Detailergebnis zu DOK-Nr. 71904
Ein vertiefender wissenschaftlicher Blick auf die Anwendung von Schaumbitumen (Orig. engl.: A closer scientific look at foam bitumen)
| Autoren |
M.N. Partl I. Jerjen B.W. Hailesilassie M. Griffa |
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| Sachgebiete |
9.1 Bitumen, Asphalt |
Road Materials and Pavement Design 18 (2017) Nr. 1-2, S. 362-375, 12 B, 2 T, 37 Q
Im Rahmen des vorgestellten Projekts wurden neue Methoden zur Visualisierung eines instabilen Bitumenschaums entwickelt, wie zum Beispiel Dynamische Röntgen-Radiografie, Computertomografie (CT) und Untersuchungen mittels Hochgeschwindigkeitskamera. Darüber hinaus wurden zur Charakterisierung empirische Methoden wie Berechnung des Expansionsverhältnisses und der Halbwertzeit unter Verwendung von Ultraschallmessungen angewendet. Dies eröffnet für praktische Anwendungen neue Möglichkeiten der Beurteilung des Schäumungsprozesses. Die Untersuchung des Schaumbitumenstroms mittels einer Hochgeschwindigkeitskamera ergab, dass der Bitumenschaum Fragmentstücke von Bitumen enthält, die mehr einer Flüssigkeit als einem Schaum ähneln. Die Wärmebilder der Oberfläche während des Schäumungsprozesses zeigen, dass die Temperaturverteilung vom Wassergehalt des Schaums und von der Verteilung der Blasengrößen abhängt. Höhere Wassergehalte führen zu einer inhomogenen Temperaturverteilung. Mit dem Ergebnis der Dynamischen Röntgen-Radiografie wird der Zusammenhang zwischen dem Zerfall des Bitumenschaums, der Blasengrößenverteilung und der Bitumentemperatur gezeigt. Weiterhin wird gezeigt, dass zu Beginn der Schaumbildung die Mehrheit der Blasen in einem verhältnismäßig kleinen Querschnittsbereich (0,2-10 mm²) liegt. Zu einem späteren Zeitpunkt werden die Blasen polydispers. Darüber hinaus zeigen die auf CT-Scans beruhenden Datensätze zur Blasenverschmelzung, dass mit zunehmendem Blasendruck der Schaumfilm mit der Zeit dünner wird und schließlich bricht. In dem Aufsatz wurde abschließend hervorgehoben, dass die erarbeiteten Kenntnisse über die Mechanismen zur Bildung und zum Zerfall des Bitumenschaums hilfreich sind, um den Einfluss von Wasser und Temperatur auf die Schaumbildung zu verstehen und den Stabilisierungsmechanismus zu identifizieren.