Die Technologie
State of the art der Gummimodifikation von Bitumen & Asphalten
Unsere Produktion von Gummimodifizierten Bitumengranulaten ist der neuste Stand in der Entwicklung. Neben maximaler Belastbarkeit, hohen Leistungsreserven und überdurchschnittlicher Langlebigkeit, liegen die Vorteile bei der problemlosen und prozesssicheren Anwendung.
- Beim Einsatz von gummimodifizierten Bindemitteln kann heute auf einen langen Erfahrungshintergrund in vielen verschiedenen Asphaltbelägen zurückgegriffen werden.
- Die ersten großtechnischen Erkenntnisse stammen aus den Vereinigten Staaten. Bereits in den 70er Jahren wurden in Arizona großflächige Versuche durchgeführt. 10 Jahre später schwappte die Welle über Belgien, Frankreich nach Europa und später auch nach Deutschland und Österreich.
- Bei allen damaligen Anwendungen wurde vorproduziertes, heißflüssiges gummimodifiziertes Bitumen erfolgreich eingesetzt
- Parallel zu dieser Entwicklung wurde auch versucht einfachere, so genannte Trockenverfahren zu etablieren. Qualitativ konnten sich dies jedoch nie durchsetzen, da durch fehlende Mischtemperaturen und Verweilzeiten die Polymere aus dem Gummi sich nicht ausreichend mobilisieren ließen. Daher fehlte bei diesen Systemen die optimale Einbettung der Polymere in die Bitumenmatrix.
- Beim Einsatz in Europa waren aufgrund des hohen Aufwands, die heißflüssigen gummimodifizierten Bindemittel anfänglich auf die Anwendung in offenporigen Asphalten fokussiert. Gerade dort zeigten sich die qualitativen Vorteile schon innerhalb von kurzen Liegedauern sehr deutlich. Und, was man in diesem Zusammenhang auch nicht verschweigen darf, auch die Bereitschaft der Auftraggeber Mehrkosten zu tragen, war bei dieser Applikation deutlicher ausgeprägt.
- In Österreich wurde als erste Maßnahme die Inntalautobahn mit einer offenporigen Asphaltdecke versehen. Erfolgreich, denn der verlegte OPA erreichte eine Liegedauer von 17 Jahren. In Deutschland erfolgten die ersten Anwendungen im Jahre 1986. Die BAB A8 im Saarland und in der Stadt München die Neuherbergstraße.
- Bis heute lieferte CTS Bitumen GmbH alleine im Freistaat Bayern für mehr als 4.800.000 m2 PA das gummimodifizierte Bitumen.
- Aktuell, d.h. seit rund 15 Jahren, markieren gummimodifizierte Bitumengranulate den qualitativen Gipfel der Gummimodifikation. Bei vielen Baumaßnahmen haben diese sich in der Praxis bewährt, zeigen bereits jetzt außerordentliche Nutzungsdauern und glänzen durch eine hohe Leistungsfähigkeit in den verlegten Asphalten – seit 2005 12.700.000 m² davon 10.000.000 m² in Bayern.
- Entmischungsneigung? Überforderte Bitumenfördersysteme der Asphaltmischanlage? Für GRM by CTS nur Fremdworte.
- Standardbindemittel können nicht immer allen Anforderungen gerecht werden. Seit den 1970er Jahren beschäftigt man sich deshalb intensiv mit der Fragestellung, wie den massiven Schäden (z.B.: Substanzverlust, Rissanfälligkeit, Verdrückungen) begegnet werden kann. Verschärft wird die Problematik durch viele weitere Faktoren, wie z.B. die zunehmende Verkehrsbelastung, insbesondere durch den steigenden Schwerverkehrsanteil, durch den „spurgeführten“ LKW-Verkehr, durch klimatische Veränderungen. Nur durch die Konzeption von leistungsfähigen und langlebigen Asphaltbefestigungen findet man die richtigen Antworten. Zumal durch die Umsetzung auch die Kostenexplosion eindämmt werden kann.
- Die Lösung liegt auf der Hand: Für besondere Beanspruchungen können eben nur die bestmöglichen Bindemittel zum Einsatz kommen. Und dies gelingt nur durch eine Veränderung, d.h. Modifikation der Standardbitumen. So sind in Deutschland rund 30% aller eingesetzten Bindemittel modifiziert.
Diese Grafik zeigt beispielhaft den suboptimalen Aufschluss einzelner Gummipartikel bei niedrigen Temperaturen und kurzen Verweilzeiten im Reaktionsgefäß (170°C und ca. 2 Stunden). Der Aufschluss ist nicht komplett. Wertvolle Ressourcen werden verschenkt und die "Performance" im Asphalt ist nur eingeschränkt wirksam. Grund: Die Polymere erreichen nicht das angestrebte Volumen und die Viskosität des damit erzielbaren Bindemittels, d.h. mögliche Dicke der Bindemittelfilme ist unzureichend.
