2013 DAV 20130318 PDF V2.ppt [Kompatibilit tsmodus]) · Bitumen - einfach komplexe Anforderungen...
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DAV-Informationsveranstaltungen
März / April 2013
Martin Vondenhof, Lars Driske, Anja Sörensen
ARBIT
Bitumen -
Einfach komplex.
Bitumen - Einfach komplex.
• Wer redet hier über Bitumen?
• Was ist Bitumen?
• Wo wird Bitumen verwendet?
• Wie wird Bitumen beschrieben?
Martin Vondenhof, Lars Driske, Anja Sörensen
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März / April 2013
ARBIT seit über 80 Jahren
• Arbeitsgemeinschaft der Bitumen-Industrie e.V.
• heute mit:
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Wir reden vonBitumen
www.arbit.de
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Bitumen - Einfach komplex.
• Wer redet hier über Bitumen?
• Was ist Bitumen?
• Wo wird Bitumen verwendet?
• Wie wird Bitumen beschrieben?
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Was ist Bitumen?
• Eigenschaften von Bitumen
• Herstellung von Bitumen
• Bitumenarten
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Bitumen
• REACh
Bitumen wurden unter neun verschiedenen
CAS-Nummern registriert, z.B.
8052-42-2 Asphalt
64741-56-6 Residues (petroleum), Vacuum
?
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Bitumen
• Bei der Aufarbeitung geeigneter Erdöle
gewonnene
• schwerflüchtige, dunkelfarbige Gemische
verschiedener organischer Substanzen,
• deren Viskosität sich mit der Temperatur
verändert.
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Bitumen
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• ?besteht aus einigen Millionen verschiedenen
organischen Verbindungen.
• ? ist ein gezielt hergestelltes Naturprodukt.
• ? wird in aufwendigen Verfahren
weiterverarbeitet.
• ? ist kein Teer!
-
Bitumen
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• ?ist ein Kolloidsystem aus
Asphaltenen und Maltenen.
Bild: Tobias Hagner
Bitumen
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• ?hat ein viskoelastisches
Stoffverhalten.
• ?verhält sich strukturviskos.
Bitumen
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• ?wird heute großtechnisch in Raffinerien
hergestellt.
Bild: ARBIT
Bitumenarten
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• Destillationsbitumen
• Polymermodifizierte Bitumen
• Oxidationsbitumen
• Hochvakuum- / Hartbitumen
Destillationsbitumen
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• nach der Vakuumdestillation
• weiche bis mittelharte Sorten
• Verwendung: hauptsächlich im Straßenbau
• Weiterverarbeitung / Modifizierung
Polymermodifizierte Bitumen
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• Destillationsbitumen und Polymere
(Elastomere, Thermoplaste)
• z.B. bei hohen Anforderungen an
Verformungsbeständigkeit oder Kälteverhalten
• Verwendung: Straßenbau, Dach- und
Dichtungsbahnen
Polymermodifizierte Bitumen
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Bild: ARBIT
Oxidationsbitumen
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• unter kontrollierten Bedingungen Einblasen von
Luft bei hohen Temperaturen
• z.B. zur besonderen Beständigkeit gegen
Wärme und Kälte
• Verwendung: Dach- und Dichtungsbahnen,
Industriebitumen
Hochvakuum- / Hartbitumen
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• harte bis springharte Konsistenz
• Verwendung: Gussasphalt-Estriche,
Industrieanwendungen
Bitumen - Einfach komplex.
• Wer redet hier über Bitumen?
• Was ist Bitumen?
• Wo wird Bitumen verwendet?
• Wie wird Bitumen beschrieben?
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Wo wird Bitumen verwendet?
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• Asphaltstraßenbau
• Abdichtung von Gebäuden und
Ingenieurbauwerken
• Flugplatzbau
• Park- und Lagerflächen
• Deiche und Talsperren
Farben und Lacke
Spachtel- und Klebemassen
Kabel und Rohrisolierungen
Kellerisolierungen
Autoreifen
Teppichfliesen
Wo wird Bitumen verwendet?
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Bitumen - Einfach komplex.
• Wer redet hier über Bitumen?
• Was ist Bitumen?
• Wo wird Bitumen verwendet?
• Wie wird Bitumen beschrieben?
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Wie wird Bitumen beschrieben?
