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Detailergebnis zu DOK-Nr. 79360

Charakterisierung von kristallinem Wachs in Bitumen durch Röntgenbeugung (XRD) (Orig. engl.: Characterisation of crystalline wax in asphalt binder by X-ray diffraction)

Autoren	H. Ding H. Zhang X. Zheng C. Zhang
Sachgebiete	9.1 Bitumen, Asphalt 9.0 Allgemeines, Prüfverfahren, Probenahme, Güteüberwachung

Road Materials and Pavement Design 24 (2023) Nr. 2, S. 484-500, 14 B, 1 T, zahlr. Q

In der Literaturstudie stellen die Autoren heraus, dass die Existenz von kristallinem Wachs die Heilungsfähigkeit von Bitumen und die Haftung am Gestein schwächt, was sich auf die Lebensdauer von Asphaltbelägen auswirkt. Der Einfluss von kristallinem Wachs auf die Haltbarkeit von Asphaltbelägen wurde in der frühen Literatur bereits ausführlich diskutiert, sodass jetzt Verfahren zur Quantifizierung des Wachsgehalts in einem Bitumen Beachtung finden müssen. In diesem Zusammenhang beschäftigt sich die Studie intensiv mit dem Verfahren der Röntgenbeugung (XRD) und zielt darauf ab, durch ein systematisch angelegtes Untersuchungsprogramm, die Eignung der Anwendung von XRD zur Quantifizierung des Wachsgehalts in einem Bitumen nachzuweisen. Die Vorteile der XRD-Methode werden im Vergleich zu anderen Methoden darin gesehen, dass der Test schnell durchzuführen ist und auch einige Informationen zur kristallinen Struktur anzeigt. Gegenstand der systematischen Untersuchungen waren acht Bitumen unterschiedlicher Provenienzen und Wachsgehalten, die der SHRP Material Referenz Bibliothek (MRL) entstammen, worüber letztlich auf die Langzeit-Performance der zugehörigen Asphaltstrecken zurückgegriffen werden kann. Es wurden Alterungstests durchgeführt und Strukturparameter von Bitumen – mit einem in einer anderen Studie entwickelten Modell – berechnet. Des Weiteren wurden systematisch wachsmodifizierte Bitumen hergestellt und unterschiedlich lange mittels PAV gealtert. Die durchgeführten XRD-Untersuchungen werden umfassend grafisch dokumentiert und diskutiert. Die Ergebnisse zeigen unter anderem, dass die Scanrate und die Temperatur die Intensität der Beugungspeaks beeinflussen. Oxidatives Altern besitzt einen komplexen Einfluss auf das kristalline Wachs im Bitumen aus den verschiedenen Rohölen. Zusammenfassend wird in XRD eine vielversprechende Methode zur Identifizierung und Quantifizierung von Wachs in Bitumen gesehen, da das Verfahren schnell Ergebnisse liefert, sehr genau ist und sensibel reagiert.