Područje primjene niskotemperaturnog. Einsatzmöglichkeiten von Niedrigtemperaturasphalt

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1 Hrvatsko asfaltersko društvo Croatian asphalt association Područje primjene niskotemperaturnog asfalta Einsatzmöglichkeiten von Niedrigtemperaturasphalt GESTRATA president Međunarodni seminar ASFALTNI KOLNICI 2017 International seminar ASPHALT PAVEMENTS 2017 Opatija,

2 Inhalt 1. Was ist Niedrigtemperaturasphalt? 2. Warum Niedrigtemperaturasphalt? 3. Wie wirkt Niedrigtemperaturasphalt? 4. Beispiele 5. Normen und Vorschriften

3 Was ist Niedrigtemperaturasphalt? Bitumen Zusätze Gestein Bitumen mit viskositätsverändernden Zusätzen oder Gestein Schaumbitumen +

4 Was ist Niedrigtemperaturasphalt? 1 Viskositätsverändernde organische Zusätze: Fischer-Tropsch-Wachs Fettsäureamid Montanwachs Viskositätsverändernde mineralische Zusätze: Zeolithe Schaumbitumen Aufschäumen von Bitumen mit Wasser

5 Warum Niedrigtemperaturasphalt? 2 Arbeitsschutz Umweltschutz Besondere Bauvorhaben Baustellen mit früher Verkehrsfreigabe Baustellen bei widrigen Witterungsverhältnissen Verkehrsflächen mit besonderen Beanspruchungen

6 Wie wirkt Niedrigtemperaturasphalt? Wirkungsweise 3 bessere Verarbeitbarkeit bei gleichen Temperaturen dieselbe Verarbeitbarkeit bei niedrigeren Temperaturen

7 Wie wirkt Niedrigtemperaturasphalt? Verbesserte Gebrauchseigenschaften 3 bessere Verarbeitbarkeit bei niedrigeren Temperaturen Gebrauchstemp. Herstell./Verarbeit. KONVENTIONELLER ASPHALT Viskosität NIEDRIGTEMPERATURASPHALT 10 o C 100 o C 180 o C Temperatur Quelle: Sasol

8 Wie wirkt Niedrigtemperaturasphalt? 3 Arbeitsschutz Reduktion der Dämpfe, Aerosole und sonst. Emissionen Quelle: Gesprächskreis Bitumen

9 Wie wirkt Niedrigtemperaturasphalt? 3 Umweltschutz Energieeinsparung, CO2-Reduktion Normaltemp. Mischgut NTA Erdgasverbrauch Spez. Energiebedarf AC 22 binder 778 m³/h - 36% 493 m³/h SMA m³/h - 29 % 435 m³/h AC 22 binder 47 kwh/t - 30 % 33 kwh/t SMA 8 46 kwh/t - 30 % 32 kwh/t Quelle: Barthel (2001)

10 Erdgasverbrauch [m³/h] - 29 % - 36 % Wie wirkt Niedrigtemperaturasphalt? Umweltschutz 3 Energieeinsparung, CO2-Reduktion herkömmlicher Asphalt AC 22 binder SMA 8 Asphalttyp Quelle: Barthel (2001) temperaturreduzierter Asphalt

11 Wie wirkt Niedrigtemperaturasphalt? 3 Umweltschutz Geruchsemisionen Normaltemp. Mischgut NTA Mischguttemperatur Mittl. Geruchsstoffkonzentration AC 22 binder 165 C 125 C SMA C 134 C AC 22 binder 194 GE/m³ 135 GE/m³ SMA GE/m³ 150 GE/m³ Quelle: Barthel (2001)

12 Wie wirkt Niedrigtemperaturasphalt? 3 Verbesserte Gebrauchseigenschaften Absenkung der Penetrationswertes 100 Penetration bei 25 C [dmm] ,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 FT-Paraffin Anteil in einem B 70/100 [%] Quelle: Sasol/BHG

13 Wie wirkt Niedrigtemperaturasphalt? 3 Verbesserte Gebrauchseigenschaften Erhöhung des Erweichungspunktes Ring und Kugel Erweichungspunkt RuK [ C] ,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 FT-P araffin Anteil in einem B 70/100 [%] Quelle: Sasol/BHG

14 Wie wirkt Niedrigtemperaturasphalt? 3 Verbesserte Gebrauchseigenschaften Erhöhung des Verformungswiderstandes 7 6 Bitumen 50/70 Bitumen 50/ % FT Paraffin % Überrollungen [-] Beispiel: SMA 11; Stahlrad; Wasserbad 50 C Quelle: Sasol

15 Alterungsindex Wie wirkt Niedrigtemperaturasphalt? Minimierung der Alterung von Bitumen Alterung nach 8 Jahren Liegezeit 4 Alterung während Lagerung, Transport und Einbau 3 2 Alterung während des Mischprozesses Alter [Jahren] Quelle: Sasol

