Zum Nachweis der Gebrauchseigenschaften von polymermodifizierten Bitumen führte die Arbeitsgemeinschaft der Bitumenindustrie 1998 eine Studie durch, bei der neue Bitumenprüfmethoden zur Anwendung kamen. Drei dieser Verfahren wurden im Jahr 2001 in die "Technischen Lieferbedingungen für gebrauchsfertige polymermodifizierte Bitumen" (TL PmB) zur Erfahrungssammlung aufgenommen. Es handelt sich um das Dynamische Scherrheometer (DSR), das Bending Beam Rheometer (BBR) und das Kraftduktilometer. Erfahrungen mit den ersten beiden Messinstrumenten wurden bereits im Rahmen des amerikanischen SHRP-Untersuchungsprogramms gewonnen. Die Kraftduktilitätsmessung entspricht einem einfachen Zugversuch und kann als eine Weiterentwicklung der Duktitilitätsmessung angesehen werden. Der Beitrag gibt einen Überblick über die Entwicklung und Einführung der neuen Bitumenprüfverfahren. Die Ansprache des Gebrauchsverhaltens von polymermodifizierten Bindemitteln wird am Beispiel der Kraftduktilitätsmessung dargestellt.

Glasperlen in Fahrbahnmarkierungen erfüllen die wichtige Funktion, die Sichtbarkeit bei Tag und Nacht zu verbessern und gewährleisten so eine gute visuelle Führung für den Kraftfahrer. Um diese Funktion sicherzustellen, ist ein ausreichend hoher Gehalt an Glasperlen in den Markierungsstoffen erforderlich. In der Norm DIN EN 12802 "Identifikation von Markierungsstoffen - Laborverfahren" ist ein Verfahren für die Bestimmung des Glasperlengehaltes beschrieben. Leider funktioniert dieses Verfahren in der Praxis nur unbefriedigend. Aus diesem Grunde wurde ein einfaches Bestimmungsverfahren auf der Basis der aus der Mineralogie bekannten Schwimm-Sink-Aufbereitung entwickelt und wird in diesem Beitrag beschrieben.

Die Untersuchungen haben gezeigt, dass die Parameter, die zur Identifizierung nach DIN EN 12802 bestimmt werden, nicht hinreichend im Rahmen einer Mustergleichheitsprüfung sind. Technisch bedingte Produktionsschwankungen und die schwierige Probenahme an der Baustelle schränken die Aussagekraft dieser Parameter noch weiter ein. Die BASt hat daher neue Verfahren zur Identifizierung als Ersatz beziehungsweise Ergänzung zu den genormten Methoden getestet. Die thermogravimetrische Analyse bietet Informationen zur Zusammensetzung der Markierungsstoffe über die Abbautemperaturen. In einem Temperaturbereich von circa 10 Grad C bis 1000 Grad C werden kontinuierlich alle Abbauschritte sichtbar und über die Masseveränderung, der jeweilige Anteil bestimmt. Im Temperaturbereich von circa 350-450 Grad C gelang es, den jeweiligen Temperaturen die Bindemitteltypen zu zuordnen. Der Gehalt an Carbonaten (aus Calzit oder Dolomit) als Calciumcarbonat-Äquivalent, wird durch die Abbaustufen bei mehr als 700 Grad C erfasst. Bei gleichen Inhaltsstoffen konnten Verschiebungen der Temperaturstufen auftreten. Im Falle des Calciumcarbonates konnte dieser Effekt auf die unterschiedlichen Gehalte an Calciumcarbonat in der Matrix zurückgeführt werden. Generell zeigt sich eine gute Übereinstimmung der Ergebnisse der Normverfahren nach DIN EN 12802 mit den Massenverlusten der thermogravimetrischen Abbaustufen in vergleichbaren Temperaturbereichen. Bei der thermogravimetrischen Analyse können zusätzliche Erkenntnisse zur Beurteilung der Mustergleichheit herangezogen werden. Insbesondere die Kombination der Infrarotspektrometrie und der Thermogravimetrie ist eine vielversprechende Möglichkeit für die Identifizierung von Markierungsstoffen. Bei sorgfältiger Probenvorbereitung ist die Thermogravimetrie reproduzierbar und zur Identifizierung aussagekräftig. Die Investitionskosten für die Thermowaage mit Auswerteeinheit betragen circa 40.000 Euro. Für Analyse und Auswertung werden etwa 2,5 Stunden benötigt. Als Verbrauchsstoffe sind jeweils etwa 20 l Stickstoff und synthetische Luft (jeweils 200 ml/min) erforderlich. Die einfache Durchführung, der geringe Zeit- und Personalbedarf sowie die hohe Aussagekraft rechtfertigen diese Investitionskosten. Die Headspace-Gaschromatografie ermöglicht es, lösemittelbasierte Markierungsfarben auf das Vorhandensein von nicht zugelassenen, aromatischer Kohlenwasserstoffen und die verwendeten Lösemittel zu überprüfen. Bei Kaltplastiken ist die Identifizierung des Bindemittels über seine Monomere möglich. Unter Berücksichtigung dieser Erkenntnisse, Probenahmen bei Applikationen und Produktionsschwankungen ist noch die Grenzwertfindung, in der die Identität einer Probe zum Urmuster angenommen werden kann, notwendig. Als Anhaltspunkte zur Toleranzenfindung dienen die Angaben der TP-M \'88. Eine Begründung der Toleranzen über produktionstechnische Schwankungen oder Fehler durch Probenahme und Analytik fehlen. Sind die Erfahrungen positiv, wird die Einarbeitung der Verfahren in die Norm DIN EN 12802 angestrebt.