Bevezetés

Az emberiség létszámának folyamatos növekedése maga után vonja a forgalmi terhelés növekedését is, amelynek következtében a különböző polimerekkel módosított bitumenek térnyerése szintén egyre növekvő. Ebben nem csak kiváló műszaki tulajdonságaik, hanem kedvező életciklus-költségeik is jelentős szerepet játszanak. A módosítószerek alkalmazásával az útépítési bitumenek elasztikus (rugalmas) és/vagy plasztikus tulajdonságait változtatják meg, ezek szerint beszélhetünk elasztomer, plasztomer módosítószerekről, vagy adott esetben ezek kombinációjáról.

Világszerte a legelterjedtebben alkalmazott bitumen módosítószer az elasztomer sztirol-butadién-sztirol blokk kopolimer (SBS), amelynek műszaki és gazdasági előnyeiről jelentős számú szakirodalom áll rendelkezésre. Egyes becslések szerint az elasztomerek alkalmazási aránya 75%, míg a plasztomereké 15% körüli (ennek is jelentős részét a szigetelőlemez ipar használja), a maradék 10% egyéb módosítószerek összességét jelenti (pl. polifoszforsav, kéntartalmú adalékok stb).

2008 óta nehézségek tapasztalhatóak az SBS (lineáris, radiális és diblokk) beszerzésében, a felhasználók hirtelen árnövekedést tapasztaltak. Ennek oka, hogy a világ butadién ellátottsága csökkent, mivel a butadién az etilén pirolízissel történő gyártásának egyik másodlagos terméke és 2008-ban gazdasági okokból a pirolízis üzemek folyamatosan könnyebb szénhidrogén alapanyagokra tértek át. Ez kb. 25-30% butadién hozamcsökkenést eredményezett az előző évekhez képest. Ráadásul a világ butadién felhasználásának kb. 70%-át a gumiabroncs ipar teszi ki. SBS polimer gyártásra a butadiénnek kb. 6%-át használják. Mindezek alapján nagy valószínűséggel a jövőben is magas SBS polimer árral kell számolni, ezért az amerikai módosított bitumeneket gyártók szervezetének (Association of ModifiedAsphaltProducers – AMAP) szakértői csoportja javaslatot tett olyan egyéb módosító szerekre, amelyek az SBS-t részben vagy teljesen kiválthatják a jövőben. Javaslatuk a következő volt:

  • etilén terpolimer (Elvaloy),
  • etilén-vinil-acetát (EVA),
  • gumiőrlemény,
  • hibrid kompozitok (SBS és gumiőrlemény együttes alkalmazása)
  • polifoszforsav és SBS.

Felmerült ugyanakkor a kérdés, hogy milyen módszerekkel lenne érdemes megvizsgálni és összehasonlítani a különböző módosított bitumeneket: a klasszikus bitumen vizsgálati módszerek erre nem alkalmasak, a Strategic Highway Research Program (SHRP) kutatási program által is alkalmazott teljesítményelvű, reológiai módszerek viszont megfelelő hátteret biztosítanak a vizsgálatokhoz.
A reológiai alapú ismételt kúszás-relaxáció vizsgálatot azért fejlesztették ki, illetve szabványosították (ASTM D7405), hogy a polimerekkel módosított bitumenek közötti különbségeket jobban ki lehessen mutatni.

Az anyagtudományban a kúszás szilárd vagy félszilárd anyagok feszültség hatására kialakuló lassú, folyamatos deformációját jelenti. Ez a kialakuló deformáció az alkalmazott feszültség nagyságától, a külső körülményektől és az anyag reológiai tulajdonságaitól függően a terhelés megszüntetésekor bizonyos mértékben vagy teljesen visszaalakul (relaxáció). A visszaalakulás mértéke (aránya) az adott körülmények mellett jellemző az anyag viselkedésére. A kúszás-relaxáció vizsgálat az egyik legelterjedtebben alkalmazott módszer a lineáris viszkoelasztikus anyagok viselkedésének tanulmányozásában.

