höher viskos (also steifer) macht. Der Temperatursweep des DSR zeigt aber auch, dass im tieferen Temperaturbereich (< +20 °C) der Effekt der Wachsmodifizierung weitgehend verloren geht und die Rheologie des Basisbitumens dominiert. Die Ergebnisse der Untersuchungen wurden wie folgt zusammengefasst: (1) Die Modifikation mit FT-Wachs verändert die chemische Zusammensetzung und die Oxidationsempfindlichkeit praktisch nicht. (2) Der Asphaltenstatus wird von der Provenienz des Bitumens stärker beeinflusst als durch die Wachsmodifizierung und durch eine Kurzzeitalterung mittels RTFOT. (3) Der versteifende Effekt der Wachsmodifizierung wird mit abnehmender Temperatur größer, wird aber bei niedrigeren Gebrauchstemperaturen deutlich geringer. (4) Bei einer geringeren Herstellungs- und Verarbeitungstemperatur wird der Alterungseffekt reduziert, eine Feststellung die über die kolloide Bitumenstruktur und auch anhand konventioneller Bitumeneigenschaften nachgewiesen wurde. (5) Die Überprüfung des Einflusses der Alterung mittels DSR ist kritisch zu sehen, da während der Probekörperherstellung ein Einfluss der Abkühlgeschwindigkeit auf den Kristallisationsprozess möglich ist. Hierzu wird weiterer Forschungsbedarf gesehen.