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Forschung

Sonnenschutzmittel für den Asphalt durch Nanopartikel

Forschern an der TU Braunschweig ist es gelungen, die Alterung von Straßenbelägen zu verringern.

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Große Risse, Schlaglöcher – Asphaltstraßen halten nicht ewig. Grund hierfür ist der Verschleiß des Bindemittels Bitumen. Vor allem Licht, Sauerstoff und Wärme setzen diesem zu. Wissenschaftler des Instituts für Straßenwesen der Technischen Universität Braunschweig haben jetzt herausgefunden, wie sie die UV-Alterungsbeständigkeit von Bitumen verbessern können. Ihre Ergebnisse haben sie in der Fachzeitschrift „Nature-Scientific Reports“ veröffentlicht.

Goshtasp Cheraghian und Professor Michael P. Wistuba vom Institut für Straßenwesen zeigen in ihrer Studie, dass ein Komposit von Nanopartikeln aus Ton und pyrogener Kieselsäure, die als Füllstoff in Kunststoffen verwendet wird, in Asphaltbelägen eingesetzt werden können, um diese effizient von UV-Strahlen abzuschirmen.

„Ton und pyrogene Kieselsäure sind kostengünstige Nanomaterialien, harmlos und ungiftig, und sie können als anorganische Abschirmung verwendet werden“, erläutert Goshtasp Cheraghian, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut. „Sie wirken also so ähnlich wie ein Sonnenschutzmittel.“

Die Kombination von beiden als Nanokomposit wurde jedoch bisher noch nicht in Asphaltmischungen eingesetzt. Die Nanomaterialien können die mechanischen und rheologischen Eigenschaften, also die Elastizität von Bitumen sowie seine Beständigkeit gegen Feuchtigkeitsschäden und Alterung potenziell verbessern.

„Die Modifizierung von Bitumen durch Ton- und pyrogene Kieselsäure-Nanopartikel kann als eine interessante, kostengünstige Technik im Asphaltstraßenbau neue Perspektiven bieten, um Asphaltmaterialien haltbarer zu machen“, schlussfolgert Goshtasp Cheraghian. „Unsere Erkenntnisse über die molekularen Wechselwirkungen zwischen Nanopartikeln und Bitumen können außerdem neue Wege für den Einsatz von Nanotechnologie im Asphalt öffnen."

Hier geht’s zum Artikel in der Fachzeitschrift „Nature-Scientific Reports“

Ultraviolet aging study on bitumen modified by a composite of clay and fumed silica nanoparticles - Scientific Reports
Scientific Reports - Ultraviolet aging study on bitumen modified by a composite of clay and fumed silica nanoparticles

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