Detailergebnis zu DOK-Nr. 81129
Wirkung von oberflächenmodifizierten Zinkoxid-Nanopartikeln auf die rheologischen Eigenschaften von Bitumen (Orig. engl.: Effect of superficially modified zinc oxide nanoparticles as an additive on the rheological performance of asphalt binder)
| Autoren |
V. Ferreira de Sousa-Neto I.M. Silva L.C. de Figueiredo Lopes Lucena A.E. de Figueiredo Lopes Lucena O. de Medeiros Melo Neto R.K. Batista de Lima |
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| Sachgebiete |
9.0 Allgemeines, Prüfverfahren, Probenahme, Güteüberwachung 9.1 Bitumen, Asphalt |
Road Materials and Pavement Design 25 (2024) Nr. 6, S. 1211-1228, 10 B, 8 T, zahlr. Q. − Online-Ressource: verfügbar unter: https://doi.org/10.1080/14680629.2023.2251066
Nanopartikel können genutzt werden, um Bitumeneigenschaften zu beeinflussen. Es ist jedoch zu berücksichtigen, dass es aufgrund der großen Oberfläche und der geringen Partikelgröße zu einer Behinderung der Verteilung der Nanopartikel im Bitumen kommt. Daher sind physikalische oder chemische Methoden erforderlich, um die Oberflächenenergie und Struktur zu reduzieren, um die Verteilung zu verbessern. In der Studie wird die Wirkung der Einarbeitung von oberflächenmodifizierten Zinkoxid-Nanopartikeln (ZnO M) in ein Bitumen 50/70 untersucht. Die Oberflächenmodifikation der ZnO-Nanopartikel erfolgte durch Zugabe von Propyltrimethoxysilan (GPTMS) als oberflächenmodifizierendes Mittel. Die Auswirkungen der modifizierten Nanopartikel wurde in einer Menge von 3, 5 und 7 % bezogen auf das Bitumengewicht in physikalischen und rheologischen Tests untersucht. Dazu wurde das Zinkoxid über eine Dauer von 90 min. in das rund 150°C heiße Bitumen eingemischt. Es wurden unter anderem die Nadelpenetration, der Erweichungspunkt Ring und Kugel, die Rotationsviskosität, das Kriechverhalten (MSCRT) und die Masterkurve bestimmt. Durch die Zugabe von ZnO M-Nanopartikeln wurde die Alterungs- und Oxidationsbeständigkeit des Bitumens bei fast allen untersuchten Eigenschaften erhöht. Die Proben mit (3 und 7 % ZnO M) zeigten im Vergleich zum reinen Bitumen eine höhere Steifigkeit und Viskosität. Darüber hinaus erhöhte das ZnO M die Beständigkeit gegen permanente Verformung.