Jelen kísérletsorozat célja az volt, hogy az AMAP által javasolt módosítószerek alkalmazásával előállított bitumenes kötőanyagokat az ismételt kúszás-relaxáció vizsgálat alkalmazásával összehasonlítsuk. Tehát nem az volt a cél, hogy bebizonyítsuk az elasztomer módosítószerek bitumenben kifejtett hatása rugalmasabb végterméket eredményez a plasztomerekhez képest.

Felhasznált anyagok és előállítási módszerek

Nagy mennyiségben rendelkezésre álló, kereskedelmi forgalomban beszerezhető alapanyagokat használtunk a kísérletsorozatban.

Bitumen

A bitumen hagyományos, 50/70-es penetráció fokozatú útépítési bitumen volt (1. Táblázat).

Az alapbitumen tulajdonságai
Tulajdonságok B50/70
Lágyuláspont, °C 48
Penetráció 25 °C-on, 0,1 mm 51
Rugalmas visszaalakulás 25 °C-on, % 10
Viszkozitás 135 °C-on, mPa.s 570
Viszkozitás 180 °C-on, mPa.s 90
Termikus stabilitás (RTFOT)
- tömegváltozás, %
- penetrációcsökkenés, %
+0,028
68
Nyomás alatti öregítés (PAV) utáni merevség, MPa 96
Nyomás alatti öregítés (PAV), m-érték 0,44
G*/sin d, kPa 0,45
Öregítés után (RTFOT), G*/sin d, kPa 0,78
Öregítés után (PAV), G*×sin d, kPa 1353

Lineáris sztirol-butadién-sztirol blokk kopolimer (SBS)

A lineáris SBS a leggyakrabban alkalmazott polimer az útépítési bitumenek módosítószerei közül. Megfelelő alapanyagok (polimer és bitumen kémia) és gyártástechnológia alkalmazásával, kiválasztásával, háromdimenziós polimer szerkezet hozható létre, amelyben a bitumen alkotja a diszpergált, a polimer a folytonos fázist. Ebben az esetben a módosított bitumen rugalmas tulajdonságai is jelentősen javulnak.

Jelen kísérletsorozatban Calprene 501C márkanevű, pellet kiszerelésű lineáris SBS-t alkalmaztunk, amely 31% sztirolt tartalmazott, és az olvadáspontja 118oC volt.

SBS-sel módosított bitumen előállítási eljárása

Az SBS-sel módosított bitumen előállítása során 8 m/m% polimer koncentrációjú elegyet állítottunk elő 180oC-on, 120 percen keresztül történő intenzív mechanikai nyírás alkalmazásával. Ezt követően az így előállt „mesterkeveréket” B50/70 alapbitumennel hígítottuk 3% végső SBS koncentrációra.

Elvaloy

A reaktív etilén terpolimer, Elvaloy márkanéven (pontosabban Elvaloy 4170 és Elvaloy AM) kerül forgalomba. A gyártó szerint kémiai kötéseket alakít ki a bitumenben lévő aszfalténekkel. Ennek következtében megfelelő csoport-összetételű bitumen alkalmazásával egyes szakirodalmi források kiemelkedően jó tárolási stabilitásról számoltak be. Jellemzően az Elvaloy-adalék javítja a melegoldali viselkedést, ám a hidegoldali viselkedésnél a vélemények megoszlanak. Bizonyos források az etilén lánc domináns hatását (plasztomer jelleg) adják meg ennek okaként.

Elvaloyjal módosított bitumen előállítási eljárása

Az etilén terpolimerrel módosított bitumen 1 m/m% Elvaloy 4170-et tartalmazott, és a kompozit előállítása 193oC-on történt, nagy nyírású keverőben, 150 percig tartó keveréssel.

