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Detailergebnis zu DOK-Nr. 79885

Laborversuche mit Kaltasphalt-Mischgut unter Verwendung von aktiven Füllern (Orig. engl.: Characterisation of cold asphalt mixtures with the addition of active fillers)

Autoren	A. Al-Mohammedawi
Sachgebiete	9.1 Bitumen, Asphalt 9.8 Füller 9.14 Ind. Nebenprodukte, Recycling-Baustoffe

Kassel: Universität Kassel, 2023, Dissertation, XX, 278 S., zahlr. B, T, Q, Anhang. - Online-Ressource: verfügbar unter: http://kobra.uni-kassel.de/handle/123456789/14707

Der Klimawandel, die begrenzte Verfügbarkeit natürlicher Ressourcen und Energiekrisen setzen die Welt unter Druck, energiesparende und emissionsarme Technologien für den Straßenbau einzusetzen. Kaltrecycelte Materialien (CRM) sind eine effiziente und umweltfreundliche Lösung. Die Verwendung von CRM anstelle von Heißasphalt (HMA) hat viele Vorteile. Kaltrecyclingmaterial mit Bitumenemulsion (CRM-BE) ist eine der gängigsten Arten von CRM. CRM-BEs werden bei Umgebungstemperatur durch die Kombination einer großen Menge an Asphaltgranulat mit Bitumenemulsion hergestellt. Die beim Kaltrecycling verwendete Bitumenemulsion besteht in der Regel aus 60 % Bitumen und 40 % Wasser. Aufgrund des Wasseranteils in der Zusammensetzung sind die mechanischen Eigenschaften von CRM-BEs stark von der Aushärtungszeit und der verbleibenden Feuchtigkeit in der Struktur abhängig. Die insbesondere nach der Herstellung vorhängende Feuchtigkeit in der CRM-Schicht reduziert die Tragfähigkeit und ist so ein Hindernis für ihre häufigere Anwendung durch die Straßenbaubehörden. Daher wurden Versuche durchgeführt, die sich auf die Verbesserung der frühen mechanischen Eigenschaften durch die Zugabe von aktiven Füllern wie Zement in das System konzentrierten. In der Vergangenheit lag der Schwerpunkt vor allem auf der Erzielung einer höheren Festigkeit und Steifigkeit, ohne jedoch Rissempfindlichkeit infolge starrer Zementbindungen im Material zu berücksichtigen. Die Anpassung aktiver Füller in CRM-BEs könnte dazu führen, dass die CRM-BE-Mischungen mit Betonverfestigungen vergleichbaren Eigenschaften aufweisen. Daher können sie ein sprödes Verhalten aufzeigen und zu Schwindrissbildung neigen. Ziel der Arbeit war es, die Auswirkungen der Verwendung verschiedener industrieller Nebenprodukte als aktive Füller auf die mechanischen Eigenschaften von CRM-BE zu bewerten. Dazu wurden vier aktive Füller sowie Zement als Referenz verwendet: Gießpfannenschlacke (GOS) mit hohem CaO- und Al2O3-Gehalt, Silicastaub mit hohem Siliciumdioxidgehalt und Ettringit-Bindemittel, dessen Hauptbestandteile Calciumsulfoaluminat-Zement aus GOS und Gips bestehen. Der vierte Füller ist ein Gemisch aus Silikastaub, GOS und Flugasche. Diese Füller wurden anstelle von normalem Portlandzement verwendet. Für jeden Themenbereich wurden Labortests mit CRM-BE durchgeführt, die mit den oben genannten Füllern hergestellt worden sind. Die Ergebnisse der einzelnen Studien zeigen, dass unter den untersuchten Füllern der Ettringit-Füller erhebliche Vorteile aufweist und anstelle von herkömmlichem Zement verwendet werden kann.