SBB1-Asphalt at Technische Hochschule Köln

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Verfahren zur Prüfung des Tieftemperaturverhaltens von Bitumen

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Verfahren zur Prüfung des Normal- und Hochtemperaturverhalten von Bitumen

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Was führt zur Bitumenalterung und welche Auswirkungen hat diese?

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Laborversuche zur Bitumenalterung

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Warum sollte die Verarbeitungstemeperatur von Asphaltdeckschichten abgesenkt werden ?

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Welche Einbautemperaturen (abgesenkt) sollten eingehalten werden?

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Welche Möglichkeiten zur Reduzierung der Einbautemperatur von Asphalt gibt es?

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Funktionsweise der anorganischen Zusätze (Temperaturabsenkung Asphalt)

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Vorteile der temperaturabgesenkten Asphalte

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Nachteile der temperaturabgesenkten Asphalte

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Wozu dient der Schichtenverbund?

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Mit welcher Prüfung kann der Schichtenverbund geprüft werden und welche Anforderungen werden gestellt?

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Exemplary flashcards for SBB1-Asphalt at the Technische Hochschule Köln on StudySmarter:

SBB1-Asphalt

Verfahren zur Prüfung des Tieftemperaturverhaltens von Bitumen

  • Brechpunkt nach Fraß 
  • Biegebalkenrheometerter (BBR)

Versuchsbeschreibung zusätzlich noch lernen.

SBB1-Asphalt

Verfahren zur Prüfung des Normal- und Hochtemperaturverhalten von Bitumen

  • Dynamisches Scherrheometer (DSR)

Versuch und Auswertung zusätzlich lernen

SBB1-Asphalt

Was führt zur Bitumenalterung und welche Auswirkungen hat diese?

Einflüsse:

  • Temperatur 
  • Sauerstoff- / Lichtzutritt 
  • Größe der von Licht und Sauerstoff berührten Fläche 
  • Liegedauer des Bitumens 
  • Hohlraumgehalt des Asphalts  
  • Bindemittelgehalt / Dicke der Bindemittelfilme 
  • Gesteinsart 
  • Zugabemenge Asphaltgranulat


Auswirkungen:

  • Verhärtung (Anstieg die Viskosität/Plastizität, Verlust der Elastizität, Verlust der Klebkraft)

SBB1-Asphalt

Laborversuche zur Bitumenalterung

Rolling Thin Film Oven Test (RTFOT)

  • Simulation von der Mischung bis zum Einbau mittels Rotation und Sauerstoffzufuhr im erhitzen Zustand

Pressure Aging Vessel (PAV)

  • Simulation der Liegezeit (5-10 Jahre) mittels oxidativer Alterung unter erhöhtem Druck

SBB1-Asphalt

Warum sollte die Verarbeitungstemeperatur von Asphaltdeckschichten abgesenkt werden ?

  • Verringerung der Grenzwerte für gefährdende Dämpfe und Aerosole an Arbeitsplätzen ( Ausschuss führ Gefahrstoffe Nov. 2019) --> Grenzwert eigentlich 1,5 mg/m³, übergangsweise bis 1.1.2025 noch 10 mg/m³
  • Verringerung Kohlenstoffdioxid und Stickoxid (Umweltschutz)
  • Reduzierung der Einbautemperatur um 10°C führt zu einer Halbierung Kohlenwasserstoff-Emissionen

SBB1-Asphalt

Welche Einbautemperaturen (abgesenkt) sollten eingehalten werden?

Walzasphalt: ca. 145°C (freiwillig)

Gussasphalt: ca. 220°C (Umweltvorgabe)

SBB1-Asphalt

Welche Möglichkeiten zur Reduzierung der Einbautemperatur von Asphalt gibt es?

  • Zugabe von organischen Additiven, um direkt die Viskosität des Bitumens zu beeinflussen
  • Zugabe von anorganischen Zusätzen, die eine wasserfreisetzende Wirkung haben
  • Modifikation des Asphaltmischprozesses (z. B. 2-Phasen-Mischverfahren)


SBB1-Asphalt

Funktionsweise der anorganischen Zusätze (Temperaturabsenkung Asphalt)

viskositätsverändernde mineralische Zusätze:

  • Mineralstoffkomponenten (z.B. Zeolith), welche physikalisch oder chemisch gebundenes Wasser enthalten, setzen dieses ab einer gewissen Temperatur kontrolliert frei. (geringere Viskosität, trotz geringerer Einbautemperatur)

SBB1-Asphalt

Vorteile der temperaturabgesenkten Asphalte

  • Verdichtbarkeit, Standfestigkeit, Haftfestigkeit und Steifigkeit im oberen Gebrauchstemperaturbereich werden verbessert
  • Geringere Emissionen und Energieverbrauch
  •  Anlagenverschleiß ist geringer
  • Bindemittel wird bei der Herstellung geschont → geringere oxidaktive Alterung 
  • Leichtere Verdichtbarkeit des Asphaltes bei unveränderter Temperatur 
  • Bessere Affinität des Bitumens zum Gestein oder gleichwertig
  • geringere Belastung der Beschäftigten
  • verlängertes Zeitfenster der Verdichtung der Walzasphalte

SBB1-Asphalt

Nachteile der temperaturabgesenkten Asphalte

  • temperaturgesenkte Asphalte kosten etwa 5% mehr als normale Asphalte
  • bei Verwendung von Sasobit als Additiv  muss eine Anlage zur Paraffindosierung installiert werden
  • Verschlechterung des Tieftemperaturverhalten ab 3 M.-% (bei Sasobit)
  • temperaturabgesenkte Asphalte werden noch nicht von allen Firmen eingebaut

SBB1-Asphalt

Wozu dient der Schichtenverbund?
Verhinderung der Verschiebung der einzelnen Schichten durch:
  • Verzahnung (Faulheit der Unterlage, Mischungszusammensetzung, Einbautechnik)
  • Verklebung (Klebkraft und Gleichmäßigkeit des Bindemittelfilms, Einbautemperatur, Verdichtung/Zusammenpressung, Sauberkeit der Unterlage)

SBB1-Asphalt

Mit welcher Prüfung kann der Schichtenverbund geprüft werden und welche Anforderungen werden gestellt?
"Schichtenverbund nach Leutner" gemäß TP Asphalt-StB
Abscheren eines Bohrkerns
Anforderungen: 
  • 15 kN zwischen Deck- & Binderschicht
  • 12 kN zwischen allen anderen Asphaltlagen

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