• Heutige Spezifikationen
• konventionelle Prüfverfahren
• komplexe Bindemittel
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Spezifikationen für Bitumen
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• DIN EN 12591: Bitumen und bitumenhaltige
Bindemittel – Anforderungen an
Straßenbaubitumen
• DIN EN 14023: Bitumen und bitumenhaltige
Bindemittel – Rahmenwerk zu Spezifikation von
polymermodifizierten Bitumen
�TL Bitumen-StB
Prüfung von Bitumenkonventionelle Verfahren
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• langjähriger Erfahrungs- und
Bewertungshintergrund
• entwickelt und evaluiert an nicht modifizierten
Bindemitteln
• abweichende Interpretation der Prüfergebnisse
an modifizierten Bindemitteln
Prüfung von Bitumenkonventionelle Verfahren
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• DIN EN 1426 - Nadelpenetration
• DIN EN 1427 - Erweichungspunkt Ring und
Kugel
• DIN EN 12593 - Brechpunkt nach Fraaß
Prüfung von BitumenNadelpenetration
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• Eindringtiefe einer Nadel in Bitumen
Bild: ARBIT
Prüfung von BitumenNadelpenetration
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• Eindringtiefe einer Nadel in Bitumen
• Einheit 0,1 mm
• namensgebend für Straßenbaubitumen
� genaue Einhaltung der Prüfbedingungen!
Prüfung von BitumenNadelpenetration
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Bild: Tobias Hagner
Prüfung von BitumenErweichungspunkt Ring und Kugel
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Bild: ARBIT
Prüfung von BitumenErweichungspunkt Ring und Kugel
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• Temperatur, bei der eine Kugel eine
Bitumenprobe um ein bestimmtes Maß verformt
hat
Bild: ARBIT
Prüfung von BitumenErweichungspunkt Ring und Kugel
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• Temperatur, bei der eine Kugel eine
Bitumenprobe um ein bestimmtes Maß verformt
hat
• für Straßenbaubitumen: Korrelation zur
dynamischen Viskosität
Prüfung von BitumenBrechpunkt nach Fraaß
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• Temperatur, bei der der Bitumenfilm auf einem
Metallplättchen reißt oder bricht
Bild: ARBIT
Prüfung von BitumenBrechpunkt nach Fraaß
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• Temperatur, bei der der Bitumenfilm auf einem
Metallplättchen reißt oder bricht
• Prüfung erfordert viel Erfahrung
� geringe Präzision des Prüfverfahrens
Prüfung von BitumenHerausforderungen
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• am Gebrauchsverhalten orientierte
Anforderungen
• Beitrag des Bitumens zum Gebrauchsverhalten
der Asphaltstraße
• adäquate Prüfung komplexer Bindemittel
CEN Datensammlung
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• Europäische Normungsorganisation CEN rief
zur Daten- und Erfahrungssammlung auf
Ziel:
• Identifikation geeigneter Prüfverfahren zur
Ansprache des Gebrauchsverhaltens von
Bitumen für den Straßenbau
Beitrag der BitumenindustrieDatensammlung Eurobitume
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• 146 Datensätze, 60.000 Datenpunkte
• Straßenbaubitumen, polymermodifizierte
Bitumen, Spezialbitumen
• Prüfungen von Korrelationen aller
Prüfergebnisse
Beitrag der BitumenindustrieDatensammlung Eurobitume
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Bild: ARBIT
ErkenntnisseDatensammlung Eurobitume
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• Es bestehen gute Korrelationen zwischen
einigen Prüfverfahren.
• Die Güte der Korrelationen ist abhängig von der
Bindemittelart.
• Die Praktikabilität der Prüfverfahren ist wichtig.
Konzept:
komplexe Bindemittel
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• Komplexe Prüfverfahren liefern bei einfachen
Bindemitteln keine anderen Informationen als
konventionelle.
�Beschreibung einfacher Bindemittel
(DIN EN 12591)
mit konventionellen Prüfverfahren.
Konzept:
komplexe Bindemittel
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• Komplexe Bindemittel können mit modernen
Prüfverfahren besser beschrieben werden.
Bild: Tobias Hagner
Prüfgerät DSRDynamisches Scherrheometer
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Bild: ARBIT
Prüfgerät DSRDynamisches Scherrheometer
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• Prüfungen im DSR können für
polymermodifizierte Bindemittel zahlreiche
konventionelle Prüfungen ersetzen.
• in Deutschland bereits langjährige
Erfahrungssammlung nach TL Bitumen-StB
(davor TL PmB-StB)
Bitumen -einfach komplexe Anforderungen
• Anforderungen an Bauwerke werden übertragen
in Anforderung an Bauprodukte.
• Anforderungsnormen beschreiben die
Bauprodukte, die hergestellt werden.
• Anforderungen an Bitumen und bitumenhaltige
Bindemittel können die Asphaltkonzeption nicht
ersetzen.
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Bitumen ?.
• ? ist ein hochtechnologisches Naturprodukt.
• ? wird seit Jahrtausenden und
immer wieder verwendet.
• ? ist überall und unauffällig.
• ? einfach komplex.
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Kontakt zur ARBIT
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Steindamm 55
20099 Hamburg
Tel.: 040 / 280 29 39
E-Mail: [email protected]
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