Anlagen zur Herstellung von modifiziertem Bitumen

Durch die Anwendung von Polymeren ist das Bitumen auch unter ungünstigen klimatischen Bedingungen und hohen Belastungen einsatzfähig. Oft werden für die Bitumenmodifikation die sogenannten SBS-Polymere (Styrol-Butadien-Blockcopolymere) eingesetzt. In Verbindung mit Bitumen erhöhen SBS-Polymere ihre Flexibilität, Elastizität und Festigkeit. Die Polymere reduzieren die Empfindlichkeit des Bindemittels gegenüber extremen Temperaturen und ermöglichen eine signifikante Verbesserung seiner Leistungsmerkmale im Vergleich zu unmodifizierten Bitumen.

Die Kompatibilität von Bitumen und Polymeren ist entscheidend für ein qualitativ hochwertiges Endprodukt. In einem solchen Fall ist das Polymer in der Lage, Ölkomponenten des Bindemittels zu absorbieren, wobei die Netzwerkstruktur erhalten bleibt. Aufgrund des Modifizierungsprozesses wird das Bitumen zu einem Elastomer umgewandelt, das eine bessere Elastizität besitzt.

Fachleute der Petrochemie versuchen, die Ausbeute an leichten Ölprodukten zu maximieren und die meisten paraffin-naphthenischen Fraktionen aus dem Bitumen zu extrahieren. Dies verringert die Flexibilität bei niedrigen Temperaturen und reduziert den Erweichungspunkt bei hohen Temperaturen. Die meisten modernen Bitumen verlieren ihre Elastizität bei etwa 20°C und werden zwischen 45°C und 48°С weich. Bei Straßenbauarbeiten, bei denen das Material Temperaturen von -40°C bis +70°C ausgesetzt ist, oder bei Dachbaustoffen, die bis zu 90°C aushalten müssen, ist die Verwendung von unmodifiziertem Bitumen nicht effektiv. Glücklicherweise gibt es Möglichkeiten, die Eigenschaften von Bitumen zu verändern und zu verbessern, indem man sie mit verschiedenen Additiven vermischt. Dies wird am besten in speziellen Bitumenmodifikationsanlagen, wie dem GlobeCore USB-Bitumenmodifizierungs- system erreicht.

Die günstigste Methode zur Verbesserung des Bitumen-Nutztemperaturbereichs besteht darin, eine große Menge (15% oder mehr) mineralischen Füllstoffs, wie Kreide oder Talk, hinzuzufügen. Das Ergebnis ist ein sehr dickes Produkt, das meist als Mastix verwendet wird.

Es ist viel populärer, Bitumen unter Verwendung von Nebenprodukten anderer Verfahren zu modifizieren, wie z. B. mit Gummipellets aus gebrauchten Reifen, mit Styrol-Butadien-Styrol oder mit ataktischem Polypropylen. Möchte man das Bitumen mit diesen Nebenprodukten als Bindemittel vermischen, muss dies mit einer Temperatur von über 180°C erfolgen. Allerdings zerfallen bei einer so hohen Temperatur die Strukturen des Kautschuks und das Bitumen oxidiert. Das Ergebnis ist ein modifiziertes Bitumen mit hohem Erweichungspunkt, aber mit geringer Dehnbarkeit, Elastizität und hoher Sprödigkeit bei niedrigen Temperaturen. Dies macht den Einsatz im Straßenbau schwierig. Um die Verarbeitungstemperatur niedriger zu halten, müssten mehr Komponenten (Quellbeschleuniger, Weichmacher und Klebstoffe) hinzugemischt werden, wodurch die Kosten des modifizierten Bitumens deutlich erhöht werden.