Bindemitteldesign für Asphaltstraßen

Das Ziel dieses Projekts war das Auffinden von Zusammenhängen zwischen den chemischen Bi-tumeneigenschaften und dem rheologischen Verhalten, dem Alterungsverhalten sowie dem Haftver-halten des Bindemittels. Zum Erreichen dieses Ziels wurden zwölf Bitumenproben in unterschiedlichen Alterungszuständen und vier Gesteinsproben mit verschiedenen chemischen, rheologischen, physikalischen und haftbetreffenden Methoden untersucht. Bei der Gegenüberstellung der Prüfer-gebnisse konnte eine Vielzahl an bilateralen Korrelationen zwischen den einzelnen Kennwerten ge-funden werden. Zusätzlich zu diesen bilateralen Zusammenhängen wurden weiterhin mithilfe von multiplen Regressionsanalysen Linearkombinationen erstellt, die durch eine kombinierte Berücksich-tigung der Gehalte und der Molmassenmittelwerte Mn der SARA-Fraktionen die Beschreibung und Prognose einer Vielzahl von Kennwerten ermöglicht. Zu diesen Kennwerten zählen neben den rheo-logischen Prüfgrößen, wie dem Erweichungspunkt, der Nadelpenetration sowie dem komplexen Schermodul |G*| und dem Phasenwinkel δ, auch die Alterungsindices dieser Prüfgrößen. Somit können anhand der SARA-Fraktionen im nicht gealterten Zustand Aussagen über das Alterungsverhalten der Bitumen getroffen werden. Neben der Rheologie und dem Alterungsverhalten ist zudem eine Beschreibung des Haftverhaltens möglich, wobei neben den SARA-Fraktionen als Gesteinskennwerte weiterhin der Siliziumdioxidgehalt sowie der isoelektrische Punkt zu berücksichtigen sind. Zudem konnte durch die Umstellung der gefundenen Linearkombinationen ein synthetisches Binde-mitteldesign abgeleitet werden, sodass durch die Vorgabe der angestrebten rheologischen, alte-rungsbedingten und haftungsbedingten Kennwerte die zum Erreichen dieser Kennwerte erforderlichen Gehalte der SARA-Fraktionen ermittelt werden können. Dies ermöglicht die Modifizierung von Bitumenzusammensetzungen, um eine gezielte Beeinflussung der Bindemitteleigenschaften zu errei-chen.

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