Etilén-vinil-acetát (EVA)

Az EVA plasztomer jellegéből adódóan maradéktalanul nem helyettesítheti az SBS-t (rugalmas tulajdonságokban és hidegoldali viselkedésben), de versenyképes ára miatt érdemes feltérképezni az alkalmazási lehetőségeket. Az EVA további előnye, hogy viszonylag egyszerűen képez homogén elegyet a megfelelő csoport-összetételű bitumennel, és az így előállított kötőanyag sokáig tárolható.

EVA-val módosított bitumen előállítási eljárása

Az EVATENE 3325 márkanevű EVA polimer 6 m/m%-ban került bekeverésre 180oC-on, nagy nyírású keverő alkalmazásával.

Gumiőrlemény

A használt gumiabroncsokból származó őrlemények bitumenekben, illetve aszfaltokban történő felhasználása kezdetben környezetvédelmi megfontolásból kezdődött, térnyerésük mára azonban bizonyítottan kiváló műszaki tulajdonságaik miatt számottevő. A második legnagyobb mennyiségben alkalmazott bitumen módosítószerré nőtte ki magát világszerte.

A gumiőrlemény alkalmazásával csökkenthető mind az alacsony, a közepes és az emelt hőmérsékletű meghibásodások valószínűsége. A megfelelő módon gyártott kötőanyaggal vastagabb borítottságot lehet elérni az ásványi vázon, és az épített aszfaltrétegek vastagsága kb. 50%-kal csökkenthető.

Jelen kísérletben a gumiőrlemény meleg őrléssel előállított, kereskedelmi forgalomban kapható alapanyag volt, melynek szemcseméret-eloszlása megfelelt az Arizonai Útügyi Igazgatóság (Arizona Department of Transportation – ADOT) gumibitumenekre vonatkozó előírásainak (2. Táblázat).

A gumiőrlemény szemcseméret-eloszlása.
Szita névleges mérete No. 10 No. 16 No. 30 No. 50 No. 200
Résméret, mm 2,000 1,190 0,600 0,300 0,075
Felső kritérium (% átesett) 100 100 100 45 5
Alsó kritérium (% átesett) 100 65 20 0 0

A gumibitumen előállítási eljárása

A gumibitument nedves eljárással, az ún. „Arizóna-módszer” alapján állítottuk elő. Ennek során a megfelelő szemcseméret-eloszlású gumiőrlemény (2. táblázat) egy adagban a bitumenhez adagoltuk és 177oC-on, közepes intenzitással kevertük addig, amíg a viszkozitásra vonatkozó kritériumok teljesültek.

Hibrid bitumenek előállítási eljárása

A hibrid rendszerek alkalmazása olyan esetben jellemző, amikor adott műszaki tulajdonságokat egy módosítószerrel nem, vagy kevésbé hatásosan lehet elérni. Az Egyesült Államokban például a gumiőrlemény-SBS (csökkentett koncentrációban) elegyek alkalmazása meglehetősen elterjedt.

A hibrid bitumen előállítása során 1 m/m% lineáris SBS-t (Calprene 501C) 180oC-on, 120 percen keresztül, intenzív mechanikai nyírással diszpergáltunk a bitumenben, majd 10 m/m% gumiőrleményt adagoltunk hozzá és a hőmérséklet változtatása nélkül, további 60 percen keresztül kevertük.

Polifoszforsav (PPA)

A polifoszforsav adagolása egyre elterjedtebb napjainkban, és főleg a meleg oldali viselkedést javítja. Alkalmazásával csökkenthető az adagolt polimerek koncentrációja is. Egyes kutatások szerint főleg a bitumen aszfaltén csoportjára fejt ki jelentősebb hatást, ami alapján a rugalmas tulajdonságok javulhatnak. Megjegyzendő, hogy más szakirodalmi források éppen a rugalmas tulajdonságok romlásáról tájékoztatnak.
A PPA adagolás hatására a következők történnek a bitumenben:

  • aromások alkilezése,
  • térhálósodás,
  • ionizáció, és
  • alkil aromások átalakulása ciklikus vegyületekké.

