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Report (Bericht) zugänglich unter
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Einsatz von Rejuvenatoren bei der Wiederverwendung von Asphalt : Schlussbericht zum FE 07.0250/2011/LRB

Application of rejuvenators for re-use of asphalt

Radenberg, Martin ; Boetcher, Sabine ; Sedaghat, Natasha ; Wistuba, Michael P. ; Walther, Axel ; Büchler, Stephan ; Schmidt, Hans ; Cetinkaya, Reha

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Freie Schlagwörter (Deutsch): Asphaltoberbau , Baustoff , Bindemittel , Chemie , Deutschland , Forschungsbericht , Recycling , Verbesserung , Wirkungsanalyse , Wirtschaftlichkeit
Freie Schlagwörter (Englisch): Binder , Chemistry , Economic efficiency , Full depth asphalt pavement , Germany , Impact study , Improvement , Material (constr) , Recycling , Research report
Collection 1: BASt-Beiträge / FE-Projekte
Collection 2: BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 31 Bituminöse Baustoffe
Institut: Sonstige
DDC-Sachgruppe: Ingenieurwissenschaften
Sonstige beteiligte Institution: Ruhr-Universität Bochum / Lehrstuhl für Verkehrswegebau
Dokumentart: Report (Bericht)
Sprache: Deutsch
Erstellungsjahr: 2016
Publikationsdatum: 22.10.2018
Bemerkung: Außerdem beteiligt: Technische Universität Braunschweig, Institut für Straßenwesen; Basalt Actien-Gesellschaft, Linz
Kurzfassung auf Deutsch: Die Wiederverwendung von Ausbauasphalten im gebundenen Straßenoberbau erfolgt in Deutschland seit etwa vier Jahrzehnten. Die in Zukunft anfallenden Ausbauasphalte werden zunehmend bereits mit Asphaltgranulat hergestellt worden sein, sodass mit zunehmenden Alterungsgraden der Bindemittel zu rechnen ist. Entscheidend ist zukünftig, die qualitative Einbindung der Ausbauasphalte in die Wiederverwendungskonzepte zu verbessern. Hierzu sind insbesondere die Aktivierbarkeit und die Homogenisierbarkeit der Bindemittel im Asphaltgranulat mit dem frischen Bindemittel genauer zu beachten. Ob und wieweit eine solche Homogenisierung bei Zugabe von Rejuvenatoren (Verjüngungsmittel) gegeben ist, oder sich vielleicht noch verbessern lässt, ist zu hinterfragen. Zudem ist grundsätzlich die rheologische Wirkung der Rejuvenatoren in Abhängigkeit vom Alterungsgrad der Bindemittel im Asphaltgranulat von Bedeutung. Im Rahmen des Forschungsprojektes wird eine materialbeschreibende Marktanalyse durchgeführt, mit der die Stoffeigenschaften der angebotenen Rejuvenatoren vergleichend betrachtet werden. Neben der Wirksamkeit wird auch die Dauerhaftigkeit der "Verjüngung" durch simulierte Alterungsprozesse (Laboralterung) ermittelt. Nach der umfassenden Charakterisierung der Art und Dauer der Wirkung der Rejuvenatoren wurde in Abhängigkeit von diesen Ergebnissen eine Auswahl für weitergehende Asphaltuntersuchungen getroffen. Mit drei Produkten erfolgt eine umfassende Untersuchung der Auswirkungen auf die performance-orientierten Asphalteigenschaften. Hierzu wurden Laboruntersuchungen und im Anschluss daran Erprobungen im Rahmen einer Straßenbaumaßnahme durchgeführt, wissenschaftlich begleitet und dokumentiert. Der Einfluss der Rejuvenatoren ist unterschiedlich: Einige Rejuvenatoren wirken tatsächlich rheologisch "verjüngend", andere "fluxend". Die dritte Wirkungsvariante zeigt eine Veränderung des rheologischen Verhältnisses aus elastischen und viskosen Verformungsanteil hin zu noch höheren elastischen Anteilen. Dies ist nach bisherigen Erkenntnissen keine gewünschte Wirkungsweise.
Kurzfassung auf Englisch: Reclaimed asphalt is re-used in the bound upper road pavement in Germany since about four decades. Future asphalt granulates will already be produced with asphalt granulate, so that progressive grade of ageing of bitumen can be expected. Recycling of reclaimed asphalt is about 12 million tons since nearly ten years. This amount could probably only be increased slightly, because recycling rate is already approximately 90 %. It is more decisive to improve the qualitative involvement of reclaimed asphalt in recycling concepts. Thereby, especially possible activation and homogenization of the asphalt granulate’s bitumen with the new bitumen have to be considered precisely. It has to be assessed whether and to what extent such a homogenization can be realized or perhaps could still be improved by addition of rejuvenators. Moreover, rheological effect of rejuvenators in dependence of the ageing state of the bitumen is fundamentally of importance. Within the framework of, a market analysis, describing the material characteristics of offered rejuvenators comparatively, is performed. Apart from the efficiency also the durability of rejuvenating effect is determined by simulated ageing processes (laboratory ageing). After comprehensive characterization of type and duration of the effect of rejuvenators a selection for further asphalt tests was made according to these results. Extensive analysis of the impact of three products on performance-oriented asphalt properties was carried out. For this purpose laboratory tests followed by a road test trial were performed, supported scientifically and documented. Their findings present a heterogeneous picture of effects of rejuvenators, if the goal of rejuvenation is defined rheologically complex. Impact of rejuvenators is quite different: some have "rejuvenating" effects, some "fluxing" effects and others cause “structural” hardening, which is no desired effect.