Entwicklung eines Prüfverfahrens zur Beurteilung des Kälteverhaltens von Bitumen

S 144: Martin Radenberg, Matthias Staschkiewicz:
Entwicklung eines Prüfverfahrens zur Beurteilung des Kälteverhaltens von Bitumen
88 S., 144 Abb., 39 Tab., ISBN 978-3-95606-539-2, 2020 274 g EUR 17,50
Das Ziel dieser Arbeit war es, eine Prüfmethode zu entwickeln, die eine Charakterisierung der Bindemitteleigenschaften im Tieftemperaturbereich prozesssicher und mit moderatem Prüfaufwand ermöglicht. Die verwendeten Prüfgeräte sollten hierbei modern, aber an hinreichend vielen Prüfstellen vorhandenen sein. Aufbauend auf einer internationale Literarturrecherche wurden folgende vier DSR-Prüfverfahren ausgewählt, die diesen Rahmenbedingungen entsprachen: • Scher-Relaxationsversuch (SRV) • Kälteprüfung mit der 4 mm Platte-Platte-Geometrie (PP04) • Zug-Relaxationsversuch (ZRV) • Kälteprüfung an schlanken, zylindrischen Proben – dynamisch-mechanische Thermoanalyse (DMTA) Zur Auswahl des Prüfverfahrens, wurde ein dreistufiges Untersuchungsprogramm entworfen. Im ersten Schritt wurden zehn Bindemittel, mit allen vier Verfahren untersucht. Auf Grundlage der Ergebnisse dieses Untersuchungspaketes, wurden der SRV und die Untersuchung mittels PP04 für die Hauptuntersuchungen ausgewählt. In diesem Schritt wurden 40 weitere Bindemittel mit den beiden Prüfverfahren untersucht. Mit diesen Daten konnten erste Auswertungsmethoden entwickelt und überprüft werden. Abschließend wurden die Ergebnisse der beiden Methoden in der Validierung unter Verwendung des BBR und des Zug-Retardationsversuches überprüft. Im Laufe dieses Projektes wurden insgesamt 72 Bindemittel mit dem SRV und der PP04 untersucht. Die Auswertung des SRVs erfolgte mit der Relaxationsviskosität λRel. Zur Bewertung des Kälteverhaltens der Bindemittel mit der PP04, wurde die Summe der Phasenwinkel von -20, -10 und 0 °C verwendet. Die Korrelationen zu den anerkannten Verfahren lagen auf sehr hohem Niveau. Neben der Vergleichbarkeit mit bekannten Prüfmethoden, wurde im Zuge der Validierung auch der Einfluss des Prüfenden analysiert. Weiterhin wurden kritische Werte der beiden Verfahren, zur Beurteilung des Kälteverhaltens von Bitumen bestimmt und der SRV als Prüfmethode zur Beurteilung des Kälteverhaltens von Bitumen vorgeschlagen.