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Bitumen für Straßenbauanwendungen

12.09.2018 14:44

Coole Kooperation

Seit in immer mehr Ländern bei der Herstellung und beim Einbau von Asphalt auf möglichst niedrige Temperaturen geachtet wird, wächst das Interesse an Kaltasphalt-Techniken.

Indem sie lernen, das komplexe Zusammenspiel zwischen Bitumenemulsionen und verschiedenen Gesteinsarten zu kontrollieren, wollen die Forscher Techniken entwickeln, mit denen sich Kaltasphalt in großem Umfang verwenden lässt. 
„Kaltasphalt hat eine Menge Vorteile gegenüber dem herkömmlichen Asphaltbeton im Heißeinbau. Während weiche Bitumenemulsionen mit einer ganzen Reihe von Steinsorten gut harmonieren, vertragen sich harte Bitumenemulsionen sehr gut mit einigen Mineralien, aber mit anderen überhaupt nicht,“ erklärt Oleg Antzutkin, Professor für Grenz ächenchemie an der Technischen Universität Luleå (LTU) in Nordschweden. 

Oleg Antzutkin ist Mitglied eines Forschungsteams, das die Geheimnisse von Kaltasphalt erforscht. Das Gemeinschaftsprojekt bringt das Fachwissen verschiedener Disziplinen und Branchen zusammen. Beteiligt sind Wissenschaftler der LTU und der Königlich Schwedischen Technischen Hochschule (KTH) in Stockholm sowie von NCC Roads und von Nynas. 

„Asphalt ist ein sehr komplexes System, das von vielen verschiedenen Faktoren abhängig ist. Die mineralische Zusammensetzung des Gesteins scheint eine wichtige Rolle für die Anhaftung des Bitumens zu haben. Es ist unser Ziel, einen Weg zur Verbesserung der Kompatibilität zwischen bestimmten Gesteinsarten und Bitumen zu finden“, erklärt Antzutkin. 

Bisher werden kalziumreiche Mineralien als besonders problematisch eingestuft. Jedoch haben auch die Witterungsbedingungen wie Temperatur, Niederschlag und Sonne Ein uss auf das Ergebnis. 

„Wir versuchen, die Korrelation zwischen den einzelnen Faktoren und der Tauglichkeit von verschiedenen Bitumen- Gesteinsmischungen zu identizieren. Das hilft uns vorher- zusagen, welche Mischungen funktionieren werden, und zu verstehen, warum sie funktionieren,“ so Oleg Antzutkin. 

Sein LTU-kollege Dr. Andrei Filippov entwickelt eine neue Methodik zum Studium der Abbauprozesse in der Kaltasphalt-Bitumenemulsion, die für die Anhaftung an den Ge- steinskörnungen verantwort- lich sind. Dabei wird Bitumenemulsion zwischen polierten Platten aus verschiedenen Mineralien eingeschlossen und mittels Diffusions-NMR (Nuclear Magnetic Resonance) untersucht. 
Ebenfalls an der LTU hat Dr. Tommy Edeskär ein selbstlernendes Maschinensystem entwickelt, das die vielen verschiedenen Variablen verarbeiten und sinnvoll interpretieren kann. Das Ziel ist die Entwicklung eines Vorhersage-Instruments, das auch für Bitumenhersteller und Straßenbauer nützlich ist. 

An der KTH trägt die Forschungsgruppe von Professor Mark Rutland ihr Fachwissen in der Oberflächenchemie und fortgeschrittene Analysetechniken wie Rasterkraftmikroskopie (AFM) zum Projekt bei.

Tommy Edeskär (links) und Oleg Antzutkin sind zwei der Wissenschaftler, die Kaltasphalt perfektionieren wollen. Bislang hauptsächlich für Reparaturen eingesetzt, bietet Kaltasphalt Vorteile in Bezug auf Energieverbrauch, THG-Emissionen, Arbeitsbedingungen und Recycling. 

Weiterführende Literatur

Ein dach über ihrem kopf

Mit der entsprechenden Bitumensorte lassen sich kostspielige und teure Dachrenovierungen vermeiden. Nynas ist einer der führenden Hersteller von Bitumen.

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Nynas appoints Technical & Research Director Bitumen

As from 1 December, Carl Robertus has the responsibility for Bitumen’s technical development at Nynas.

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