A PPA jellemzően alkalmazott koncentrációja 0,5-1,5 m/m%, és jó kompatibilitást mutat a bitumenmódosításhoz alkalmazott polimerekkel.

PPA-val és SBS-sel módosított bitumen előállítási eljárása

A polifoszforsavat 0,2 m/m%-ban adagoltuk a bitumenhez, 2 m/m% lineáris SBS-rel (Calprene 501C) együtt. Az elegyet nagy nyírású laborkeverővel 180oC-on, 180 percig homogenizáltuk.

Módosított bitumenek jelölése

A különböző módosított bitumenek jelölését és a módosítószerek alkalmazott koncentrációját szakirodalmi adatok és ipari tapasztalatok alapján választottuk ki (3. táblázat).

Módosított bitumenek.
Módosított bitumen jele Módosítószer Koncentráció, m/m%
SBS Calprene 501C 3
GB Gumiőrlemény 20
SBS-CRM Calprene 501C + gumiőrlemény 1+10
EVA EVATENE 3325 6
Elvaloy Elvaloy 4170 1
SBS-PPA Calprene 501C + polifoszforsav 2 + 0,2

Vizsgálati módszer

Az ismételt kúszás-relaxáció vizsgálat (angolul MultipleStressCreep-Recovery vagy MSCR) kidolgozását és későbbi szabványosítását az hívta életre, hogy szakemberek szerint a meglévő tesztek nem minden esetben mutatják szignifikánsan a különbséget, ha egy polimer töltőanyagként vagy aktív módosítószerként van jelen a módosított bitumenben, illetve a meglévő méréstechnikákkal kevésbé lehet különbséget tenni a különböző módosítószerekkel adalékolt bitumenek között.

Az MSCR vizsgálat, vagy kúszás-relaxációs vizsgálat lineáris viszkoelasztikus anyagok vizsgálatára alkalmas; a bitumenek, módosított bitumenek ilyenek, de a módszerrel az elasztikus-viszkózus átmenetet lehet vizsgálni. A plasztikus rendszerek vizsgálatára a folyásgörbék alkalmasak. Ettől függetlenül abból a „plasztikus” jellegből adódóan, hogy a plasztikus anyagok a küszöbfeszültség felett általában viszkózusan viselkednek és adalékként a bitumen viszkoelasztikus jellegét csak megváltoztatják, a vizsgálat alkalmas a különbség kimutatására, de csak az elasztikus módosítószerek összehasonlítása lenne igazából célszerű. A plasztomerek valójában növelik a küszöbfeszültséget vagy folyáshatárt, ami a deformáció legelső szakaszában, a folyás vagy deformáció megindulásában okoz csak változást.

A méréseket az ASTM D7405 szabvány szerint végeztük, aminek célja a százalékos visszaalakulás (a rugalmas visszaalakulással analóg), illetve a visszamaradó kúszási hajlam (Jnr) meghatározása, ami az anyagban, az ismételt kúszás-relaxáció vizsgálat után maradt deformáció, és a terhelő feszültség hányadosa.

Egy mérési ciklus során a mintát 1 másodpercig 100 Pa terhelésnek tettük ki (kúszás), amit 9 másodpercig 0 Pa terhelés követett (relaxáció). 10 ismételt ciklust követően, ugyanazon a mintán, a terhelést 3200 Pa-ra növeltük, majd az egész mérést ugyancsak 10 ciklusig folytattuk.

Százalékos visszaalakulás

A visszaalakulás százaléka jellemző a polimerekkel módosított bitumenek rugalmas tulajdonságaira, illetve feszültség függésére. A visszaalakulás százaléka tehát összefüggést jelent a kúszás során keletkező nyírási deformáció és a ciklus legvégén mérhető deformáció között (1. egyenlet).

