Bitumen

Bitumen (lat. bitumen „Erdpech”) bezeichnet ein sowohl natürlich vorkommendes als auch durch spezielle Vakuumdestillation aus Erdöl gewonnenes Gemisch verschiedener organischer Stoffe. Die weltweit ergiebigste Naturbitumen-Quelle ist der sogenannte „Asphaltsee“ auf der Insel Trinidad.

In den Anfängen der Erdölverarbeitung fiel Bitumen als „Abfallprodukt“ der Schmierölproduktion an. Heutzutage wird Bitumen gezielt produziert. Für die erfolgreiche Herstellung sind aufgrund ihrer Zusammensetzung nur bestimmte Rohölsorten geeignet.

Bitumen wird in unterschiedlichsten Bauprodukten eingesetzt. Nachstehend einige Beispiele sowie eine Auswahl der von uns angebotenen entsprechenden Prüfungen. Eine genaue Aufstellung entnehmen Sie bitte der aktuellen Preisliste.

Bitumen gehört zu den thermoplastischen Stoffen, das heißt seine Viskosität ist temperaturabhängig: Bei tiefen Temperaturen wird es fest und spröde. Bei zunehmender Erwärmung verändert sich sein Zustand stufenlos von fest über zähflüssig bis zu dünnflüssig. Man spricht von einem Schmelzbereich.
Dieses Charakteristikum ist die Grundlage der meisten physikalischen Prüfungen im Bitumenbereich. Ermittelt werden die Eigenschaften des Bitumens bei verschiedenen Prüftemperaturen.

• Bestimmung der Nadelpenetration (EN 1426)
  (Anmerkung: die „älteste" Bitumenprüfung, die Nadelpenetration, welche das Materialverhalten bei „Normaltemperatur“ beschreibt, wurde in ihren Grundzügen bereits 1888 durch H.C. Bowen entwickelt)
• Bestimmung des Erweichungspunktes – Ring- und Kugel-Verfahren (EN 1427)
• Bestimmung des Brechpunktes nach Fraaß (EN 12593)

Anwendungsbeispiele für Bitumen:

Die hydrophoben Eigenschaften machen Bitumen zu einem wertvollen Werkstoff für jegliche Art von Abdichtungen gegenüber Wasser. Die Anwendungen reichen von Gebäudeabdichtungen vom Keller bis zum Dach, Deponieabdichtungen, Brückenabdichtungen und vielem mehr.

Bitumen als Bindemittel in Verbindung mit Gestein bildet den Asphalt im Straßenbau.
Für die Anwendung im Straßen- und Wegebau werden die Eigenschaften von einfachem Straßenbaubitumen immer öfter durch Zugabe von verschiedenen Additiven modifiziert (z. B. natürliche oder synthetische Polymere, Wachse oder Haftmittel). Dadurch können beispielsweise Standfestigkeit oder Haftung beeinflusst werden.

• Bestimmung der elastischen Rückstellung von modifiziertem Bitumen (EN 13398)

Zur Beurteilung der Auswirkungen von Verarbeitung und Alltagsbelastung (also die Auswirkung von Hitze und Oxidation) auf Bitumen wurden verschiedene Methoden entwickelt, um diese Alterung des Bindemittels in kurzer Zeit simulieren zu können:

• Bestimmung der Beständigkeit gegen Verhärtung unter Einfluss von Wärme und Luft -
  RTFOT-Verfahrens (EN 12607-1)
  (Simuliert die kombinierte Wirkung von Wärme und Luft auf das Bindemittel während des Mischvorgangs in der Mischanlage)
• Beschleunigte Langzeit-Alterung mit einem Druckalterungsbehälter (PAV) – (EN 14769)
  (Soll die Veränderungen, denen ein Bindemittel im Straßenbelag während der Nutzung unterliegt, nachbilden.)

Rheologische Prüfungen:

• Bestimmung des komplexen Schermoduls und des Phasenwinkels -
  Dynamisches Scherrheometer (DSR)(EN 14770)
• MSCRT-Prüfung (Multiple Stress Creep and Recovery Test) (EN 16659)
• BBR: Bestimmung der Biegekriechsteifigkeit – Biegebalkenrheometer (EN 14771)

Emulsionen:

Wird Bitumen in einem speziellen Verfahren mit einer Wasserphase emulgiert, erhält man eine Bitumenemulsion.
Der Bitumengehalt einer Emulsion liegt etwa zwischen 40 und 70 %. Dadurch ist die Viskosität auch bei geringen Temperaturen um ein Vielfaches dünnflüssiger als bei normalem Bitumen. Das hat den großen Vorteil, dass die Verarbeitung kalt erfolgen kann.
Eines von vielen Anwendungsbeispielen ist die Erzeugung von Haftbrücken beim Einbau von verschiedenen Asphaltschichten im Zuge des Asphaltstraßenbaus.

Beispiele für Prüfungen:

• Bestimmung des Brechverhaltens – Brechwert (EN 13075-1)
• Rückgewinnung des Bindemittels aus Bitumenemulsionen durch Verdunsten (EN 13074-1)
• usw.

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