Eigenschappen van bitumen na veroudering
Bitumen ondergaat door verhitting tijdens het mengen met het hete mineraal aggregaat in de asfaltinstallatie en later, tijdens de verwerking op de weg en tijdens de gebruiksfase van het asfalt, een zekere verharding. Met andere woorden, de penetratie loopt terug. Deze verharding is grotendeels het gevolg van verdamping van lichte bitumendelen. Daarnaast treedt oxidatie op door inwerking van zuurstof, waardoor langere moleculen ontstaan. De verharding tijdens productie en verwerking kan soms aanzienlijk zijn. Volgens de Standaard RAW Bepalingen moet de penetratie van teruggewonnen bitumen uit asfaltbeton en steenmastiekasfalt, bepaald binnen 14 dagen na aanbrengen, ten minste 60% van de (reken)waarde van het toegepaste typeonderzoek zijn. Voor ZOAB ligt die grens op 40%.
Later, in de gebruiksfase, treedt door inwerking van zuurstof, ultravioletlicht en dooizouten een verdergaande verharding op. Deze veroudering voltrekt zich, vanwege de veel lagere bitumentemperatuur, echter veel langzamer dan de verharding tijdens de productie en verwerking. Verharding en veroudering moeten in principe zo veel mogelijk worden voorkomen dan wel vertraagd, omdat zij de degeneratie van de asfaltverharding in de hand werken. Beide effecten treden minder sterk op als de bitumenfilm om het mineraal voldoende dik is en de holle ruimte in de asfaltverharding niet te groot is.
Rolling Thin Film Oven Test
De gevoeligheid van bitumen voor verharding tijdens de asfaltproductie en -verwerking, met andere woorden de veroudering op korte termijn, kan worden bepaald na kunstmatige verharding in de Rolling Thin Film Oven Test (RTFOT) (zie 14.1.9). De proef is beschreven in NEN-EN 12607-1. Bitumenmonsters in glazen flesjes draaien langzaam in een houder in een oven met een temperatuur van 160°C. Een luchtstroom blaast warme lucht over het bitumen, waardoor dit oxideert. De mate van veroudering wordt bepaald door de viscositeit voor en na de test te meten. De proef geeft daarmee inzicht in de snelheid van de veroudering van mengsels.
Pressure Ageing Vessel Om de gevoeligheid voor veroudering gedurende de gebruiksfase en de veroudering op lange termijn te bepalen, is binnen SHRP-Superpave een test ontwikkeld met een verouderingsdrukvat, bekend onder de naam Pressure Ageing Vessel (PAV). De PAV heeft gelijkenis met de RTFOT, maar simuleert de veroudering over de langere termijn, dus de veroudering die optreedt in de weg tijdens het gebruik (zie 14.1.10). De proef is beschreven in NEN-EN 14769.
De PAV bestaat uit een roestvast stalen drukketel waarin een houder met tien schaaltjes met bitumen staat. De geïsoleerde metalen behuizing is voorzien van verwarmingselementen. De duur van de proef is afhankelijk van de ingestelde temperatuur. Zo duurt de proef 65 uur bij een drukregime van 2,1 MPa en een temperatuur van 85°C. De mate van veroudering kan worden vastgesteld door, net als bij de RTFOT, de viscositeit voor en na de behandeling te meten. Informatie over deze veroudering is vooral van belang in verband met rafeling voor bitumina die in deklaagmengsels worden gebruikt.