\epsilon_r(\tau,N)=\frac{(\epsilon_1-\epsilon_{10})*100}{\epsilon_1}

Ahol,
\epsilon_r Százalékos visszaalakulás for N=1 to 10
\tau Kúszás során alkalmazott feszültség
\epsilon_1 Az egyes kúszási ciklusok során kialakult deformáció 1.0 s terhelés után
\epsilon_{10} Az egyes relaxációs ciklusok során visszaalakult deformáció 10.0 s-mal a terhelés megszüntetése után

Visszamaradó kúszási hajlam

A visszamaradó kúszási hajlam jelzi az adott bitumenes kötőanyag feszültség függését (2. egyenlet).

J_{nr}(\tau,N)=\frac{\epsilon_{10}}{\tau}

Ahol,
J_{nr}(\tau,N) a visszamaradó kúszási hajlam N=1-től 10-ig
\tau Kúszás során alkalmazott nyírófeszültség

Eredmények

Az MSCR vizsgálati eredmények ismertetésével célunk a különböző módosított kötőanyagok közötti alapvető különbségek bemutatása.

MSCR eredmények

Az 1. ábrán megfigyelhető, hogy a módosítószerek hatása jelentős a különböző kötőanyagtípusok kúszási visszaalakulására. A kötőanyagnak az ismételt terhelések hatására kialakuló deformációból való visszaalakulási képessége függ a használt módosítószertől. Látható, hogy a gumibitumen (AR) áll leginkább ellen a terhelés hatásainak; a 100 Pa-os terhelési ciklusoknál, a maximális deformáció kb. 1%. Ez nagyon különbözött az Elvaloy és az SBS-PPA-val módosított bitumenektől, ahol 100%-ot meghaladó deformációt figyeltünk meg a 100 Pa-os terhelés utolsó ciklusainál. Általánosságban úgy tűnik, hogy az SBS, a gumibitumen és az SBS-CRM hibrid kötőanyagok kevésbé voltak érzékenyek a 100 Pa-os ismételt terhelési ciklusokra, ez látható az első 10 ciklus deformációinak megfigyeléséből. Ezeknél a kötőanyagoknál az ismételt terhelés kisebb maradó deformációban nyilvánul meg, mit az Elvaloy, az EVA és az SBS-PPA kötőanyagoknál. Ez a jelenség megfigyelhető a 3200 Pa-os terhelési ciklusnál is, ahol az Elvaloy, az EVA és az SBS-PPA módosított kötőanyagok 10 000%-os deformációszinteket érnek el. Az SBS, a gumibitumen és az SBS-CRM sokkal kevésbé érzékeny a magasabb feszültségszintekre és sokkal nagyobb ellenállást mutatott a nyírófeszültséggel szemben.

Jelen értékelés során a legjobb eredményt, a legkisebb deformációszinteket a gumibitumen érte el. Ez a kötőanyagban lévő gumirészecskéknek köszönhető, amelyek a kötőanyag rugalmasabban viselkedését okozzák (nyíróerőkkel szemben). A jelenség másik oka valószínűleg az, hogy a gumibitumenben levő gumirészecskék abszorbeálják a bitumen könnyebb frakcióit, így a kötőanyagot sokkal ellenállóbbá teszik a deformációval szemben. Másik megfigyelés volt a szignifikáns hasonlóság a gumibitumen, az SBS és az SBS-CRM viselkedésében. Látható, hogy a kúszási terhelésre adott válasz ezeknél a kötőanyagoknál nagyon hasonló volt.

A teljes terhelési ciklus 70°C-on
01

A különböző kötőanyag-tulajdonságok nyilvánvalóbbá válnak, ha közelebbi pillantást vetünk az MSCR terhelési eredményekre. A 2. ábrán az első terhelési ciklus látható 100 Pa-on. Megfigyelhető, hogy a terhelésre adott kötőanyagválasz nagyon függ a módosítószer típusától. Ilyen paraméter beállítások mellett az Elvaloy és az SBS-PPA keverék volt a legérzékenyebb a deformációra. A 2. ábrából látható, hogy míg a két említett polimer a terhelés hatására azonos mértékben deformálódik, jelentős a különbség a kúszási visszaalakulás mértékében.

