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Detailergebnis zu DOK-Nr. 81960

Auswirkungen von modifiziertem Post-Consumer-Kunststoff (MPCP) auf die Eigenschaften von Bitumen (Orig. engl.: Impact of modified post-consumer plastic (MPCP) toner on asphalt binder properties)

Autoren	J. Larios-Rodriguez P. Sebaaly E. Hitti E. Hajj A. Hand
Sachgebiete	9.1 Bitumen, Asphalt 9.14 Ind. Nebenprodukte, Recycling-Baustoffe

Transportation Research Record (TRR): Journal of the Transportation Research Board Vol. 2679, H. 1, 2025, S. 953-962, 10 B, 2 T, 15 Q. − Online-Ressource: verfügbar unter: https://journals.sagepub.com/home/trr

Die Verwendung von recycelten Kunststoffen in Asphaltbelägen wird wegen ihrer potenziellen Vorteile für die Umwelt und die Wirtschaft immer beliebter. Frühere Studien konzentrierten sich auf die Einbindung von Polyethylen hoher und niedriger Dichte in Asphaltmischungen als Zusatzstoff zur Verbesserung der rheologischen und mechanischen Eigenschaften. Es gibt jedoch auch neue Techniken zur Nutzung von Altkunststoffen (PCP, post-consumer plastics), die nicht recycelt werden können. Ein Beispiel für PCP ist Toner, ein elektronischer Abfall, der schwer zu recyceln ist, aber polymere Komponenten wie Styrol-Acrylat, Styrol-Butadien und Polyester enthält, was ihn zu einem vielversprechenden Kandidaten für die Modifizierung von Asphaltbindemitteln macht. Die Forschungsarbeit untersucht die Machbarkeit und das Potenzial von modifiziertem Post-Consumer-Kunststoff (MPCP), der überwiegend aus Toner besteht, als Zusatzstoff zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit von Asphaltbindemitteln und zur Behebung von Problemen wie Spurrinnenbildung und Rissbildung bei niedrigen Temperaturen. Die Untersuchungen erfolgten mit einer Superpave-Kornabstufung, Phasentrennung, mittels DSR (Dynamischer Scherrheometer) über den Frequenzsweep und der MSCR-Prüfung (Multiple Stress Creep and Recovery Test), um die Wirksamkeit von MPCP-Dosierungen zu bewerten. Die Ergebnisse zeigen, dass mit MPCP modifizierte Bitumen eine erhöhte Steifigkeit und Viskosität aufweisen, die proportional zum MPCP-Gehalt sind, was zu einer verbesserten Beständigkeit gegen bleibende Verformungen führt. Eine Dosierung von 20 % MPCP erhöht jedoch die Phasentrennung erheblich und wirkt sich nachteilig auf die Tieftemperaturperformance (PG) aus, während eine 10%ige MPCP-Dosierung keine Auswirkungen auf den PG hat. Die Studie empfiehlt, die MPCP-Dosierung auf 10 % zu begrenzen, um eine optimale Lagerstabilität, erhöhte Steifigkeit, verbesserte Spurrinnenbeständigkeit und minimale Veränderungen der Rissbeständigkeit zu erreichen. Insgesamt bietet die Studie Einblicke in den effektiven Einsatz von MPCP in Asphaltbindemitteln und den potenziellen Einfluss auf die Leistungsfähigkeit von Asphaltbetonmischungen.