Polymermodifizierte Bitumen

Für gegenwärtige Beanspruchungen im Straßenbau reichen die Anforderungen eines Straßenbaubitumens nach DIN EN 12591 nicht mehr ausschließlich aus. 

BP Straßenbaubitumen stellt das Basisbitumen für einen weiteren Produktionsschritt, der die Performance des thermoplastischen Bindemittels im Asphalt (und auch in industriellen Anwendungen) verbessert. Die Verbesserung der Plastizitätsspanne und des Alterungsverhaltens erfolgt durch Zugabe von Polymeren. In der Nomenklatur spricht man dann von einem „Polymermodifizierten Bitumen (PmB)“. 

PmB werden nach den Rahmenspezifikationen der DIN EN 14023 definiert. Der Rahmen umfasst die in Europa üblichen Polymermodifizierten Bitumen (PmB) und ihrer Beschreibung mit Hilfe vergleichender Eigenschaften (z.B. Anforderungen an Erweichungspunkt Ring und Kugel, Nadelpenetration, elastischer Rückstellung, u.v.m.).

Für Deutschland gelten „Technische Lieferbedingungen für Straßenbaubitumen und gebrauchsfertige polymermodifizierte Bitumen (TL Bitumen-StB 07)“ als Nationales Anwendungsdokument (NAD). 
"Olexobit" ist der Markenname für PmB die durch BP Bitumen vertrieben werden.
PmB werden durch BP Bitumen unter dem Namen „Olexobit“ und in Übereinstimmung mit den Anforderungen der TL Bitumen-StB 07 vertrieben. Allein die durch BP angebotenen Produktdatenblätter stellen die vertragswirksame Auswahl der nach TL Bitumen-StB 07 maßgeblichen Anforderungen an gebrauchsfertige Polymermodifizierte Bitumen dar und stimmen daher mit den Anforderungen an PmB nach DIN EN 14023 überein. 
Alle gängigen Modifikationsgrade der in der TL Bitumen-StB 07 beschriebenen PmB werden von BP Bitumen angeboten. 
Das Portfolio enthält demnach*:
  • Olexobit 65 – PmB 45/80-50 A nach TL Bitumen-StB 07
  • Olexobit 65 – PmB 45/80-50 A nach TL Bitumen-StB 07
  • Olexobit 25 – PmB 10/40-65 A nach TL Bitumen-StB 07
  • Olexobit SMA – PmB 40/100-65 A nach TL Bitumen-StB 07
  • Olexobit SMAextra – PmB 40/80-65 nach EN 14023
  • Olexobit MP – PmB 40/100-80 nach EN 14023
*Das Produktangebot unterscheidet sich je nach Lieferstelle.

Anwendungsbereiche von Polymermodifizierten Bitumen im Straßenbau

Der Einsatz von PmB (Olexobit) in Asphalt wird in Deutschland vertragswirksam durch das technische Regelwerk gesteuert. Die „Technischen Lieferbedingungen für Asphaltmischgut für den Bau von Verkehrsflächenbefestigungen (TL Asphalt-StB 07)“ bestimmen dabei die Zusammensetzung des Baustoffs Asphalt. „Die Zusätzlichen Technischen Lieferbedingungen und Richtlinien für den Bau von Verkehrsflächenbefestigungen aus Asphalt (ZTV Asphalt-StB 07)“ regeln den Prozess von der Konzipierung bis zur Abrechnung des eingebauten Asphaltes.

Daraus ergeben sich:
  1. Hinweise zum Umgang mit PmB bezüglich Lagerung auf der Asphaltmischanlage (TL Asphalt-StB 07, Tab. 2)
  2. Hinweise zu Temperaturen von Deckschicht-Asphaltmischgut, in Abhängigkeit vom eingesetzten Bindemittel (TL Asphalt-StB 07, Tab. 3)
  3. Empfehlungen zum Einsatz von PmB, in Abhängigkeit von der Bauklasse und der einzusetzenden Mischgutart (ZTV Asphalt-StB 07, Tab. 2)
In der Praxis kann es zu abweichenden oder ergänzenden Vereinbarungen im Bauvertrag kommen, welche die Standardanforderungen nach untenstehender Tabelle um den „allgemein anerkannten Stand der Technik (a.a.S.d.T.)“ erweitern. Die durch unsere Kunden verwendeten Anwendungsbereiche findet man in nachfolgender Tabelle in „dunkelgrün“ hinterlegt.

Anwendungsbereiche von Olexobit

Olexobit-Produkte werden als „gebrauchsfertige PmB“ an die Mischanlagen geliefert. Sie sind lagerstabil, d.h. es gibt keine Entmischung von Basisbitumen und eingesetzten Polymeren, die einen Spezifikationsunterschied innerhalb des Tanks erzeugen würde, welcher sich auf die Performance des Folgeprodukts Asphalt übertragen müsste. Hierbei liegt sowohl in der Logistik der Anlagen sowie in der Abwicklung von Baumaßnahmen ein wertvoller technischer und ökonomischer Vorteil gegenüber anderen Modifikationstechniken.

Die wachsende Bedeutung gebrauchsfertiger PmB (Olexobit) schlägt sich in den Regelwerken nieder: Während z.B. hochbelastete Fahrbahnbeläge noch in der bis 2008 geltenden ZTV Asphalt-StB 01 ein PmB 45 A (heutige Bezeichnung PmB 25/55-55 A) nur in besonderen Fällen gefordert hat, ist es in der seit 2008 bezüglich dieser Anforderungen nachfolgend gültigen TL Bitumen-StB 07 die Regelanforderung.