Első terhelési ciklus 70°C-on és 100 Pa-on
02

Százalékos visszaalakulás

A 3. ábra mutatja a különböző módosítószerek hatásait a kötőanyagok visszaalakulásának mértékére. Ebből az ábrából nyilvánvalóan látszik, hogy a gumibitumen minták mutatták a legnagyobb százalékos visszaalakulást. Az SBS-sel módosított kötőanyag szintén nagyon jól teljesít 100%-ot meghaladó százalékos visszaalakulással mindkét feszültségszinten. Az SBS-CRM kötőanyag hasonlóan magas százalékos visszaalakulást mutatott, azonban látható, hogy nagyobb terhelésnél az SBS-CRM keverék nem alakul vissza annyira, mint az SBS és a gumibitumen. Az Elvaloy, az EVA és az SBS-PPA-val módosított bitumeneknél jelentősen kisebb százalékos visszaalakulást tapasztaltunk. A plasztomerek ilyen típusú viselkedése ismert, mindazonáltal az SBS-PPA kötőanyag viselkedése meglepő; úgy véljük, hogy a PPA reagált az SBS-sel, így az SBS veszíthetett rugalmas jellegéből.

Százalékos visszaalakulás 100 és 3200 Pa-on, 70°C-on
03

Ahogy az a 4. ábrán látható, a vizsgált hőmérséklet tartományban lineáris összefüggés van a százalékos visszaalakulás és a hőmérséklet között. Az SBS és az SBS-CRM keverék a legkevésbé érzékeny a hőmérséklet változására, mindazonáltal mindkettő következetesen alacsonyabb értéket mutatott a gumibitumennél (AR). A többi kötőanyag esetén jelentősen kisebb százalékos visszaalakulást mértünk; mindazonáltal ezeknek a bitumeneknek a hőmérséklet-érzékenysége nem különbözött jelentősen a többitől. Az elasztomeres kötőanyagok kitűnő tulajdonságokkal rendelkeztek a százalékos visszaalakulást tekintve, kivéve az SBS-PPA keveréket. Az SBS-PPA keverék következetesen a legkisebb visszaalakulást mutatja az összes vizsgált kötőanyag közül, függetlenül a vizsgálati hőmérséklettől. Ez az eredmény eltért a várttól, mivel az SBS hozzáadásával a PPA keveréknek nagyobb fokú rugalmas visszaalakulást kellett volna mutatnia; de ezek az eredmények azokat a szakirodalmi forrásokat erősítik, amelyek a PPA rugalmasságra kifejtett negatív hatásairól számolnak be (annak ellenére, hogy egyéb viselkedési jellemzőket javítanak). Ezek az eredmények megerősítik az MSCR vizsgálat érvényességét a módosított bitumenek kiértékelésében.

A visszaalakulás mértéke a hőmérséklet függvényében
04

Visszamaradó kúszási hajlam (Jnr)

A Jnr értékeit vizsgálva a különböző módosított bitumenek esetén szignifikáns különbségeket tapasztaltunk a különböző módosítószerek hatásai között.

Az EVA, az SBB-PPA és az Elvaloy modifikált kötőanyagok esetén kaptuk a legnagyobb Jnr értékeket. Az SBS és a gumibitumen nullához közeli Jnr értékeket mértünk, illetve számítottuk, ami alapján azt a következtetést vontuk le, hogy az adott hőmérsékleteken, az alkalmazott különböző feszültségszinteknél ez a két kötőanyagtípus képes a legnagyobb mértékű visszaalakulásra.

Ezek az eredmények (5. ábra) azt mutatják, hogy míg a gumibitumen és az SBS modifikált bitumen különböző alapanyagokból és módszerekkel állítható elő, a visszamaradó kúszási hajlamot tekintve nem tehető különbség a tulajdonságaikban. Az SBS-PPA kötőanyag SBS-t tartalmaz, ennek hasonlóan kellene viselkednie az előzőekben említett elasztormerrel módosított bitumenhez. Ez az eltérés annak a ténynek tulajdonítható, hogy az SBS-PPA-ban levő SBS koncentrációja kisebb, és/vagy a PPA reagál az SBS-sel, így csökkenti a rugalmas tulajdonságokat.

