Chemische analyse
De exacte chemische samenstelling van een bitumen is moeilijk te bepalen. In plaats hiervan wordt een bitumen onderverdeeld in vier fracties, namelijk de asfaltenen, harsen, aromaten en verzadigden. Bij dunne laag chromatografie wordt bitumen eerst opgelost in een oplosmiddel (n-heptaan), waarna de onoplosbare asfaltenen worden afgescheiden. Vervolgens worden de opgeloste fracties geanalyseerd met een vlamionisatiedetector (Iatroscan).
Conventionele bitumenproeven
De penetratie geeft de indringing aan van een standaard naald (belast met een massa van 100 gram) in een bitumen. Gedurende vijf seconden bij 25 ºC is gebruikelijk. De penetratiewaarde wordt uitgedrukt in 0,1 mm. Een bitumen met een hoge penetratiewaarde is zachter dan een bitumen met een lage penetratiewaarde. De specificaties van deze proef staan onder andere in norm NEN-EN 1426.
Het verwekingspunt van een bitumen wordt in het algemeen met de Ring- en Kogelmethode bepaald. Het verwekingspunt geeft de temperatuur aan waarbij een bepaald bitumen onder voorgeschreven belasting een bepaalde vervorming vertoont. De specificaties van deze proef staan onder andere in norm NEN-EN 1427.
Het breekpunt van Fraaβ is een maat voor de glasovergangstemperatuur van een bitumen. Hierbij wordt een standaardplaatje bitumen bij een temperatuurdaling van 1 ˚C per minuut, elke minuut gebogen (vanaf een bepaalde temperatuur). De temperatuur waarbij het plaatje breekt, is het breekpunt van Fraaβ. De specificaties van deze proef staan onder andere in norm NEN-EN 12593.
Deze proeven worden voornamelijk gebruikt voor het karakteriseren van polymeergemodificeerde bitumen.
Voor het bepalen van de ductiliteit wordt een standaard mal gevuld met bitumen, welke vervolgens op voorgeschreven wijze wordt afgekoeld. Het afgekoelde monster wordt vervolgens in een ductiliteitsbad bij een bepaalde voorgeschreven temperatuur en snelheid uitgerekt tot het breekt. Bij deze proef kan de benodigde kracht tijdens het uitrekken en de totale rek worden geregistreerd. De specificaties van deze proef staan onder andere in norm NEN-EN 13589.
Bij de elastische terugvering wordt op gelijke wijze als bij de ductiliteit een mal met bitumen gevuld. Het verkregen monster wordt nu echter tot een bepaalde afstand uitgerekt en doorgeknipt. De terugvering van beide delen na verloop van tijd is de elastische terugvering. De specificaties van deze proef staan onder andere in norm NEN-EN 13398.
De viscositeit van bitumen kan op verschillende manieren worden bepaald. Gangbaar is tegenwoordig de bepaling met een rotatieviscositeitsmeter (Brookfield). De verkregen waarde wordt de dynamische viscositeit genoemd.
Met behulp van de viscositeit van bitumen kan een indicatie van de verwerkingstemperatuur van asfalt worden verkregen. Verder is de viscositeit van belang voor onder andere de verpompbaarheid van bitumen. De specificaties van deze proef staan onder andere in norm NEN-EN 13302 en NEN-EN 13702-2 (voor gemodificeerde bitumen).
Gedragsgerelateerde proeven
Met een DSR kan zowel het visceuze alsmede het elastische gedrag van een bitumen worden gekarakteriseerd. Dit apparaat is een onderdeel van een serie apparaten ontwikkeld in het Amerikaanse Strategic Highway Research Program (SHRP), waarmee de performance grade (PG) van een bitumen vastgesteld kan worden. Deze PG is een maat voor de geschiktheid van een bepaald bitumen in een gebied afhankelijk van de plaatselijke klimatologische omstandigheden. Met de DSR wordt de maximale gebruikstemperatuur van de asfaltverharding vastgesteld waaronder bij normaal gebruik geen schade zal optreden. De specificaties van deze proef staan onder andere in norm AASHTO MP1 en NEN-EN 14770.
Naast genoemde testen kunnen met de DSR nog andere gedragsgerelateerde eigenschappen worden bepaald, zoals de Zero Shear Viscositeit (ZSV) en vermoeiing van (gemodificeerde) bitumen bij verschillende temperaturen.
Dit apparaat is een onderdeel van een serie apparaten ontwikkeld in het Amerikaanse Strategic Highway Research Program (SHRP), waarmee de performance grade (PG) van een bitumen vastgesteld kan worden. Deze PG is een maat voor de geschiktheid van een bepaald bitumen in een gebied afhankelijk van de plaatselijke klimatologische omstandigheden. Met de BBR wordt de minimale gebruikstemperatuur van de asfaltverharding vastgesteld waarboven bij normaal gebruik geen schade zal optreden. De specificaties van deze proef staan onder andere in norm AASHTO MP1 en NEN-EN 14771.
Verouderingsproeven
Deze verouderingsmethode is onder andere onderdeel van het SHRP testprogramma (Superpave binder specifications). Bij de RTFOT-methode wordt door rotatie een dunne bitumineuze film gevormd die bij een bepaalde temperatuur en tijd wordt blootgesteld aan geïnjecteerde hete lucht. Na afkoeling kan vervolgens de gewichtsverandering worden bepaald of kunnen de eigenschappen van de verouderde bitumen worden bepaald. Met deze veroudering wordt de veroudering van bitumen gesimuleerd gedurende het productieproces van asfaltmengsels. De specificaties van deze proef staan onder andere in norm AASHTO MP1 en NEN-EN 12607-1.
Deze verouderingsmethode is onderdeel van het SHRP testprogramma (Superpave binder specifications). Met de PAV-methode wordt de bitumen intensief verouderd gedurende een bepaalde tijd en temperatuur bij een hoge druk. De PAV wordt meestal gebruikt om RTFOT verouderde bitumen verder te verouderen. Hiermee wordt de veroudering van bitumen gesimuleerd gedurende de levensduur van een asfaltverharding. De specificaties van deze proef staan onder andere in norm AASHTO MP1 en NEN-EN 14769.
Speciale bitumen
Om de verwerkingstemperatuur van asfalt te verlagen, kan bijvoorbeeld schuimbitumen worden toegepast. Voor het maken van schuimbitumen wordt een kleine hoeveelheid water en lucht door het bitumen gemengd. Dit heeft tot gevolg dat het volume van de bitumen met een factor 20 toeneemt. Mengen met steenslag is hierdoor bij een lagere temperatuur mogelijk.
Om de eigenschappen van bitumen te verbeteren kunnen polymeren worden toegevoegd. Voor bitumen worden meestal EVA (polyetheen-vinylacetaat) en SBS (polystyreen-polybutadieen copolymeer) toegepast. Produceren van met name SBS gemodificeerde bitumen is niet eenvoudig. Alleen volgens een speciaal mengprocédé kan een stabiel gemodificeerd bitumen verkregen worden. De opslagstabiliteit kan vervolgens onderzocht worden door een aluminium buis te vullen met bitumen en deze een bepaalde tijd op temperatuur te houden. Na afkoelen dienen dan van het onderste en bovenste deel van het bitumen de eigenschappen te worden bepaald. De specificaties van deze proef staan onder andere in norm NEN-EN 13399.
Microscoopanalyse
Met de UV-fluorescentiemicroscoop kan de verdeling van het polymeer tijdens het mengproces gevolgd worden.
© 2012 Ooms Civiel | disclaimer | sitemap | Ooms Civiel Linkedin RSS
onderdeel van 