16 Wie wirkt Niedrigtemperaturasphalt? Technische Kenndaten verschiedener Zusätze 3 Schmelzpunkt/ Tropfpunkt [ C] Stoff Fettsäureamid Fischer-Tropsch- Wachs Montanwachs + Fettsäureamid * Erstarrungspunkt [ C] * Dynamische Viskosität in [mpas] bei 130 C 140 C 150 C n.m. n.m n.m * * 5-20* Zugabe in Bitumen 50/70 3,0 M-% 3,0 M-% 3,0 M-% Erhöhung des EP RuK [ C] Verringerung der Nadelpenetration [1/10 mm] * * * produktspezifisch Quelle: Radenberg (2005)

17 Wie wirkt Niedrigtemperaturasphalt? Technische Kenndaten verschiedener Zusätze 3 Schmelzpunkt/ Tropfpunkt [ C] Stoff Fettsäureamid Fischer-Tropsch- Wachs Montanwachs + Fettsäureamid * Erstarrungspunkt [ C] * Dynamische Viskosität in [mpas] bei 130 C 140 C 150 C n.m. n.m n.m * * 5-20* Zugabe in Bitumen 50/70 3,0 M-% 3,0 M-% 3,0 M-% Erhöhung des EP RuK [ C] Verringerung der Nadelpenetration [1/10 mm] * * * produktspezifisch Quelle: Radenberg (2005)

18 Beispiele 4 ASFiNAG-Untersuchung Vergleich von Asphaltvarianten für hochstandfeste Tragschichten (AC binder) mit optimaler Verformungsbeständigkeit: u.a. Niedrigtemperaturasphalt Härteres PmB 0/4-Diabas Naturasphalt Kalkhydrat-Modifikation

19 Mitarbeiter: (Stand: ) Gesamte Netzlänge: km Jahresfahrleistung: 29,8 Mrd. km Tunnel: 164 Brücken: Anschlussstellen: 367 Halbanschlussstellen: 56 Autobahnknoten: 38 Autobahnmeistereien: 43

20 Beispiele 4 ASFiNAG-Untersuchung Größter Widerstand gegen Verformung: Niedrigtemperaturasphalt Kalkhydrat-Modifikation 0/4-Diabas Zusätzlicher Vorteil des NTA: Bauzeitenverkürzung

21 Beispiele 4 ASFiNAG-Untersuchung: Einbau von Niedrigtemperaturasphalt mit 3% Additiv u.a. auf der A13 Brenner-Autobahn: AC22 trag, NV70/100, T1, G4 AC32 trag, NV70/100, T1, G4 AC16 binder, PmB NV 45/80-65, H1, G4

22 Beispiele A 13 > LKW/Tag

23 Beispiele 4

24 Beispiele 4

25 Beispiele 4

26 Beispiele 4

27 Beispiele 4

28 Beispiele 4

29 Beispiele Einbau von NTA im ASFiNAG-Netz 4 A12 Hall-West - Innsbruck-Ost A12 Bereich Innsbruck Amras A13 Brennerautobahn S16 Bereich Braz A12 Bereich Kufstein Insgesamt ca m²

30 Flughafen Wien Pistensystem 16/34

31 Piste Binder- und Deckschicht t Asphaltabtrag t Asphaltmischgut

32 Beispiele Land Steiermark 4 Projekte im Landesstraßennetz Verformungen Rissbildung Oberflächenbeschaffenheit und Griffigkeit Ziel: Lange Nutzungsdauer, wirtschaftlicher Einsatz der beschränkten Finanzmittel

33 Herstellung Temperatur Tabelle 2: Temperaturgrenzen für das Asphaltmischgut bei der Herstellung Bindemittelsorte Bindemitteltyp Temperaturgrenzen für nicht temperaturabgesenktes Mischgut 1) [ C] Temperaturgrenzen für temperaturabgesenktes Mischgut 2) [ C] Straßenbaubitumen gemäß ÖNORM B / bis bis / bis bis / bis 170 polymermodifiziertes Bitumen gemäß ÖNORM B 3613 PmB 10/ bis bis 170 PmB 25/ bis bis 170 PmB 25/ bis bis 170 PmB 45/ bis bis 170 PmB 45/ bis bis 170 Bitumen für Gussasphalt Alle Arten von Bitumen bzw. 3) deren Mischungen

34 Zusammenfassung Eignung für alle Schichten und Mischgutsorten Verringerung der Dämpfe und Aerosole Energieeinsparung und Reduktion der CO2-Emissionen Verbesserte Verdichtbarkeit Geringere Alterung des Bitumens Erhöhung der Verformungsbeständigkeit Erhöhung der Gebrauchsspanne/Lebensdauer Frühere Verkehrsfreigabe Verlängerung der Bausaison

35 Danke für Ihre Aufmerksamkeit!