Jnr értékek 3200 Pa terhelés mellett
05

Összefoglalás

Ebben a tanulmányban értékeltük a polimerrel történő módosítás bitumen viselkedésére gyakorolt hatásait. Régóta ismert, hogy a módosítószer típusa fontos szerepet játszik a modifikált bitumen viselkedési jellemzőinek meghatározásában. Ez a tanulmány az MSCR vizsgálati paramétereinek felhasználásával néhány részletre világít rá a módosított kötőanyagok viselkedését illetően.

  • Egyértelmű különbségek láthatók a különböző típusú modifikált bitumenek kúszási visszaalakulási görbéjében. A vártnak megfelelően az elasztomer modifikált kötőanyagok mint a gumibitumen (AR), az SBS, és az SBS-CRM jobb visszaalakulásokat mutatnak, mint a plasztomer modifikációk (Elvaloy, EVA). A PPA-val és SBS-sel modifiált bitumen nagyon hasonló viselkedést mutat a plasztomer kötőanyagokhoz. Összességében, a gumibitumen mutatta a legkisebb kúszást, mindemellett nagyon erős visszaalakulás arányt tapasztaltunk.
  • A százalékos visszaalakulás számítások sokkal részletesebben írják le a különböző modifikálási eljárások hatásait. Az elasztomer kötőanyagok közül a gumibitumen adta a legnagyobb százalékos visszaalakulás értéket mindkét terhelési beállításnál; mindazonáltal az SBS modifikált kötőanyag volt legkevésbé érzékeny a terhelés változtatására. Az SBS modifikáció kevésbé érzékeny a hőmérséklet változására.
  • A kutatásból származó visszamaradó kúszási hajlam értékek azt mutatják, hogy az SBS-PPA, az Elvaloy és az EVA modifikációk esetében ezek az értékek jelentősen növekednek a hőmérséklet emelkedésével. Emiatt a hőmérséklet emelkedésével ezek a kötőanyagok egyre inkább deformációra hajlamosak lesznek. Az SBS és gumibitumen minták nagyon alacsony Jnr értéket mutattak, vagyis várható módon a legkevésbé érzékenyek a deformáló feszültségre.
  • Az MSCR eredmények azt mutatják, hogy a különböző adalékszerek használatával a módosított kötőanyag tulajdonságai javulnak, ezek közül a gumibitumen került a legközelebb ahhoz, hogy adott esetben túlmutasson az SBS-sel módosított kötőanyag tulajdonságain vagy helyettesítse az SBS-t.
  • További kutatás szükséges ezen a területen, például az SBS-PPA elasztikus visszaalakulás hiányának megértésére.

Felhasznált irodalom

Airey, G. (2004). Styrene Butadiene Styrene Polymer Modification of Road Bitumens. Journal of Material Science , 951-959.

American Society for Testing and Materials. (2008). ASTM D 7405. Standard Test Method for Multiple Stress Creep and Recovery (MSCR) of Asphalt Binder Using a Dynamic Shear Rheometer. West Conshohocken, PA: ASTM International.

Amirkhanian, S. N. (2003). Establishment of an Asphalt-Rubber Technology Service (ARTS). Proceedings of the Asphalt Rubber 2003 Conference, 2, pp. 577-588. Brasilia, Brazil.

Association of Modified Asphalt Producers. (2008). SBS Polymer Supply Outlook. St. Louis, MO: Association of Modified Asphalt Producers.

Baumgardner, G., Masson, J. F., Hardee, J. R., Menapace, A. M., & Williams, A. G. (2006). Polyphosphoric Acid Modified Asphalt: Proposed Mechanisms. Peterson Asphalt Conference. Laramie, WY: Western Research Institute.