Hier sind deutliche Unterschiede sichtbar. Der Aufschluss der Gummiparktikel wird bei einer Reaktionstemperatur von ca. 200°C und einer Verweildauer von mindestens fünf Stunden unter Luftabschluss durchgeführt. Ergebnis: Der optimale und Computer gesteuerte Aufschluss garantiert eine hohe Leistungsfähigkeit im Asphalt. Die Produktviskosität ist in jedem Fall so hoch, dass dicke Bindemittelfilme (Langlebigkeit!) sicher erreicht werden und üblicherweise auf den Zusatz von Bindemittelträgerstoffen im Asphalt verzichtet werden kann.
Vorteile
- Ausgereifte Produkte mit ausreichend Langzeiterfahrung (> 25 Jahre).
- Produkte erreichen die Spezifikationsanforderungen der gültigen Regelwerte.
- Eine besondere Dosiereinrichtung ist nicht erforderlich.
- Viskositätsverändernde Zusätze können zum Asphalt dazugegeben werden.
- Produkte sind gebrauchsfertig. Eine sogenannte „Reifezeit“ im Fertigsilo der Asphaltmischanlage ist nicht erforderlich.
Nachteile
- Kein lagerstabiles Produkt. Der Entmischungsprozess beginnt bereits während der Anlieferung. Der Bitumentank muss deshalb zwingend mit einem Rührsystem ausgestattet sein. Das Bitumenfördersystem (Pumpen, Bitumenwaage und Dosierung, alle Leitungen) müssen der Viskosität entsprechend angepasst werden. An der Asphaltmischanlage ist deshalb unter Umständen ein Investment erforderlich.
- Anlieferung nur in ganzen TKW (25 Tonnen).
- Der Einsatz von RC-Material bei gleichem Modifikationsgrad ist nicht möglich, da gebrauchtsfertiges gummimodifziertes Bitumen mit höherem Modifikationsgrad an der Asphaltmischanlage nicht mehr handhabbar ist.
- Durch vorgeschriebene Temperaturrestriktionen bei der Produktion werden die Polymere aus dem eingesetzten Gummimehl unter Umständen nicht mehr optimal aufgeschlossen. Das heißt, es wird ein unzureichendes und schwankendes Viskositätsniveau erreicht. Die Folge: Bei der Verwendung im PA und Splittmastixasphalt kann u.U. Bindemittel ablaufen. Dieser Produktionsmangel muss deshalb durch einen Zusatz von Faserstoffen ausgeglichen werden. Die erwartete „Asphaltperformance“ stellt sich nicht ein.
Vorteile
- Ausgereifte Produkte mit ausreichend Langzeiterfahrung (> 10 Jahre).
- Produkte erreichen die Spezifikationsanforderungen der gültigen Regelwerke.
- Die Polymere sind produktionsseitig bereits aufgeschlossen. Nur so werden die Ressourcen optimal genutzt. Deshalb sind die mit CTS GRM hergestellten Asphalte auch sofort gebrauchsfertig. Eine sogenannte „Reifezeit“ im Fertigsilo der Asphaltmischanlage ist deshalb nicht erforderlich.
- Produkte sind nahezu unbegrenzt an der Asphaltmischanlage lagerfähig.
- Ein Einsatz von RC-Material ist problemlos möglich.
- Ein Zusatz von viskositätsverändernden Additiven (im Asphalt oder als fertig additiviertes Straßenbaubitumen) ist möglich.
- Auch kleine und kleinste Mengen gummimodifiziertes Bitumengranulat ist bestellbar.
- Einfach Anlieferung per LKW, Bahn, Container, Big Bag. Eine Konfektionierung der Sackware erfolgt nach Kundenwunsch.
Nachteile
- Benötigt eigene Dosiereinrichtung.
- Alternative: Manuelle oder halbautomatische Sackzugabe. Nachteil: Hoher personeller Aufwand.
Bei der 2020 durchgeführten Ökobilanz schneiden die GRM-Bitumen-Mischungen ökologisch sehr vorteilhaft ab.
(siehe Bericht)
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CTS-Blog
CTS mit Sitz im bayrischen Buch am Erlbach (Deutschland) beschäftigt sich seit 1985 mit der Entwicklung und Verbesserung von gummimodifizierten Bitumen für den Straßenbau, unter anderem entwickelten wir den Offenporigen Asphalt zum „Flüsterasphalt®“. Als einer der ersten Marktteilnehmer im Bereich der Gummimodifikation haben wir heute den Anspruch Technologieführer zu sein. Nach vielen Jahren der Forschung und kontinuierlichen Weiterentwicklung konnte CTS Bitumen eine absolute innovative Neuentwicklung präsentieren: die Gummimodifizierten Bitumengranulate. Diese Errungenschaft setzt neue Maßstäbe und zeichnen sich weltweit durch unproblematische Handhabung, Transport und überdurchschnittliche Leistungsfähigkeit aus.
Unser Wissen ist Ihr Gewinn
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Eine der empfindlichsten Asphaltbefestigungen ist der PA 8. Die vielen zugänglichen Hohlräume und offene Strukturen lassen normalerweise das…
Für unsere Umwelt
Knapper werdende Ressourcen, die Forderung nach Energieeffizienz, Minimierung der Emission von Treibhausgasen und, und…und gleichzeitig allen…
