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Detailergebnis zu DOK-Nr. 82177

Bewertung der mechanischen Eigenschaften von Asphaltmischungen mit alternativen Bindemitteln, die Biomaterialien enthalten (Orig. engl.: Assessing the mechanical performance of asphalt mixes with alternative binders containing biomaterials)

Autoren	G. Pipintakos S. Baleci W. Van den Bergh D. Hernando
Sachgebiete	9.1 Bitumen, Asphalt

14th International Conference on Asphalt Pavements, ISAP2024 Montreal. Cham: Springer Nature, 2024, S. 331-336, 5 B, 2 T, 7 Q

In der Untersuchung wurden drei Asphaltmischungen mit alternativen Bindemitteln, die biobasierte Quellen enthalten, hergestellt und auf ihre mechanische Leistungsfähigkeit getestet. Hierbei sollte erstens untersucht werden, ob bestimmte vielversprechende Biomaterialien wie Mikroalgen und Pappel-Sägemehlabfälle durch Trockenzugabe teilweise als Ersatz für herkömmliches Bitumen in Asphaltmischungen verwendet werden können. Zweitens soll bewertet werden, ob ein handelsübliches bioextendiertes polymermodifiziertes Bitumen herkömmliches Erdölbitumen hinsichtlich seiner mechanischen Eigenschaften ersetzen kann. Alle Mischungen wurden mechanisch gemischt und mit einem Gyrator gemäß den belgischen Normen NBN EN 12697-35 und NBN EN 12697-31 verdichtet. Durch die Zugabe von Sägemehl oder Mikroalgen wurden die Asphaltmischungen weniger dicht und die Bindemittelaufnahme deutlich erhöht. Die Zugabe von Sägemehl führte sogar zu einem Mischgut mit einem Hohlraumgehalt, der den flämischen Bereich überschritt. Durch den Ersatz des herkömmlichen Bindemittels durch ein handelsübliches bioextendiertes PMB wurde eine besonders dichte Mischung erzielt. Beide Mischungen mit Biomaterialien zeigten inakzeptable Quellbarkeit und schlechte Beständigkeit gegenüber Feuchtigkeit, wobei die Sägemehlmischung aus dem Wasserbad vollständig deformiert wurde. Obwohl die Zugabe von Mikroalgen keinen signifikanten Verlust der Trocken-Zugfestigkeit verursachte, verringerte die Zugabe von Sägemehl die Festigkeit der Asphaltmischung. Die Mischung mit dem bioextendierten PMB zeigte Feuchtigkeitsempfindlichkeitswerte, die genauso gut oder sogar besser waren als die der Referenzmischung. In Bezug auf die Bruchfestigkeit im Semi-Circular-Bend-Test übertraf die biologisch erweiterte PMB-Mischung alle anderen Mischungen. Mischgut mit Sägemehl zeigte ein ähnliches Rissverhalten wie die Referenzmischung. Während die Biomaterialien die Mischung versteiften und einen relativ schnellen Anstieg der Belastung gefolgt von einem raschen Abfall nach dem Spitzenwert zeigten, ergab die bioextendierte PMB-Mischung ein flexibleres Verhalten. Im Allgemeinen zeigte die Mischung mit einem handelsüblichen bio-extendierten PMB eine ähnliche oder überlegene mechanische Leistung gegenüber der herkömmlichen Mischung. Das handelsübliche bioextendierte PMB könnte hinsichtlich der mechanischen Leistung als Alternative zu herkömmlichen Bindemitteln dienen.