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Einfluss von Kornform und Wachsmodifikation auf technische, ökonomische und ökologische Eigenschaften von Gussasphalt -Teil 1

机译：颗粒形状和蜡改性对乳香沥青技术，经济和生态性能的影响-第1部分

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摘要

Temperature reduction of mastic asphalt (MA) mixtures has the potential to decrease cost and energy demand as well as health-relevant emissions of particulate matter throughout the life cycle. The state-of-the-art method for temperature reduction is wax modification of the bituminous binder to reduce its viscosity. In this paper, the results of an extensive study on mechanical performance, particulate matter emission and life-cycle analysis of temperature-reduced MA are presented. Therefore, a reference MA is compared to three temperature-reduced MAs: a state-of-the-art reduction by modification with amide wax and an alternative method by substituting crushed by rounded aggregates. For both methods, a temperature reduction of 30 K can be realized. In addition, a combination of both methods, wax modification and use of rounded aggregates, is investigated, for which a reduction of 50 K is possible. The results show that the resistance to permanent deformation is not decreased by using rounded aggregates and that it can be doubled by employing amide wax regardless of the aggregate shape. Resistance to low-temperature cracking is affected by neither of the employed methods for temperature reduction. Emission analysis reveals that more than 80 % of the emitted particulates are below 2.5 μm. From a life cycle perspective, a main benefit of temperature-reduced MAs is the significant decrease in particulate emissions, and that a reduction of 50 K reduces PM_(10) emissions by 80 %. Also, up to 20 % of production process energy can be saved when the mixing temperature is reduced by 50 K. Application of a wax additive reduces process energy costs, but increases the total life cycle costs. Based on the considered scenarios, the application of additives is controversial and the substitution of crushed aggregates by round aggregates seems to be beneficial.%Durch Temperaturabsenkung in der Gussasphalt-Produktion ist es möglich, Kosten und Energieverbrauch sowie den Ausstoß gesundheitsrelevanter Aerosole über den gesamten Lebenszyklus zu verringern. Die Wachsmodifizierung von Bitumen zur Temperaturabsenkung ist eine Methode, die inzwischen in den Stand der Technik übergegangen ist. In einem interdisziplinären Forschungsprojekt an der TU Wien wurde eine effiziente Alternative zur Temperaturabsenkung von Gussasphalt entwickelt. Dazu wurden umfangreiche Untersuchungen zum Gebrauchsverhalten und zur Partikelemission sowie eine Lebenszyklusanalyse an verschiedenen temperaturabgesenkten Gussasphalten durchgeführt und mit einem Referenz-Mischgut verglichen. Zur Anwendung kamen eine Bitumenmodifizierung mittels Amidwachs sowie die neu entwickelte Methode, bei der Kantkorn gezielt durch Rundkorn ersetzt wird. Dabei zeigt sich, dass für beide Methoden eine Temperaturabsenkung von 30 ℃ erreicht werden kann. Werden beide Methoden kombiniert, also Wachsmodifikation und Einsatz von Rundkorn, so kann die Temperatur um 50 ℃ abgesenkt werden. In Bezug auf das Gebrauchsverhalten zeigt sich, dass der Widerstand gegen bleibende Verformungen nicht durch die Kornform beeinflusst wird, und dass die Amidwachs-Modifikation zu einer Verdopplung des