Detailergebnis zu DOK-Nr. 71459
Untersuchung der Wirksamkeit von flüssigem Kautschuk zur Modifizierung von Bitumen (Orig. engl.: Investigating the effectiveness of liquid rubber as a modifier for asphalt binder)
| Autoren |
E.H. Fini S. Hosseinnezhad B.K. Sharma D.J. Oldham |
|---|---|
| Sachgebiete |
9.1 Bitumen, Asphalt 9.10 Gummi, Kautschuk, Asbest |
Road Materials and Pavement Design 17 (2016) Nr. 4, S. 825-840, 12 B, 4 T, 38 Q
Die Modifizierung von Bitumen mit Gummi wird häufig zur Verbesserung der rheologischen Eigenschaften angewendet. Bei diesen Anwendungen wird Gummigranulat im Nassprozess oder Trockenprozess zugegeben, wobei allerdings Phasentrennungen und Entmischungen innerhalb der Bitumenmatrix auftreten können. Aufgrund dieser Problematik wird in dem Beitrag die Zugabe von flüssigem Kautschuk behandelt, der durch eine Vakuumpyrolyse von Altreifen als Bitumenmodifizierer hergestellt wird. Vor der Vakuumpyrolyse werden dafür die niedrig siedenden Verbindungen, die für Kraftstoffanwendungen genutzt werden, abgezogen. Durch den Pyrolyseprozess werden die langkettigen Kohlenwasserstoffe des Kautschuks aus den Altreifen in kurzkettige Moleküle umgewandelt. Gleichwohl profitiert das mit flüssigem Kautschuk modifizierte Bitumen (LRM-Bitumen) von der Anwesenheit der Styrol-Butadien-Komponenten im flüssigen Kautschuk. Untersucht wurden die chemischen Eigenschaften des flüssigen Kautschuks und die rheologischen Eigenschaften des LRM-Bitumens. Ergänzend wurde das FTIR (Fourier-Transformations-Infrarotspektrometer) verwendet, um den Gehalt an Kautschukpolymer und anderen Kohlenwasserstoffen im LRM-Bitumen zu bestimmen. Um die Komponenten des LRM-Bitumens zu ermitteln, wurde zudem die Iatroscan-Analyse verwendet. Die Molekulargewichtsverteilung des flüssigen Kautschuks und die Molekulargrößenverteilung des LRM-Bitumens mit unterschiedlichen Zugabemengen an flüssigem Kautschuk wurden mittels Gelpermeations-Chromatographie untersucht. Um die thermischen Zersetzungstemperaturen der modifizierten und nicht modifizierten Proben zu erhalten, wurden thermisch-gravimetrische Analysen durchgeführt. Die rheologischen Eigenschaften des LRM-Bitumens wurden mittels Rotationsviskosimeter, DSR und BBR bestimmt, wobei mit dem DSR auch MSCR-Tests ausgeführt worden sind. Die Untersuchungsergebnisse zeigen, dass mit dem flüssigen Kautschuk die rheologischen Eigenschaften verbessert werden können und die Tieftemperatureigenschaften verbessert werden.