Temperaturabgesenkte Asphalte Anforderungen und Randbedingungen

Transkript

1 Temperaturabgesenkte Asphalte Anforderungen und Randbedingungen Fachkolloquium 8 Urdorf

2 Inhalt Was verbirgt sich hinter dem Begriff Temperaturabgesenkter Asphalt Anforderungen Misch- und Verarbeitbarkeit Bisherige und künftige Anwendung im Kanton Zürich Ausblick und Fazit

3 Übersicht der bekannten Asphalt- und Bitumenzusätze Zusätze im Bitumen Zusätze zu Asphalt modifizierende Zusätze stabilisierende Zusätze Sonstiges organisch anorganisch PmB (Sorte C) PmB (Sorte E) [WmB (Wachs)] [GmB (Gummi)] Elastomere Thermoplaste Naturasphalt Wachse Gummi Kalkhydrat Schwefel organische Fasern mineralische Fasern Spezialfüller Geokunstoffe Bewehrungsgitter

4 Bitumen- und Asphaltzusatz Wachs Paraffine Molekülgröße < C 45 Schmelzpunkt < 70 C Wachse Molekülgröße > C 45 Schmelzpunkt > 70 C Naturwachse tierisch (z.b. Bienenwachs) pflanzlich (z.b. Carnaubawachs) modifizierende Naturwachse Braunkohlen- Derivat Mineralöl- Derivat teilsynthetische Wachse Säurewachse Esterwachse Amidwachse Alkoholwachse vollsynthetische Wachse Fischer-Tropsch- Wachse Polyethylen- Wachse

5 FT-Wachse Ein synthetischer aliphatischer Kohlenwasserstoff mit hoher Molekülmasse. Moleküllänge zwischen C 40 und C 120. FT-Wachse werden aus der Kohlevergasung oder aus Erdgas nach dem Fischer-Tropsch-Prozess gewonnen. Hochschmelzend - Erstarrungspunkt min. 99 C, Schmelzbereich C. Hart - Nadelpenetration < 1 dmm bei 25 C. Niedrigviskos - 12 mpas bei 135 C.

6 Anforderungen An die Produktion und den Einbau gelten die üblichen VSS Normen. Die Ausnahme bildet das Bitumen mit den Anforderungen. Europäisch und Schweizerisch gibt es noch keine Normen. Im Moment werden diese Produkte mit den bestehenden Bitumennormen verglichen und allenfalls objektbedingt angepasst. Zum Beispiel: PmB Typ E Mit den Wachszusätzen können die Anforderungen der elastischen Rückstellung nicht mehr in dieser Höhe eingehalten werden.

7 Misch- und Verarbeitbarkeit Mischvorgang Möglichkeit zur Herabsetzung der Misch- und Einbautemperatur um > 30 C. Kompatibilität und einfaches Mischen. Energieeinsparungen. Nutztemperaturbereich Einbau- u. Mischtemperaturbereich Verarbeitung & Verdichtung Reduzierte Verarbeitungstemperaturen (sofern Einbautemperaturen stimmen). Reduzierte Emissionsentwicklung (sofern die Verarbeitungstemperaturen eingehalten werden). Potentiell vereinfachter Handeinbau (sofern Temperatur noch stimmt). Neue Einbaumöglichkeiten KONVENTIONELLER ASPHALT TEMPERATURREDUZIERTER ASPHALT 10 C 100 C 180 C

8 Einfluss von FT-Wachs auf die Wärmestandfestigkeit Splittmastixasphalt 0/11 S; Stahlrad im Wasserbad bei 50 C 7 6 Bitumen 50/70 Bitumen 50/ % FT Wachse Spurrinnentiefe [mm] Überrollungen [-]

9 Bisherige Anwendungen von temperaturabgesenkten Belägen im Kanton Zürich ab 2001 in einzelnen Brückenobjekten mit Gussasphaltbelägen ab 2004 bis heute in allen Brückenobjekten mit Gussasphalt

10 Bisherige Anwendungen von temperaturabgesenkten Belägen im Kanton Zürich 2005 N 4.1.6, Transportpiste Versuchsstrecke Belagstyp: AC TDS 22 H Bindemittel: Mexphalte 45 S Schichtstärke: 12.0 cm

11 Bisherige Anwendungen von temperaturabgesenkten Belägen im Kanton Zürich 2006 Zumikon Kreuzung A 52, 347 / Forchstrasse, 347 / Küsnachtstrasse Belagstyp: AC T 22 H, Bindemittel: Olexobit 45 NV Schichtstärke: 9.0 cm weitere Belagsschichten: AC B 22 H, Cariphalte 25 RC Schichtstärke 8.0 cm AC MR 8, Cariphalte 30/50 Schichtstärke 3.0 cm Ziel: Keine Nachverdichtung der Tragschicht infolge heiss in heiss Einbau

12 Bisherige Anwendungen von temperaturabgesenkten Belägen im Kanton Zürich 2007 Volketswil, 354 / Industriestrasse Belagstyp: AC B 22 H Bindemittel: Olexobit 45 NV Schichtstärke: 8.0 cm weitere Belagsschichten: AC T 22 S, B 50/70 Schichtstärke 8.0 cm AC MR 11, Cariphalte 30/50 Schichtstärke 3.5 cm Ziel: Deckbelag heiss in heiss Einbauen wegen der Verdichtung und Schichthaftung bei kälteren Randbedingungen

13 Bisherige Anwendungen von temperaturabgesenkten Belägen im Kanton Zürich 2008 Dietikon, 618 / Mutschellenstrasse Teststrecke Belagstyp: AC 16 H Bindemittel: Cariphalte 30/50 S Schichtstärke: 5.5 cm bestehende Belagsschichten: u. HMT 22 H, BP Structur Schichtstärke 9.0 cm o. HMT 22 H, BP Structur Schichtstärke 9.0 cm Ziel: Standfester Belag gegen Verformungen und Spurrinnen

14 Zukünftige Anwendung von temperaturabgesenkten Belägen im Kanton Zürich 2008 Projekt: Temporärer Kreisel in Uster ca. 15 Jahre Uster, 337 / Brunnen- und Oberlandstrasse Belagsaufbau: AC T 22 S B 50/70 Schichtstärke 9.0 cm AC B 22 H Spezialbindemittel Schichtstärke 9.0 cm z.b. Cariphalte 30/50 S AC 8 H Spezialbindemittel Schichtstärke 3.0 cm z.b. Cariphalte 30/50 S

15 Ausblick und Fazit In absehbarer Zeit werden Grenzwerte für Dämpfe und Aerosole aus Bitumen bei der Heissverarbeitung definiert, was zu Höchsttemperaturgrenzwerten in der Asphaltproduktion führen wird. Der Belag kann heiss in heiss eingebaut werden, ohne dass mit Nachverdichtung der unteren Schicht gerechnet werden muss (Zeitersparnis beim Einbau). Die Asphaltflächen können, wenn es die Situation erfordert, früher dem Verkehr übergegeben werden. Temperaturreduzierte Beläge stellen ein hohes Fachwissen und Erfahrungen an den Produzenten und den Einbauer (Kommunikation von alle Beteiligten) Temperaturreduzierte Beläge neigen zur schnelleren Alterung, daher sind diese Bindemittel möglichst in dichten Belagsstrukturen einzubauen. Aus der Kombination von PmB und Additiven ergeben sich neue Rezepturmöglichkeiten für sehr harte und standfeste Asphalte. Die Ueberdosierung von Additiven (Wachse) führt zu Problemen im Einbau und im Belagsverhalten.

16 Noch Fragen?

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