Verformungswiderstands führt. Der Widerstand gegen Kälterisse wird weder durch die Kornform noch durch Amidwachs-Beigabe beeinflusst. Die Emissionsanalyse zeigt, dass mehr als 80 % der bei der Produktion ausgestoßenen Partikel kleiner als 2,5 μm sind. Aus der Sicht der Lebenszyklusanalyse ist die Hauptmotivation für Temperaturabsenkung die deutliche Verringerung der Partikelemissionen. Bei 50 ℃ Absenkung reduzieren sich die PM_(10)-Emissionen um 80 %. Zudem können 20 % der Produktionsenergie eingespart werden. Der Einsatz von Wachs reduziert Energiekosten bei der Produktion, erhöht jedoch bei Berücksichtigung der Materialkosten die Gesamtkosten. Insgesamt legen die untersuchten Varianten nahe, dass der Einsatz von Wachsadditiven als kontrovers, der Ersatz von Kantkorn durch Rundkorn als vorteilhaft einzustufen ist.
机译：降低乳香沥青（MA）混合物的温度有可能降低成本和能源需求，并在整个生命周期中降低与健康相关的颗粒物排放。降低温度的最新方法是对沥青粘合剂进行蜡改性以降低其粘度。本文介绍了对降低MA的力学性能，颗粒物排放和生命周期分析进行广泛研究的结果。因此，将参比MA与三种降低温度的MA进行比较：通过酰胺蜡改性获得的最新技术还原水平，以及通过取整经团聚的碎料替代的替代方法。对于这两种方法，可以实现30 K的温度降低。此外，还研究了蜡改性和圆形团聚体这两种方法的组合，可以减少50K。结果表明，使用圆形聚集体不会降低对永久变形的抵抗力，并且无论聚集体的形状如何，通过使用酰胺蜡都可以使耐永久变形性提高一倍。所采用的两种降温方法均不影响耐低温龟裂性。排放分析表明，超过80％的排放颗粒低于2.5μm。从生命周期的角度来看，降低温度的MA的主要好处是颗粒物排放量显着减少，减少50 K可使PM_（10）排放量减少80％。同样，当混合温度降低50 K时，可以节省多达20％的生产过程能源。蜡添加剂的使用降低了过程能源成本，但增加了总生命周期成本。根据已考虑的情况，添加剂的使用存在争议，圆形碎骨料替代碎碎骨料似乎是有益的。 zu verringern。我的方法是模具，而在标准技术学院的模具中却是这样。在《世界科学技术交流与发展》中，有一个替代性的临时保护法。 Dazu wurden umfangreiche Untersuchungen zum Gebrauchsverhalten和zur Partikelemission大豆eine Lebenszyklusanalyse verschiedenen tempaturabgesenkten Gussasphaltendurchgeführtund mit einem Referenz-Mischgut verglichen。 Zur Anwendung假面食品mitmits Amidwachs sowie die neu entwickelte Methode，在Kantkorn gezielt durch Rundkorn ersetzt wird中。 30℃时，温度为30℃。 Werden beide Methoden kombiniert，以及Wachsmodifikation and Einsatz von Rundkorn，因此要在50℃的温度下冷却。在Bezug auf das Gebrauchsverhalten zeigt sich，Dass der Widerstand gegen bleibende Verformungen nicht durch die Kornform beeinflusst wird，而dass die Amidwachs-Modifikation zu einer Verdopplung des Verformungswiderstand。 Der Widerstand gegenKälterissewird weder durch和Kornform noch durch Amidwachs-Beigabe beeinflusst。 Die Emissionsanalyse zeigt，dass mehr als bed der bed der produktionausgestoßenenPartikel kleiner als，2,5μmsind。奥地利国防军的临时动机，德国临时国防军和德国国防部长。在50℃时PM_（10）-排放量为80％。 Zudemkönnen20％der Produktions energye eingespart werden。生产，销售，生产和销售的材料。 Insgesamt Legen死于瓦里安·纳赫（Varianten nahe），Essatz von Wachsadditiven als kontrovers，Ersatz von Kantkorn durch Rundkorn als vorteilhaft einzustufen ist。

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  • 来源
    《StraBe und Autobahn》 |2016年第4期|264-266268-270|共6页
  • 作者

    Bernhard Hofko; Mariyan Dimitrov; Oliver Schwab; Fabian Weiss; Anne Kaspar-Giebl; Helmut Rechberger; Hinrich Grothe;

  • 作者单位

    Technische Universität Wien, Institut für Verkehrswissenschaften, Gußhausstraße 28/E230-3, A-1040 Wien;

    Technische Universität Wien, Institut für Verkehrswissenschaften, Gußhausstraße 28/E230-3, A-1040 Wien;

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    Technische Universität Wien, Institut für Verkehrswissenschaften, Gußhausstraße 28/E230-3, A-1040 Wien;

    Technische Universität Wien, Institut für Verkehrswissenschaften, Gußhausstraße 28/E230-3, A-1040 Wien;

    Technische Universität Wien, Institut für Verkehrswissenschaften, Gußhausstraße 28/E230-3, A-1040 Wien;

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