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Baustoffkunde

Bitumen Asphalt

Bitumen Asphalt

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Langue Deutsch
Catégorie Physique
Niveau Université
Crée / Actualisé 30.01.2020 / 13.04.2021
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Étudier
  1. Erläutern Sie die Begriffe Bitumen (Rohstoffe, Herstellung, Eigenschaften).

Bitumen:    Bestehen größtenteils aus Kohlenwasserstoffen                                             Herstellung: Rückstand der Erdöldestillation                                        

   Eigenschaften: Abhängig von Zusammensetzung; temperaturabhängig (wird bei Erwärmung weicher, bis hin zum Fließen); klebrig, abdichtend; Alterung durch Einfluss von Luftsauerstoff und UV-Strahlung -> Versprödung; bei Raumtemperatur beständig gegen Salze, schwache Säuren und starke Basen; nicht beständig gegen Kohlenwasserstoffe; biologisch unschädlich; Rohdichte: 1,01 g/cm3

  1. Erläutern Sie die Begriffe , Teer (Rohstoffe, Herstellung, Eigenschaften).

Teer:   Rohstoffe: Gemisch aus hochmolekularen cyclischen Kohlenwasserstoffen Herstellung: entsteht bei thermischer Zersetzung (Pyrolyse) von Holz, Braunkohle, Steinkohle                                                                                               

Eigenschaften: besitzt Schadstoffanteile -> darf in DE nicht als Baustoff für technische Asphalte verwendet werden -> kanzerogen         
  1. Erläutern Sie die Begriffe  Asphalt (Rohstoffe, Herstellung, Eigenschaften).

 Rohstoffe: Mischung aus getrockneter erwärmter Gesteinskörnung (Splitt und Sand) in abgestufter Korngrößenverteilung mit Bitumen als Bindemittel. Mineralstoffe (ca. 85%) + Bitumen (ca. 15 %)     

Herstellung: Verarbeitbarkeit bei 120- 160 C                                               Eigenschaften: hohe Festigkeit                                                                                                                       

  1. Nennen Sie mindestens zwei Anwendungsgebiete für bituminöse Baustoffe.

Straßenbau und Allgemeiner Bau

  1. Warum hat der Schutz von Bauwerken gegen das Eindringen von Feuchtigkeit so große Bedeutung?

Weil durch das Eindringen von Feuchtigkeit erhebliche Bauschäden entstehen z.B. Schimmel

Weil durch das Eindringen von Feuchtigkeit erhebliche Bauschäden entstehen z.B. Schimmel

Indem es recycelt wird in Asphalt-Heißmischanlagen. Das Material wird mit oder ohne Zugabe von zusätzlichem Material wieder heiß eingebaut. PROBLEM: Ausbauasphalte können Pech/Teer enthalten -> nicht wiederverwendbar
  1. Welche seiner Eigenschaften machen Bitumen zu einem Idealen Abdichtungsstoff?

Nicht wasserlöslich, seine Widerstandsfähigkeit gegenüber chemischen Einflüssen, keine Gesundheitsgefährdung im Brandfall, klebrig abdichtend

  1. Worin unterscheidet sich Bitumen von Teer bezüglich Ausgangsstoffen, Herstellung und Verwendung?

Bitumen ist der Rückstand nach der Erdöldestilation, wird im Straßenbau zum abdichten und binden benutzt, biologisch abbaubar und unschädlich im Gegensatz zu Teer/Pech. Teer wird hergestellt durch thermische Zersetzung von Steinkohle, Holz und Braunkohle. Teer dient ebenfalls als Bindemittel. Darf nicht im Bau verwendet werden, da es kanzerogen (krebserregend) verursachen kann.

  1. Was verstehen Sie unter der Plastizitätsspanne?

Temperaturdifferenz zwischen Brechpunkt nach Fraaß und Erweichungspunkt Ring und Kugel.

  1. Wodurch kann es zur Alterung von Bitumen kommen?

Alterung durch Einfluss von Luftsauerstoff und UV-Strahlung -> Versprödung, Adhäsionsverhalten (Haftung) verschlechtert sich
  1. Wie verhält sich Bitumen gegenüber Wasser und chemischen Einflüssen? Gibt es Ausnahmen?

Bitumen ist widerständiger gegen chemischen Einflüssen sowie nicht wasserlöslich Ausnahme: nicht beständig gegen Kohlenwasserstoffe

  1. Erklären Sie die Begriffe Walzasphalt und Gussasphalt.

Walzasphalt wird im Straßenbau verwendet und ist mittelhart im Gegensatz zum Gussasphalt der eher benutzt wird, wenn es schnell gehen muss z.B. bei der Herstellung von Industrieböden und ist hart.

