Innovativer Gussasphalt zur Energie- und Emissionseinsparung (imas)

Innovativer Gussasphalt zur Energie- und Emissionseinsparung (imas) Mariyan Dimitrov Bernhard Hofko TU Wien Institut für Verkehrswissenschaften

Temperaturabsenkung von Gussasphalt o Motivation und Zielsetzung o Mischgutkonzept und Materialien o Probestrecke o Emissionsanalyse o Lebenszyklusanalyse

Motivation und Ziele Temperaturabsenkung von Gussasphalt bei vorwiegend händischem Einbau Alternativen zur Wachsmodifizierung von Bitumen (state-of-the-art) Gleichbleibende Verarbeitbarkeit Berücksichtigung des Gebrauchsverhaltens Reduktion von Energieverbrauch und Emissionen Betrachtung des gesamten Lebenszyklus Labor Probestrecke

Gussasphalt vs. Walzasphalt Gussasphalt (MA 11) Splittmastixasphalt (SMA 11) Bindemittelgehalt 7,0-9,0 [M%] Füllergehalt 20,0-28,0 [M%] Hohlraumgehalt 0 [V%] Zuschlagstoffe schwimmen in Mastix Lastabtragung hauptsächlich durch Mastix Herstellungstemperatur: 230 C-250 C Selbstverdichtend Einsatz: Brücken- und Fahrbahnbeläge, Geh- und Radwege, Industriefussböden, Garagenbeläge Bindemittelgehalt 5,0 7,0 [M%] Füllergehalt 5,0 11,0 [M%] Hohlraumgehalt 1,5 12,0 [V%] Korn-zu-Korn Abstützung der Körner Lastabtragung vornehmlich durch Gesteinsgerüst Herstellungstemperatur: 170 C Verdichtung durch schweres Gerät Einsatz: Als Deckschicht im hochrangigen Straßennetz

Materialien Bitumen Füller Kantkorn (KK) Gestein Rundkorn (RK) Amidwachs (AW) MA 8 KK (Kantkorn) MA 8 KKRK (Kantkorn/Rundkorn) MA 8 KK + 3%W (Kantkorn + 3% Wachs) MA 8 RK + 3%W (Rundkorn + 3% Wachs)

Probestrecke und Zustandserfassung

Probestrecke und Zustandserfassung Abkühlversuche nach ÖNORM EN 12697-46 Druckschwellversuche nach ÖNORM EN 12697-25

Probestrecke und Zustandserfassung Labor Probestrecke

Emissionsanalyse Messung in unmittelbarer Nähe Messaufbau direkt neben den Bauarbeiten Zwei Einstufige PM10 Impaktoren 2x1h/1x2h Ein Fünfstufiger Kaskadenimpaktor 2h

Emissionsanalyse Messung in unmittelbarer Nähe 100% Große Unterschiede zwischen den Gussasphaltmischungen/ Einbautemperaturen Peking an einem schlechten Tag Emissionsreduktion von 80% 48% 35% WHO Grenze für gute Luftqualität 16%

Lebenszyklusanalyse Ergebnisse Energieverbrauch Energieaufwand [GJ/FU) 0 100 200 300 400 500 600 MA 8 KK (Referenz) MA 8 RK + 3%W MA 8 KKRK MA 8 KK + 3%W Graue Energie Produktion Transport Einbau Instandhaltung Rückbau Mischgut Energieaufwand [GJ/FU] Einsparungspotential [%] MA 8 KK (Referenz) 530 - MA 8 RK + 3%W 454 14 MA 8 KKRK 485 8 MA 8 KK + 3%W 517 2 - Mischgüter mit Rundkorn-Anteil werden energetisch günstiger bewertet - Einsparungen von ca. 10% des Gesamtenergieverbrauchs sind möglich

Zusammenfassung Bis zu 50 C Temperaturabsenkung bei der Kombination von Rundkorn und Wachs Gleichbleibendes Gebrauchsverhalten (Rissbeständigkeit, Verformungsbeständigkeit) Erfolgreiche Umsetzung von Rundkorn im Gussasphalt Labor Probestrecke

Zusammenfassung Starke Emissionsreduktion für Arbeitnehmer durch Temperaturabsenkung unter 200 C Temperaturabsenkung führt zu deutlichen Energieeinsparungen während des Lebenszyklus

Ausblick Fortlaufende Begleitung und Zustandserfassung Probestrecke Weitere Probestrecken (Gehsteig, Garage) Implementierung der Erkenntnisse in die nationale und europäische Normung

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