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Detailergebnis zu DOK-Nr. 82175

Untersuchungsmethode zur Bewertung der Modifizierung von Bitumen mit recycelten thermoplastischen Kunststoffen

Autoren	N. Stelzenmüller
Sachgebiete	9.0 Allgemeines, Prüfverfahren, Probenahme, Güteüberwachung 9.1 Bitumen, Asphalt 9.14 Ind. Nebenprodukte, Recycling-Baustoffe

Karlsruhe: Karlsruher Institut für Technologie, Dissertation, 2024, VI, 211 S., 112 B, 48 T, zahlr. Q, Anhang. - Online-Ressource: Verfügbar unter: www.publikationen.bibliothek.kit.edu\1000177479

Wegen ökologischer und ökonomischer Vorteile stellt die Anwendung von recycelten thermoplastischen Kunststoffen als Modifikator für Bitumen eine vielversprechende Möglichkeit dar, da aufgrund der plastifizierenden Wirkung dieser Sekundärrohstoffe ist eine Verbesserung des Verformungsverhaltens zu erwarten ist. Im Unterschied zu Plastomermodifiziertem Bitumen (PmB C) nach den TL Bitumen-StB, die ebenfalls mit thermoplastischen Polymeren hergestellt werden, sind in recycelten thermoplastischen Kunststoffen neben dem Polymer auch Additive aus der Kunststoffsynthese und aus dem Recyclingprozess enthalten. Darüber hinaus sind die Polymerketten wegen der thermischen und mechanischen Vorbelastung gealtert, was mit lokalen Schäden in der molekularen Struktur bzw. einer veränderten Morphologie einhergeht. In Abhängigkeit vom ursprünglichen Verwendungszweck und von der Abfallgruppe variieren sowohl die Additive als auch die Vorbelastungen. Ziel der Dissertation war es, eine Untersuchungsmethode zu entwickeln, die eine Bewertung der Modifizierung von Bitumen mit recycelten thermoplastischen Kunststoffen erlaubt und womit gleichzeitig relevante Einflussfaktoren und Wechselwirkungen identifiziert werden können. Zur Bewertung der recycelten Kunststoffmodifizierten Bitumen (rKmB) wurden u. a. rheologische und thermische Prüfverfahren angewendet. Grundsätzlich haben sich eine Erhöhung der Steifigkeit, ein schnelleres Rückformungsvermögen und eine geringere Kristallinität durch die Modifizierung ergeben. Durch eine Analyse der Kennwerte und eine mikrostrukturelle Bewertung hat sich herausgestellt, dass die Morphologie sowohl der Ausgangsmaterialien als auch der rKmB eine entscheidende Rolle spielt. Mit einer hohen Polarität der recycelten thermoplastischen Kunststoffe, welche durch Additive und gealterte Strukturen entstehen kann, wird eine gute Kompatibilität zu Bitumen geschaffen. Zudem werden mit einer weichen Bitumensorte tendenziell günstigere Eigenschaften der rKmB bewirkt.