Olexobit erfüllt die Anforderungen an das "Mehrstoffsystem Asphalt"

Der Einsatz eines Olexobit wird immer dann erforderlich, wenn die Anforderung an das „Mehrstoffsystem Asphalt“ durch Eigenschaften des Bindemittels beeinflusst werden muss, die ein Straßenbaubitumen nicht liefern kann. In geeigneten Asphaltkonzepten wirkt Olexobit an der Erhöhung des Verformungswiderstandes gegenüber nicht-modifizierten Standardkonzepten mit. Eine deutlich ausgeweitete Plastizitätsspanne von Olexobit gegenüber Straßenbaubitumen erlaubt im angemessenen Asphaltkonzept eine höhere Wärmestandfestigkeit, ohne dass Nachteile im Kälteverhalten in Kauf zu nehmen sind. Ein Olexobit wird so eingestellt, dass die natürlichen und einander bedingenden Eigenschaften (steigender Erweichungspunkt bei sinkender Penetration) voneinander entkoppelt werden können (z.B. Olexobit MP mit erhöhtem Erweichungspunkt und hoher Penetration). 

Unter Verwendung von Olexobit verbessert sich per se die Affinität (Haftung zwischen Bindemittel und Gesteinskörnung). Die erhöhte Viskosität ist dafür verantwortlich, dass unter besonderer Verkehrsbelastung eine dauerhafte Kraftübertragung im Asphalt initiiert oder haftkritischere Gesteinskörnung in „Konzepten verminderter Anforderungen“ eingesetzt werden kann. Generell können Affinitätsnachteile wegen haftkritischen Gesteins durch Bindemittel allerdings nur bedingt kompensiert werden.
Die abdichtenden Eigenschaften des Basisbitumens bleiben durch seine Polymermodifizierung unberührt.

Die polymermodifizierten Bindemittel von BP – Olexobit 65, Olexobit 45 und Olexobit 25 – kennzeichnen in dieser Reihenfolge ansteigende Plastizitätsspannen für unterschiedliche Gebrauchstemperaturbereiche (vgl. untenstehende Abbildung).
Olexobit 25 bietet sich dabei mit dem höchsten Erweichungspunkt und korrespondierender hoher Härte für geeignete Asphaltkonzepte an, die z.B. im Kreuzungsbereich stehendem Verkehr oder Traktionskräften beschleunigten Verkehrs standhalten müssen. 
Olexobit 65 eignet sich in jedem Konzept indem duktilere Eigenschaften erforderlich sind, weil es beispielsweise die Witterungsbedingungen verlangen. In weniger beanspruchten Konzepten kann der Fokus eher auf das Kälteverhalten gerichtet sein, als auf den Verformungswiderstand.
Mehr als ein Kompromiss stellt die in den Ausschreibungen häufig geforderte Verwendung  von Olexobit 45 als das gängigste Produkt aller PmB im Markt dar.

Plastizitätsbereich

"Olexobit SMA extra" und "Olexobit MP" entsprechen den PmB 40/100-65 A (früher PmB H) nach TL Bitumen-StB 07, können aber auch bezüglich der Erstprüfungen zur CE-Kennzeichnung mit engerer oder vermehrter Performance auch als 40/80-65 und 40/100-80 dargestellt werden. Olexobit SMA stellt – bezüglich der zu erwartenden Wärmestandfestigkeit in einem geeigneten Asphaltkonzept – ein weicheres Olexobit 25 dar, das um die Performance in der Kälte verbessert zu sein verspricht.
Olexobit MP (Multi Purpose) bietet eine maximale Plastizitätsspanne für geeignete Asphaltkonzepte hoher Wärmestandfestigkeit unter maximalen Erhalt einer ansprechenden Duktilität. Olexobit MP kommt dank seiner sehr speziellen Performance ausschließlich in anspruchsvollen Konzepten (z.B. offenporige Asphalte) zum Einsatz.
Da die hohe Leistungsfähigkeit auch eines besonderen Anspruchs bei der Handhabung bedarf, sind bezüglich der PmB H (Olexobit SMA und Olexobit MP) die Empfehlungen von BP Bitumen im Umgang, Lagerung und Handhabung zu beachten.

Performance von Olexobit Produkten

Unterschiedliche Performances von Olexobit 65 bis Olexobit MP weisen im Allgemeinen auf korrespondierende Anwendungsschwerpunkte im Asphaltstraßenbau hin. In Abhängigkeit von alternativen Asphaltkonzepten können aber auch verschiedene Typen Olexobit für den gleichen Anwendungszweck zum Einsatz kommen.  
Die Bitumenspezifkation kann nicht qualitativ in eine Asphaltperformance überführt werden. 
Unterschiedliche Bitumenperformance gilt es allerdings im „Mehrstoffsystem“ Asphalt für dessen Performance zu berücksichtigen. 

Der Einfluss des Bindemittels lässt sich hierbei durch eine ohnehin notwendige Erstprüfung  (TL Asphalt-StB 07) determinieren, die für die vorschriftsmäßige CE-Kennzeichnung von Asphalt erforderlich ist. Nur vergleichende Erstprüfungen bilden den Einfluss unterschiedlicher Bitumen auf die Asphaltperformance ab.