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Forschungsstelle
BAFU
Projektnummer
UTF 489.19.14
Projekttitel
Asphaltrecycling (Sustainable Fully Recycled Asphalt Concrete)

Texte zu diesem Projekt

 DeutschFranzösischItalienischEnglisch
Schlüsselwörter
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Kurzbeschreibung
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Ergebnisse gemäss Vertrag
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Projektziele
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Beschreibung der Resultate
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Umsetzung und Anwendungen
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Weiteres Vorgehen
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Publikationen / Ergebnisse
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Erfasste Texte


KategorieText
Schlüsselwörter
(Deutsch)
Deckbelag, Asphalt, Bitumen, Spurrinnenbildung, Ausbauasphalt, Strasse, Deponie, Recyclingasphalt, Belag, Strassenbau, RAP
Kurzbeschreibung
(Deutsch)
Heutige Strassen sind vielschichtig aufgebaut. Dabei ist nur die oberste Schicht der Fahrbahn, der sogenannte Deckbelag aus Asphalt, sichtbar. Dieser Asphalt besteht aus einer Mischung von Gesteinskörner, Bitumen als Bindemittel und weiteren Additiven (sogenannte Verjünger).
Durch Alterung, Abnutzung und Abrieb, aber auch infolge Rissbildung und Spurrinnenbildung muss der Deckbelag periodisch erneuert werden. Dabei fallen grosse Mengen an Ausbauasphalt, an, welche in Ermangelung von genügenden Neubaustrecken nur bedingt im Oberbau der Strasse wiederverwendet werden können.
Nicht wiederverwendbarer Ausbauasphalt muss aufwendig und teuer auf Deponien entsorgt oder thermisch verbrannt werden. Durch die 100%-ige Wiederverwendung dieses Materials als 100% Recyclingasphalt kann der Verbrauch von Erdöl vermindert und Deponieplatz geschont werden.
Um 100% Recycling von Asphalt in Deckschichten in industriellem Massstab durchführen zu können und gleichzeitig die Anforderungen an Beläge erfüllen zu können, reicht der heutige Stand der Technik und des Wissens nicht aus. Ziel des Projektes ist es daher, die aktuell bekannte Prozessführung so anzupassen und zu optimieren, dass ein 100%-iges Recycling möglich wird.
Mit der geplanten Pilotanlage bei der BHZ Baustoff Verwaltungs AG der Firma Ammann Schweiz AG wird man in der Lage sein, verschiedene Recyclingasphaltmischungen herstellen zu können, und so Wissenslücken weitgehend zu schliessen und Optimierungspotentiale erarbeiten zu können.
Als Resultat werden langlebige verkaufsfähige 100%ig recyclebare Asphaltmischungen, welche den Anforderungen im Strassenbau gerecht werden, erwartet. Zudem soll damit auch die Akzeptanz von recycelten Asphaltmischungen gegenüber herkömmlichen Asphaltmischungen deutlich erhöht werden.
Bei einem Treffen mit den Gesuchstellern und dem BAFU am 28.10.2014 wurden die Auflagen zum Entscheid zur Förderung, welche seitens der Koordinationskommission Umwelttechnologie (Koko UT) des Bundes auferlegt wurden, besprochen (? siehe Beilage 2) und werden mit diesem Vertrag umgesetzt.
Ergebnisse gemäss Vertrag
(Deutsch)
1    Schaffung einer Begleitgruppe mit Vertretern aus BAFU, ASTRA und interessierten weiteren Bundesstellen (BBL) sowie  des Projektteams. Die Mitglieder dieser Begleitgruppe sind bestimmt.

2    Labormessergebnisse dokumentieren die mechanischen Eigenschaften von 100% RAP Mischungen auf mikro- und makroskopischer Ebene und sind mit den Ergebnissen von konventionellen Asphaltmischungen verglichen. Meilenstein 1.

3    Ergebnisse zu mechanischen und physikalischen Belastungstests von ausgewählten 100% RAP Mischungen, welche im Batchverfahren (Batchgrösse 1-2 Tonnen) auf der Pilotanlage bei der BHZ Baustoff Verwaltungs AG hergestellt worden sind, zeigen die Verwendbarkeit als Belag. Die Produktionsmerkmale und –methoden sind ebenfalls dokumentiert und mit den Ergebnissen 2 verglichen. Meilenstein 2.

