ZIM-Forschungsprojekt: Prozesssichere Herstellung des Verbundes von Asphaltschichten mittels performanceoptimierter Bitumenemulsionen

Im ZIM-Forschungsprojekt hat die BABIC – Bayerische Bitumen-Chemie GmbH ihre technologische Kompetenz in der Entwicklung und Anwendung von Bitumenemulsionen in ein praxisnahes Forschungsvorhaben eingebracht. Ziel war es, den Schichtenverbund im Asphaltoberbau reproduzierbar und dauerhaft zu verbessern und damit eine zentrale Ursache frühzeitiger Schäden an Asphaltbefestigungen systematisch zu adressieren.

Projektbeteiligte

Die wissenschaftliche Leitung und Bearbeitung erfolgte durch:

Die wissenschaftliche Bearbeitung erfolgte am Institut für Verkehrswegebau der Technische Universität Darmstadt, unterstützt durch die Universität Kassel mit hochauflösenden µ-Computertomografie-Untersuchungen.

Das Projekt wurde als FuE-Kooperationsprojekt im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand (ZIM) durchgeführt. Auftraggeber war die AiFProjekt GmbH.

Ausgangslage

Die im geltenden Regelwerk vorgesehenen Bitumenemulsionen und Ansprühmengen beruhen überwiegend auf empirischen Grundlagen. In der Praxis wird dadurch nicht in allen Fällen ein ausreichender Schichtenverbund erreicht. Das resultierende Gewährleistungsrisiko liegt insbesondere beim ausführenden Straßenbauunternehmen.

Hier setzte BABIC mit der gezielten Weiterentwicklung performanceoptimierter Bitumenemulsionen sowie deren anforderungsgerechtem Einsatz im Bauprozess an.

Technischer Ansatz

Untersucht wurden Bitumenemulsionen mit:

Die Untersuchungen umfassten:

Die Bewertung des Schichtenverbundes erfolgte insbesondere mittels Abscherversuch nach Leutner. Ergänzend kamen bildgebende Verfahren zum Einsatz:

Eigener Versuchsstand der BABIC

Zur gezielten Analyse von Applikationsqualität und Spritzbild entwickelte und errichtete BABIC einen eigenen Versuchsstand. Dieser ermöglicht die präzise Untersuchung von Düsentechnik, Sprühverteilung und Tropfenbildung unter praxisnahen Bedingungen.

Damit konnte die Leistung der Bitumenemulsionen sowie die Prozesssicherheit der Applikation nachweislich gesteigert werden.

Zentrale Erkenntnisse

Die Leistungsfähigkeit moderner, höher viskoser Bitumenemulsionen ist nur bei optimaler Abstimmung von Emulsionseigenschaften, Ansprühmenge, Applikationstechnik und Spritzbild vollständig nutzbar.

Die Maschinentechnik und Düsenauswahl haben maßgeblichen Einfluss auf eine gleichmäßige und prozesssichere Applikation.

Die Kombination aus mechanischen Prüfverfahren und hochauflösender Bildgebung erlaubt eine differenzierte Bewertung der Schichtgrenze.

Einordnung

Mit der Beteiligung an diesem Forschungsprojekt und der Entwicklung eines eigenen Versuchsstands unterstreicht BABIC ihre praxisorientierte Forschungskompetenz im Bereich performanceoptimierter Bitumenemulsionen.

Die Projektergebnisse tragen zur Herstellung langlebigerer Asphaltbefestigungen, zur Erhöhung der Nutzungsdauer von Verkehrsflächen und zur Reduzierung von Gewährleistungsrisiken bei.

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Mit diesen Leistungen haben wir das Projekt bewältigt:

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