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Einfluss der Rohdichte von Asphalt auf das Temperaturverhalten eines Asphaltkörpers

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[Quelle: http://d-nb.info]

Bei der Herstellung einer Verkehrsfläche aus Asphalt liegt das Augenmerk vor allem darauf, eine Fläche herzustellen, die eine möglichst hohe Lebensdauer bei geringem Erhaltungsaufwand hat. Berechnungen zeigen dabei, dass höhere Asphaltoberflächentemperaturen und damit auch höhere Temperaturen innerhalb des Asphaltkörpers einen wesentlich größeren Einfluss auf die maximale Nutzungsdauer einer Asphaltfläche haben als niedrigere Temperaturen. Daher ist das Bestreben groß, die Asphaltkörpertemperatur durch Herabsenken der Oberflächentemperatur, zum Beispiel durch ein helleres Gestein in der Deckschicht, zu verringern. Es stellt sich jedoch die Frage, ob es nicht noch weitere Möglichkeiten gibt, die Asphaltkörpertemperatur herabzusenken. Das Temperaturverhalten eines Asphaltkörpers wird für die rechnerische Dimensionierung nach den RDO Asphalt 2009 durch einen allgemeinen Temperaturverlauf im Asphaltkörper in Abhängigkeit von verschiedenen Oberflächentemperaturen berücksichtigt. Feldmessungen zeigen jedoch, dass der Temperaturverlauf im Asphaltkörper je nach Zusammensetzung des Asphaltes unterschiedlich verlaufen kann. Dieses Verhalten ist auf die Abhängigkeit des Temperaturverhaltens von der Temperaturleitfähigkeit des Asphaltes zurückzuführen und damit im Wesentlichen auf die Temperaturleitfähigkeit der verwendeten Gesteinskörnung, da diese den volumetrisch größten Anteil im Asphalt ausmacht. Durch die im Labor durchgeführten Messungen der Temperaturleitfähigkeit an Asphaltprobekörpern konnte nachgewiesen werden, dass die Rohdichte eines Asphaltes im direkten Zusammenhang mit der Temperaturleitfähigkeit steht und damit indirekt das Temperaturverhalten von Asphalt von der Rohdichte abgeleitet werden kann. Des Weiteren zeigen die Ergebnisse, dass Asphalte mit hoher Rohdichte einen positiven Einfluss auf das Temperaturverhalten von Asphalt haben können. Abschließend wird in Berechnungen, die nach den RDO Asphalt 2009 durchgeführt wurden, belegt, dass das Temperaturverhalten und somit die Rohdichte von Asphalt einen wesentlichen Einfluss auf die Dauerhaftigkeit einer Asphaltbefestigung hat. Es wird aufgezeigt, dass bei hohen Oberflächentemperaturen die Temperatur im Asphaltkörper durch die Verwendung von Gesteinskörnungen mit geringer Temperaturleitfähigkeit abgesenkt werden kann, da so die Wärmeübertragung verringert wird.

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Bücher, Broschüren

Jürgen Hutschenreuther, Thomas Wörner
Asphalt im Straßenbau
3., Aufl.
2017, 496 S., m. farb. Abb. 24 cm, Softcover
Kirschbaum

 

 

In dem Praxiswerk werden die Grundlagen und Voraussetzungen für die Herstellung von Asphalt erläutert, die verschiedenen Bauweisen dargestellt und die praktische Ausführung eines qualitativ hochwertigen Bauwerks besprochen. Die 3. Neuauflage trägt insbesondere den zwischenzeitlich eingetretenen Aktualisierungen der Regelwerke (ZTV/TL Asphalt, TL Bitumen, TL BE, TL S bit) bzw. der Empfehlungen und Merkblätter Rechnung und adaptiert alle neu eingeführten Standards. Neu in die 3. Auflage aufgenommen wurden die Kapitel: - Gesteinsprüfungen, - Reparaturasphalte, - Fugenmassen, - Asphaltarmierungen, - Asphalt unter extremen Klimabedingungen. Wesentlich ergänzt wurde das Werk außerdem um Themen wie neue Technologien im Bereich der Bitumenlogistik, Griffigkeit, Landwegebau und Hinweise zu InLine Pave und Patching.

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Sabine Hübner, Andreas Schmohl
Freisetzung von Mecoprop aus Polymerbitumendachbahnen - Modellierung des Transportverhaltens von Mecoprop bei der Bodenpassage unter Berücksichtigung der Vorgaben des Prüfplans aus der "PG Mecoprop"
Bauforschung, Band T 3356
2018, 26 S., 15 Abb., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Polymerbitumendachbahnen für Gründächer enthalten als Durchwurzelungsschutz Mecoprop-Ester, welche nach und nach an die Oberfläche diffundieren, hydrolysieren und schließlich als Carbonsäure freigesetzt werden. Das sogenannte "Mecoprop-P" der freien Carbonsäure stellt die treibende Kraft dar. Die Freisetzung von Durchwurzelungsschutzmitteln aus Dachbahnen wurde in diesem Forschungsprojekt vom Fraunhofer IBP untersucht. Dabei sollte der zeitliche Konzentrationsverlauf im Porenwasser in 1 m Tiefe abgeschätzt werden. Die Modellierung der Mecoprop-Konzentration sollte unter Verwendung der vorgegebenen Rahmenbedingungen sowie verschiedener relevanter Eingangsparameter erfolgen.