4    Messergebnisse zu PAK Emissionen bei RAP (PAK Gehalt von weniger als 5000mg/kg Bindemittel) bei der Herstellung, beim Einbau und durch den Fahrbahnabrieb. Der Fahrbahnabrieb wird nach den Methoden der APART Studie beurteilt. Meilenstein 3.

5    Redaktion eines Schlussberichtes mit Darstellung der Ergebnisse aus 1 bis 4

6    Bereitstellung von Textbausteinen und Illustrationen für die Erstellung eines Publikums-Factsheets

7    Präsentation der Ergebnisse an einem wissenschaftlichen Kolloquium beim BAFU mit entsprechender Power-Point Darstellung
Projektziele
(Deutsch)
Die Methoden und Eigenschaften zur Herstellung von 100% Recyclingasphalt (RAP) sind bekannt und auf einer Prototyp-Mischanlage kann 100% Recyclingasphalt, unter Erfüllung der umweltrelevanten gesetzlichen Bestimmungen, hergestellt werden.
Beschreibung der Resultate
(Deutsch)

Ziel des Projektes war die Entwicklung einer Asphaltmischung, bestehend aus 100% rezykliertem Ausbauasphalt (RAP, Reclaimed Asphalt Pavement), mit ähnlicher Leistungsfähigkeit des bisher nach Schweizer Standards hergestellten Recyclingasphalts.

Dazu wurde in einem Asphaltwerk der Firma BHZ ein bestimmter Ausbauasphalt, mit drei handelsüblichen Verjüngungsmitteln behandelt: Pflanzenöl, Öl aus der Cashew Nussschale und Tallöl. Der verjüngte Recyclingasphalt und das Bindemittel wurden auf ihre Umweltverträglichkeit und ihre chemischen und mechanischen Eigenschaften untersucht.

Betreffend Umweltverträglichkeit stellte sich heraus, dass die 16 toxischen, polyzyklischen aromatischen Kohlehydrate (PAK), die im untersuchten Recyclingasphalt enthalten waren, nach der Beigabe des Verjüngungsmittels nicht freigesetzt oder leicht aus dem Belag ausgewaschen werden konnten. Tests mit dem Verkehrslastsimulator MMLS3 ermittelten einen geringeren Abrieb beim RAP Belag als bei einem üblichen AC 8 N Belag.

Das Projekt zeigte auf, dass 100% RAP Mischungen zusammengestellt werden können, die sich ähnlich wie AC 8 N Mischungen verhalten. Diese Belagsmischung wird in der Schweiz nur bei Strassen mit niedrigem Verkehrsaufkommen eingesetzt. Die Mischungen wurden auf ihre Bruchfestigkeit mittels Fracture Toughness Test (FTT) getestet. Für die Spurrinnenbildung wurde der Spurrinnentest eingesetzt, und komplexe Modulwerte wurden mittels zyklische indirekte Zugversuche getestet (CIT-CY).

Umsetzung und Anwendungen
(Deutsch)

Es stellte sich heraus, dass es mit einer entsprechenden Veränderung der verschiedenen Mischungs-Kennwerte möglich ist, Deckschickten aus 100% Ausbauasphalt mit ähnlicher Performance zu entwickeln, wie konventionelle Beläge für niedrig befahrene Strassen bis zu 300 equivalent single axle loads (ESALs). Diese ist abhängig von den Eigenschaften der Ausbauasphalts.

Weiteres Vorgehen
(Deutsch)

Ein Folgeprojekt mit der Beteiligung MEHRER Wirtschaftspartner und Kantone wurde formuliert und an das Bafu und Astra geschickt.

Publikationen / Ergebnisse
(Deutsch)
https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2017.12.060

https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.03.305

EXPLORING FUNDAMENTAL ASPECTS OF BIO-MODIFIED RECLAIMED ASPHALT BINDER Maria Chiara Cavalli Diss. ETH. No. 25230