  1. Welche Prüfmethode dient zur Bestimmung der Konsistenz und zur Einteilung der Straßenbaubitumen?

Nadelpenetration

  1. Wodurch unterscheiden sich die Bitumensorten 160/220 und 50/70 (Eigenschaft und Anwendung).

160/220 -> weich, spritzfähig, dünne Schichten, Oberflächen -> Straßenbau       50/70 -> mittelhart, Walzasphalt -> Straßenbau
  1. Was besagt der Erweichungspunkt „Ring und Kugel“ und welche Bedeutung hat er?

Bestimmung der Temperatur, bei der eine in einem Messring befindliche Bitumenschicht bei gleichmäßiger Erwärmung unter dem Gewicht einer Kugel aus Stahl eine definierte Verformung erfährt. Dient zur Einteilung der Hartbitumen (Hochvakuumbitumen).

  1. Was ermitteln Sie mit dem „Brechpunkt nach Fraaß“?

Der Brechpunkt nach Fraaß gibt die Temperatur an, bei der eine auf ein Stahlblech aufgebrachte dünne Bitumenschicht bei gleichmäßiger Abkühlung unter dem Einfluss einer Dehnbeanspruchung bricht oder Risse bekommt.

  1. Was verstehen Sie unter Asphalt? Nennen Sie Anforderungen an guten Asphalt.

Gemisch aus getrockneter, erwärmter Gesteinskörnung mit Bitumen als Bindemittel. Anforderungen: Risssicherheit, Dichtigkeit, Wasserundurchlässigkeit, Standfestigkeit,

  1. Was verstehen Sie unter einer Bitumenemulsion?

Feine Verteilung von Bitumen in Wasser
  1. Nennen Sie zwei Verfahren zur Prüfung/Klassifizierung von Bitumen.

Nadelpenetration, Brechpunkt nach Fraaß und Erweichungspunkt mit Messring

  1. Welche Prüfmethode dient zur Bestimmung der Konsistenz und zur Einteilung der Straßenbaubitumen?

Nadelpenetration

  1. Nennen Sie ein Anwendungsgebiet für die verschiedenen Heißbitumen (Destillationsbitumen, Hochvakuumbitumen, Oxidationsbitumen, polymermodifizierte Bitumen).

Destillationsbitumen (Straßenbaubitumen) -> Straßenbau                                   Hochvakuumbitumen -> Verwendung bei der Herstellung von Gussasphalt           Oxidationsbitumen -> Verwendung Dach und Dichtungsbahnen, Isolierung von Rohrleitung                                                                                        polymermodifizierte Bitumen -> Flughafenbau (hochbelastete Verkehrsflächen)

Sind alle Heißbitumen.

  1. Was müssen Sie kontrollieren, bevor Sie Asphalt wiederverwenden wollen?

Ob Teer/Pech enthalten ist.
  1. Erläutern Sie den Aufbau einer Bitumenbahn (z.B. für die Dachabdichtung).

Von unten nach oben: Trennschicht (Folienschicht) -> verhindert z.B. ein Verkleben der Deckschicht.  Trägereinlage (Glasvlies) -> Aufnahme von Spannungen   Deckschicht (Polymer- oder Oxidationsbitumen) -> Wasserdichtheit               Besplittung (Splitt, Sand, feiner Kies) -> Mechanischer Schutz

  1. Wie werden Oxidationsbitumen hergestellt?

Weiterbehandeltes Destillationsbitumen bei 230 – 290 C durch Einblasen von Luft.

  1. Was verstehen Sie unter polymermodifizierten Bitumen? Nennen Sie Anwendungsgebiete!

Destillationsbitumen mit zusätzlich zugeführten Kunststoff -> Anwendung: Flughäfen (Hochbelastete Verkehrsflächen)

  1. Straßenbaubitumen wird in Klassen eingeteilt. Kreuzen Sie an, welche Sorten Sie für welche Verwendung bevorzugt einsetzen würden und begründen Sie Ihre Entscheidung.

Gussasphalt -> 30/45 -> hart und schnell trocken                           

  Tragschichtdecken -> 50/70 ->                                                      

Fugenvergussmaße -> 160/220 -> dünne Schichten, Oberflächen

  1. Nennen Sie ein Anwendungsgebiet für die verschiedenen Heißbitumen:

§ Destillationsbitumen: Straßenbau
§ Hochvakuumbitumen: Gussasphalt (Industriebau)
§ Oxidationsbitumen: Dach und Dichtungsbahnen, Isolierung von Rohrleitungen
§ polymermodifizierte Bitumen p: Hochbelastete Verkehrsflächen z.B. Flughäfen

  1. Nennen Sie Vorteile von Gussasphaltestrich gegenüber Zementestrich.

Trocknet schneller, nach Abkühlen sofort belastbar, schalldämmend, keine Feuchte

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