Masterarbeit (abgeschlossen)

Hessam Salihi

Bestimmung des Alterungsgrades verschiedener Asphaltgranulate mit Hilfe eines neu entwickelten Laborverfahrens

Eine Komponente für einen nachhaltigen Straßenbau ist die Wiederverwendung von Ausbauasphalt und die damit verbundene zukünftig angestrebte Erhöhung des Asphaltgranulatanteils in Asphaltdeck- und -binderschichten. Bisher wird im Rahmen der Wiederverwendung das Bitumen in Asphaltgranulaten ausschließlich über den Erweichungspunkt Ring und Kugel charakterisiert. Hierdurch wird ein „Härtegrad" ermittelt, der jedoch aufgrund der Komplexen Kolloidstruktur des Bitumens oft keine ausreichende Aussage über die Verwendbarkeit des Bindemittels und Asphaltgranulates liefern kann.
Im Bitumen sind hochmolekulare Kohlenstoffverbindungen (Asphaltene) in einer niedrigmolekularen Phase (Maltene) kolloidal dispergiert. Durch Alterungsprozesse während der Nutzungsdauer können einige niedrigmolekulare Verbindungen in höhermolekulare umgewandelt werden, was eine Viskositätssteigerung im Bitumen bewirkt. Daher kann der Alterungsgrad eines Bitumens über den Gehalt an Asphaltenen bzw. dem Verhältnis von Asphaltenen zu Maltenen besser definiert werden. Dabei stellen die schwerlöslichen Asphaltene die letzte Stufe der Bitumenalterung dar.
Basierend auf diesen Ansätzen wurde ein vereinfachtes chemisches Laborverfahren entwickelt, mit dem der Alterungszustand eines Bitumens über seinen Anteil an schwerlöslichen Asphaltenen bestimmt werden kann, indem dieser mit Hilfe eines Turbidimeters fotooptisch quantifiziert wird.
Ziel dieser Arbeit ist, basierend auf bisherigen Ergebnissen die Bestimmung des Alterungsgrads verschiedener Bindemittel aus Asphaltgranulat mit Hilfe des neu entwickelten Verfahrens. Dazu erforderliche Variationen der Prüfbedingungen des Laborverfahrens sind vorab zu prüfen und zu dokumentieren.