Stoyanov, V. E. (2016). Beiträge zur Optimierung von temperaturabgesenkten Gussasphalten [Diploma Thesis, Technische Universität Wien]. reposiTUm. https://doi.org/10.34726/hss.2016.26600
Gussasphalt ist eine dichte, in heißem Zustand gieß- und streichbare Masse aus Gesteinskörnungen und Bitumen oder Bitumen mit Additiven, die als Deckschicht auf hoch belasteten Straßen sowie in Bereiche von gering belasteten Verkehrsflächen verwendet werden kann. Sie hat deutlich höhere Herstellungs- und Einbautemperaturen im Vergleich mit Walzasphalt. Eine Absenkung der Temperatur hat großes Potenzial zu mehr Energieeffizienz in der Asphaltproduktion. Ein weiterer Aspekt bei der Produktion von Gussasphalt ist, dass durch die hohen Temperaturen Gase und Aerosole emittiert werden, die eine Gesundheitsbelastung für Arbeitnehmer haben. Hauptziel der Asphaltindustrie heute ist diese negativen Auswirkungen von Gussasphalt zu vermindern. Um eine Lösung des Problems zu finden und die neuen Emissionsanforderungen einzuhalten, werden zahlreiche Forschungen an das Energie-, Emissions- und Kosteneinsparungspotential über den gesamten Lebenszyklus von Gussasphalt stattgefunden. Die Anwendung von bestimmten viskositätsverändernden Additiven und Methoden kann eine Temperaturabsenkung von mehr als 30 °C erfolgt werden. Durch die Zugabe solcher Zusätze können, neben der Temperaturabsenkung, noch weitere Vorteile erlangt werden, wie z.B. eine Verbesserung der Verarbeitbarkeit, eine Erhöhung der Verformungsbeständigkeit oder eine Emissionsreduktion. Die vorliegende Diplomarbeit befasst sich mit der Optimierung von temperaturabgesenkten Gussasphalten auf Labormaßstab. Der Schwerpunkt ist Reduzierung der Temperatur bei gleichbleibender Verarbeitbarkeit. Basis für die Forschung sind Gussasphaltmischgut MA 11, zwei Bitumenarten, zwei Gesteinsarten und vier organische Additive. Die verwendeten Methoden in Rahmen der Diplomarbeit sind Rotationalviskosimeter am Bitumen, Bending Beam Rheometer (BBR) am Bitumen und Mischmomentmessung am Mischgut. Die Ergebnisse zeigen, dass die Zugabe von viskositätsvermindernde Additive die erzielte Absenkung von -30 °C erreicht kann. Darüber hinaus bietet die Kombination der verschiedenen temperaturabsenkenden Methode eventuelle weitere Vorteile, was als Motivation für weitere Forschung in dieser Richtung dienen kann.
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Mastic asphalt is a dense, hot-cast and spreadable mass of aggregates and bitumen or bitumen with additives that can be used as a top layer on heavily loaded roads as well as in areas of low traffic areas. It has significantly higher production temperature. Reducing the temperature has great potential for better energy efficiency in asphalt production. Another aspect of the production of mastic asphalt is that gases and aerosols are emitted by the high temperatures which have a health impact on worker's health. The main objective of the asphalt industry today is to reduce these negative effects. To find a solution to the problem and to meet the newly defined emission requirements numerous researches on the energy, emission and cost savings potential along the whole cycle of mastic asphalt are taking place. By the use of specific viscosity reducing additives and methods a temperature reduction of more than 30 °C is achieved that leads to the reduction of energy consumption. By the addition of such additives, in addition to the temperature reduction, further advantages can be obtained. The main objective of this master thesis is the optimization of low-temperature mastic asphalts mixes on a laboratory scale. The focus is reducing the temperature while maintaining the same processability. Basis for the research are mastic asphalt (MA 11), two types of bitumen, two types of rocks and four organic additives. The methods used in the diploma thesis are rotational viscometers on the bitumen, bending beam rheometer (BBR) on the bitumen and mixed moment measurement on the mixture. The results show that the addition of viscosity-reducing additives can reach the achieved lowering of more than 30°C. Furthermore, the combination of the different temperature lowering methods offers a possibility of increased advantages that constitutes in a motivation for further studies in that direction.
