title: Viennese Aging Procedure - Parameterstudie mit Bitumen unterschiedlicher Herkunft
Creators: name: Maschauer, Daniel
Publisher: name: TU Wien
Year: 2017
Subjects: subject: Viennese Aging Procedure

description: Das organische Bindemittel Bitumen verändert unter natürlichen und anthropogenen Einflüssen mit der Zeit seine gebrauchsrelevanten Eigenschaften. Diese Prozesse werden allgemein „Alterung“ genannt. Das Material wird steifer und spröder, das führt zu schlechterem Tieftemperatur- und Ermüdungsverhalten. Aus diesem Grund ist es wichtig die Alterung des Materials im Labor beschleunigt zu simulieren, um die Veränderung des Materialverhaltens zu untersuchen und Schäden auf der Straße minimieren zu können. Auf Bitumenebene werden hier die genormten Methoden RTFOT (Rolling Thin Film Oven Test) und PAV (Pressure Aging Vessel) verwendet. In der Vergangenheit wurden auch verschiedene Methoden entwickelt, um Asphaltmischgut bzw. -probekörper künstlich zu altern. Aufgabe dieser Diplomarbeit ist die am Institut für Verkehrswissenschaften der Technischen Universität Wien entwickelte Alterungsmethode „Viennese Aging Procedure“ (VAPro) auf Anwendbarkeit mit Hilfe einer Parameterstudie mit Bitumen unterschiedlicher Herkunft zu beurteilen. Diese Methode bedient sich realitätsnaher Randbedingungen (Temperatur: +60°C; Druck: ~0,3 bar) und bewirkt die Alterung des Probekörpers mittels Durchströmung (1,0 l/min) für drei Tage mit ozon- und stickoxidangereicherter Luft. Beurteilt wird der Alterungszustand der Asphaltproben anhand von Spaltzug-Schwellversuchen und, nach Extraktion des Bindemittels, mit dem Dynamic Shear Rheometer (DSR). Dabei sind bei den Steifigkeitsversuchen große Unterschiede zwischen den einzelnen Bitumen festzustellen, die aber wohl auf ihre unterschiedlichen Ausgangssteifigkeiten zurückzuführen sind. Das erreichte Alterungsniveau auf Bitumenebene entspricht nach der Laborherstellung dem der RTFOT-Alterung und nach der anschließenden VAPro-Alterung mindestens dem der RTFOT+PAV-Alterung.
description: Bitumen changes its properties in the course of time under natural and anthropogenic influences due to its organic origin. These processes are commonly called "aging". The material becomes stiffer and more brittle, resulting in less favorable low temperature and fatigue behavior. For this reason, it is important to simulate the aging of the material in the laboratory in an accelerated way to study the change in material behavior and minimize damage on the road. At the bitumen level, the standardized methods RTFOT (Rolling Thin Film Oven Test) and PAV (Pressure Aging Vessel) are used. Various methods have been developed in the past to simulate aging of asphalt mixes or test specimens. The task of this master’s thesis is to evaluate the aging method "Viennese Aging Procedure" (VAPro) developed at the Institute of Transportation Sciences of the Vienna University of Technology for applicability with the aid of a parameter study with bitumen of different origin. VAPro uses realistic boundary conditions (temperature: +60°C, pressure: ~ 0.3 bar) and causes aging of the specimen by perfusing (1,0 l/min) with ozone and nitro oxides enriched air for three days. The state of aging of the asphalt samples is assessed by means of cyclic indirect tensile tests and, after extraction of the binder, with the Dynamic Shear Rheometer (DSR). In the stiffness tests, large differences between the different bitumen are determined, which is probably caused by their different initial stiffnesses. The achieved level of aging at the bitumen level corresponds after laboratory production to that of RTFOT-Aging and after subsequent VAPro-Aging at least to that of RTFOT+PAV-Aging