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Sabine Hübner, Regina Schwerd
Validierung des Laborversuches nach DIN CEN/TS 16637-2 zur Freisetzung von Radiziden aus Bitumendachbahnen. Abschlussbericht
Bauforschung, Band T 3359
2018, 22 S., 10 Abb. u. 8 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Ester der 2-(4-Chlor-2-methylphenoxy)-propionsäure ("Mecoprop", MCPP) finden in Polymerbitumen-Abdichtungsbahnen, die z.B. zur Dachabdichtung bei Gründächern eingesetzt werden, Anwendung. Bei Kontakt mit Wasser werden die Mecoprop-Ester aus der Bitumenbahn ausgewaschen und Mecoprop durch Hydrolyse aus den Estern freigesetzt. Durch die radizide Wirkung des Mecoprops werden Polymerbitumenbahnen mit Gründachaufbau vor Durchwurzelung geschützt. Wirksam ist allerdings nur das (R)-(Plus)-Enantiomer, "Mecoprop-P", das in modernen Rezepturen zum Schutz vor Durchwurzelung überwiegend vorhanden ist. Mit dem ablaufenden Regenwasser kann so Mecoprop in die Umwelt eingetragen werden. Der Eintrag von Mecoprop aus Bauprodukten in die Umwelt soll bauaufsichtlich In Bezug genommen werden. Die Freisetzung von Mecoprop aus Bitumendachbahnen wurde bereits in den Forschungsvorhaben P 52-5- 20.88-1497/15 und P 52-5- 20.88.2-1999/16 untersucht. Dabei wurde unter anderem der Laborversuch nach DIN CEN/TS 16637-2 ("Horizontale dynamische Oberflächenauslaugprüfung") angewandt. Zukünftig sollen die Ergebnisse aus dem Laborversuch nach DIN CEN/TS 16637-2 als Eingangsdaten für ein mathematisches Modell zur Modellierung der Umwelteinwirkungen von Mecoprop dienen. Um ein robustes Verfahren zu erhalten, ist eine detaillierte Vorschrift für alle Arbeitsschritte der Oberflächenauslaugprüfung unabdingbar, da nur so die Reproduzierbarkeit als auch eine möglichst gute Vergleichbarkeit der Ergebnisse zwischen den Laboratorien sichergestellt werden kann.

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H. Dorner, M. Schmalz
Differenzthermoanalyse 'DTA' von Bitumen-Interpretation und Vergleich mit thermomechanischen Kennwerten. Schlußbericht
1988, 125 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Untersucht wurden 14 Straßenbaubitumen (B 45, B 80, B 200) aus 8 verschiedenen Herkunftsländern. Zur Charakterisierung der Bindemittel wurden Verfahren nach DIN 1995 eingesetzt. Zusätzlich wurden thermoanalytische (DTA) und infrarotspektroskopische Untersuchungsmethoden angewandt. Die Bitumenproben wurden in nicht gealtertem und gealtertem Zustand geprüft. Eine Reihe von Meßdaten der Normuntersuchungen dienten als Korrelationsgrößen für die Interpretation der thermoanalytisch erhaltenen Ergebnisse. Die DTA der Bitumen erfolgten durch definiertes Aufheizen und Abkühlen von Proben im Bereich von -100 Grad Celcius bis +100 Grad Celcius. Dabei wurden charakteristische und reproduzierbare Thermogramme erhalten. Aus ihnen ließen sich Glasübergangsbereiche mit den zugehörigen Glasübergangstemperaturen bestimmen. (-y-)

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Zeitschriftenartikel

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Bericht aus dem LA 7 "Asphaltbauweisen". Einsatz von Tetrachlorethen im Rahmen der Werkseigenen Produktionskontrolle (WPK) an Asphaltmischwerken
Straße + Autobahn, 2020

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Gottschalk, Herbert; Kneißl, Martin
Abdichtungen: Ausführungsfehler oder Fehler im System? Normenkonform, aber nicht den Regeln der Technik entsprechend (kostenlos)
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Radenberg, Martin; Staschkiewicz, Matthias
Rheologische Untersuchungen zur Charakterisierung des Kälteverhaltens von bitumenhaitigen Bindemitteln mit dem Scher-Relaxationsversuch
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Wellner, Frohmut
Die Geschichte des Asphaltstraßenbaus in Deutschland
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Kluger, Norbert; Musanke, Uwe
Arbeitsplatzgrenzwert für Bitumen festgelegt. Ermittlung und Bewertung der Exposition bei Heißverarbeitung sowie Maßnahmen zur Expositionsreduzierung (kostenlos)
Bauportal, 2020

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