摘要: |
Ziel des Forschungsvorhabens war es, Zusammenhaenge zwischen der stofflichen Zusammensetzung eines Bitumens und seiner Praxisbewaehrung aufzuzeigen. Das Iatroscan, eine Kombination aus Duennschichtchromatographie und Flammenionisationsdetektion, bietet die Moeglichkeit das Bitumen in die vier Gruppen Aliphate, Aromate, Harze und Asphaltene aufzutrennen und quantitativ auszuwerten. Es wurden mit dieser Analysemethode die chemischen und mit den ueblichen Routineuntersuchungen die physikalischen Ausgangszustaende von elf Norm- und polymermodifizierten Bitumen ermittelt. Anschliessend wurden die Veraenderungen waehrend ihrer Belastungsprobe im RTFOT (Rolling Thin Film Oven Test) laut ASTM D 2872 bestimmt. Die Aenderungen der physikalischen Eigenschaften Penetration, Erweichungspunkt, Brechpunkt, Viskositaet und elastische Rueckformung wurden dabei stets mit der chemischen Zusammensetzung verglichen, um daraus Zusammenhaenge ableiten zu koennen. Folgende Ergebnisse wurden erreicht: 1. Weichere Bitumen besitzen gegenueber haerteren einen hoeheren Anteil an Aromaten; 2. Haertere Bitumen verfuegen ueber eine groessere Menge an Harzen und Asphaltenen; 3. Bei polymermodifizierten Bitumen (PmB) findet sich das zugesetzte Polymer fast ausschliesslich in den Harzen und Asphaltenen wieder. Dadurch ist die Summe dieser beiden Gruppen bei PmB stets groesser als bei Normbitumen. Zur Verfolgung der Veraenderungen des Bitumens bei Einbau und Gebrauch wurden vier Bitumen einem Praxistest unterzogen und in verschiedene Asphaltstrassendecken eingebaut. Nach einer etwa zweijaehrigen Belastungszeit in der Asphaltdecke wurdeaus Bohrkernen das Bindemittel rueckgewonnen und neuerlich den gleichen Untersuchungen wie die Muster im Ausgangszustand und die Mischgutproben ausdem Fertiger unterzogen. Die Veraenderungen waehrend der Herstellung und Verarbeitung sind von der gleichen Art und Weise wie jene im RTFOT, nur die Ausmasse sind etwas geringer. Spezielle Analysen zeigten, dass das Mischgut an der Fahrbahnoberflaeche weit staerkeren Belastungen ausgesetzt ist und daher die Aenderungen im chemischen Aufbau weitreichender sind als in den uebrigen Fahrbahnschichten. Der RTFOT bietet ein gutes Instrument, um die realen Belastungen des Bindemittels bei der Herstellung, Verarbeitung und dem Einsatz in den Strassendecken zu simulieren. Die Auswertung der Testergebnisse verlangt nach einem adaequaten Analyseverfahren, das die erfolgten Veraenderungen in der geforderten Weise untersucht. Das Iatroscan stellt dafuer ein ausgezeichnetes Analysegeraet fuer die rasche und einfach durchfuehrbare Bestimmung der chemischen Zusammensetzung von Bitumen dar. |