🛤️ Gehalt an löslichem Bindemittel in einer Asphaltmischung

Bauwesen PN-EN 12697-1

Übersicht

Die Norm PN-EN 12697-1 beschreibt Verfahren zur Bestimmung des Gehalts an löslichem Bindemittel in Proben von Asphaltmischungen; sie eignen sich für die Qualitätskontrolle während der Herstellung der Mischung im Mischwerk und für die Prüfung der Übereinstimmung mit der Produktspezifikation. Die Norm verfolgt einen vereinheitlichten Ansatz, der gewisse Unterschiede in den Einzelheiten der Verfahren der einzelnen Laboratorien zulässt: Abschnitt 5 beschreibt die Grundvorgänge, Anhang A gibt Hinweise (das Schema A.1) und Anhang B gleichwertige Varianten der Apparatur: Heißextraktoren (mit Papier- oder Siebfilter), den Soxhlet-Extraktor, den Flaschenschüttler, den Zentrifugalextraktor, das kalte Lösen durch Rühren und den automatischen Extraktor; für die Abtrennung des Füllers eine Durchlaufzentrifuge, einen Druckfilter oder Becherzentrifugen. Anhang C gibt die Bestimmung des mineralischen Rückstands im Extrakt durch Veraschung an und Anhang D Hinweise für polymermodifizierte Bindemittel.

Das lösliche Bindemittel ist der Massenanteil des Bindemittels in Prozent, der sich aus einer wasserfreien Probe extrahieren lässt; das unlösliche Bindemittel ist der Massenanteil des Bindemittels in Prozent, der nach der Extraktion auf den Körnern der Gesteinskörnung verbleibt. Die Ausgabe 2020 ersetzte PN-EN 12697-1:2012: der Titel beschränkt das Verfahren nicht mehr auf Heißmischgut, die Genauigkeit der Waage wurde auf ± 0,1 g geändert, in Abschnitt 4 wurde die Probenvorbereitung um Mischungen mit hohem Gehalt an mineralischen Bestandteilen ergänzt, ein Verfahren für den automatischen Extraktor hinzugefügt und eine Bestimmung über die Präzision automatischer Geräte.

In den polnischen Anforderungen WT-2 2014 (GDDKiA) ist der Gehalt an löslichem Bindemittel S der Bezugswert für die Beurteilung des Bitumengehalts einer Mischung: er wird als Mittelwert aus mindestens 8 Extraktionen während der Validierung der Produktion ermittelt, und das unlösliche Bindemittel Bn = B − S (B — das gesamte Bitumen) darf den theoretischen Wert Bn = 0,014·F + 0,1 (F — der Füllergehalt in %) nicht überschreiten. Die Norm warnt, dass die Lösungsmittel (Dichlormethan, Trichlorethylen, Toluol, Xylol, Perchlorethylen und andere) gesundheitsschädlich sind und Arbeitsplatzgrenzwerten unterliegen.

Prinzip der Methode

Die Bestimmung des Bindemittelgehalts in einer nach PN-EN 12697-28 vorbereiteten Prüfportion der Mischung umfasst vier Vorgänge: (a) die Extraktion des Bindemittels durch Lösen in einem heißen oder kalten Lösungsmittel, (b) die Abtrennung der mineralischen Bestandteile aus der Bindemittellösung, (c) die Bestimmung der Bindemittelmenge aus der Massendifferenz oder durch Rückgewinnung des Bindemittels aus der Lösung (B.3), (d) die Berechnung des Gehalts an löslichem Bindemittel S als Prozentsatz der Masse der ursprünglichen trockenen Prüfportion (die Formeln 5.5.2–5.5.5 für das Differenzverfahren, für die vollständige Rückgewinnung und für die Rückgewinnung aus einem Teil der Lösung mit volumen- oder massenbezogener Berechnung). Das Extraktionsverfahren muss sicherstellen, dass auf den Körnern kein lösliches Bindemittel verbleibt, und die Abtrennung des Füllers, dass der Rückstand nach der Veraschung des zurückgewonnenen Bindemittels 0,5 % (Füller < 6 % der Masse der Gesteinskörnung) oder 1 % (Füller ≥ 6 %) nach Anhang C nicht überschreitet.