D'Angelo, J. (2007). Effect of Polymer-Asphalt Binder Compatibility and Cross Link Density on Non-Recoverable Compliance in the Multi Stress Creepand Recovery Method. Southeastern Asphalt Users and Producers Group. San Antonio, TX: SAEUPG.

D'Angelo, J. (2008). Effect of SBS Dispersion and Other Additives in PMA Binders on MSCR Test Results. 45th Peterson Asphalt Research Conference. Laramie, WY: Western Research Institute.

Dantas Neto, S. A., Farias, M. M., Pais, J. C., Pereira, A., & Picado Santos, L. (2003). Behavior of Asphalt-Rubber Hot Mixes Obtained with High Crumb Rubber Contents. Proceedings of the Asphalt Rubber 2003 Conference, 2, pp. 147-158. Brasilia, Brazil.

Diehl, C. F. (2000). Ethylene-styrene interpolymers for bitumen modification. 2nd Eurasphalt and Eurobitume (pp. 93-102). Barcelona, Spain: Eurasphalt and Eurobitume.

Dupont. (2002). Dupont Elvaloy Reactive Terpolymer. Retrieved October 2008, from A Reactive Polymer: http://www.dupont.com/asphalt/link2.html

Environmental Protection Agency. (2008, September 24). Retrieved October 9, 2008, from Management of Scrap Tires: http://www.epa.gov/garbage/tires/

Huang, S. C., Pauli, A. T., Beemer, A. G., & Robertson, R. E. (2006a). Influence of Crumb Rubber on the Fatigue Performance of Asphalt Pavement. 10th International Conference on Asphalt Pavements. Quebec City, Canada: International Society for Asphalt Pavements.

Huang, S. C., Pauli, A. T., Beemer, A., Miller, J., & Salmans, S. (2006b). Particle Size Effect of Crumb Rubber on the Long-Term Aging Characteristics of Asphalts. 43rd Annual Peterson Asphalt Research Conference . Laramie, WY: Western Research Institute.

Isacsson, U., & Lu, X. (1999). Characterization of Bitumens Modified with SEBS, EVA and EBA Polymers. Journal of Materials Science , 3737 – 3745.

Khattak, M. J., Baladi, G. Y., & Drzal, L. T. (2007). Low Temperature Binder-Aggregate Adhesion and Mechanistic Characteristics of Polymer Modified Asphalt Mixtures. ASCE: Journal of Materials in Civil Engineering .

Martin, J. V. (2004). Asphalt Chemically Modified with Polyphosphoric Acid. North East Asphalt User/Producer Group. Portsmouth, NH: North East Asphalt User/Producer Group.

Roberts, F. L., Kandhal, P. S., Lee, D. Y., & Kennedy, T. W. (1996). Hot Mix Asphalt Materials, Mixture, Design, and Construction. Lanham, MD: National Asphalt Pavement Association Research and Education Foundation.

Valkering, C. P., & Vonk, W. (1990). Thermoplastic rubbers for the modification of bitumens: Improved elastic recovery for high deformation resistance of asphalt mixes. 15th Australian Road Research Board Conference (pp. 1-19). Vermont South, Australia: Australian Road Research Board.

Witczak, M. W., Hafez, I., & Qi, X. (1995). Dupont Elvaloy Reactive Elastic Terpolymers. Retrieved October 2008, from Laboratory Characterization of Elavaloy® Modified Asphalt Mixtures: http://www.dupont.com/asphalt/link5.html

Xiao, F., Amirkhanian, S. N., & Juang, C. H. (2007). Rutting Resistance of Rubberized Asphalt Concrete Pavements Containing Reclaimed Asphalt Pavement Mixtures. Journal of Materials in Civil Engineering , 19 (6), 475-483.

Xiaohu, L., & Ulf, I. (2001). Modification of road bitumens with thermoplastic polymers. Polymer Testing 20 , 77-86.

Yildirim, Y. (2005). Polymer modified asphalt binders. Journal of Construction and Building Materials , 66-72.