Anwendungen

• Qualitätskontrolle von Asphaltmischungen im Mischwerk (Validierung der Produktion, werkseigene Produktionskontrolle)
• Prüfung der Übereinstimmung einer Mischung mit der Spezifikation und mit der Typprüfung (WT-2 2014: das lösliche Bindemittel S als Bezugswert)
• Rückgewinnung des Bindemittels aus einer Mischung für weitere Prüfungen (Penetration, Erweichungspunkt)
• Bestimmung der Kornverteilung der nach der Extraktion zurückgewonnenen Gesteinskörnung nach PN-EN 12697-2
• Prüfung von Mischungen mit polymermodifizierten Bindemitteln (Anhang D)

Schlüsselparameter

Norm

Normnummer

PN-EN 12697-1:2020-08

Titel (PL)

Mieszanki mineralno-asfaltowe — Metody badań — Część 1: Zawartość lepiszcza rozpuszczalnego

Title (EN)

Bituminous mixtures — Test methods — Part 1: Soluble binder content

Schritt-für-Schritt-Verfahren

1. Vorbereitung der Prüfportion

   Die Laborproben nach PN-EN 12697-28 so vorbereiten, dass Prüfportionen entstehen; bei Mischungen mit hohem Gehalt an mineralischen Bestandteilen das Fassungsvermögen der Apparatur aus B.2 berücksichtigen. Kann die Probe Wasser enthalten: bis zur Massekonstanz trocknen, den Wassergehalt nach PN-EN 12697-14 bestimmen oder nach PN-EN 12697-28 verfahren.

2. Wägung

   Die Prüfportion auf 0,1 g genau wägen und nach den Anforderungen des aus B.1 gewählten Verfahrens in das Extraktionsgerät geben.

3. Extraktion des Bindemittels

   Das Bindemittel in einem heißen oder kalten Lösungsmittel so lösen, dass auf den Körnern der Gesteinskörnung kein lösliches Bindemittel verbleibt (in wenigen Fällen sind alle Spuren schwer zu entfernen — siehe A.4).

4. Abtrennung der mineralischen Bestandteile

   Die Bindemittellösung auffangen und den Füller mit dem Verfahren aus B.2 abtrennen (Durchlaufzentrifuge, Druckfilter, Becherzentrifuge); die Wirksamkeit bestätigt ein Rückstand nach der Veraschung des zurückgewonnenen Bindemittels von ≤ 0,5 % oder ≤ 1 % nach Anhang C (die Kontrolle erfolgt nicht bei jeder Probe).

5. Rückgewinnung der Gesteinskörnung

   Die saubere Gesteinskörnung auf ein Blech bringen, das Lösungsmittel aus der Gesteinskörnung und aus dem Gerät verdampfen, die im Gerät verbliebenen feinen mineralischen Teilchen auf das Blech bringen, wägen und die Masse der Gesteinskörnung festhalten. Nötigenfalls die Kornverteilung der zurückgewonnenen Gesteinskörnung nach PN-EN 12697-2 bestimmen und dabei den auf dem Filter zurückgehaltenen Füller berücksichtigen.

6. Bindemittelmenge

   Differenzverfahren: zur Masse der zurückgewonnenen Gesteinskörnung die Masse des Füllers vom Filter addieren. Rückgewinnungsverfahren: das Bindemittel nach B.3 aus der Lösung zurückgewinnen.

7. Berechnung und Prüfbericht

   S als Prozentsatz der Masse der ursprünglichen trockenen Prüfportion nach 5.5.2 (Differenz), 5.5.3 (vollständige Rückgewinnung) oder 5.5.4/5.5.5 (Rückgewinnung aus einem Teil der Lösung, volumen- oder massenbezogene Berechnung) berechnen; bei getrockneten Prüfportionen ist M die Masse der trockenen Prüfportion und Mw entfällt. Für Bindemittel mit einem nennenswerten unlöslichen Anteil das gesamte Bindemittel nach A.4 berechnen.

Erforderliche Geräte und Apparatur

Reagenzien, Nährmedien und Verbrauchsmaterialien

Arbeitsschutz und Sicherheit

• Chlorierte und aromatische Lösungsmittel (Dichlormethan, Trichlorethylen, Toluol, Xylol, Perchlorethylen) sind gesundheitsschädlich und unterliegen Arbeitsplatzgrenzwerten — Arbeit unter dem Abzug, Schulung des Personals, lösungsmittelbeständige Handschuhe
• Heißextraktoren und das Verdampfen des Lösungsmittels — Gefahr von Verbrennungen und Bränden; keine offene Flamme in der Nähe brennbarer Lösungsmittel
• Trichlorethylen in dichten, vor UV geschützten Behältern aufbewahren; regeneriertes Lösungsmittel auf Säure prüfen

Häufige Fragen