Bitumen fällt als Rückstand der Erdöldestillation
an. Es handelt sich um schwer flüchtige, dunkelfarbige, halbfeste bis
springharte Gemische ohne definierbaren Schmelzpunkt. Zur Beschreibung der
mechanischen Eigenschaften werden der Erweichungspunkt und die Penetration
(Eindringungsvermögen) herangezogen.
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Kohlenwasserstoffe
unterschiedlicher
Zusammensetzung |
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Bitumen besteht überwiegend aus höheren Kohlenwasserstoffen
und lässt sich beschreiben als eine Dispersion von hochmolekularen 'Asphaltenen'
in öligen 'Maltenen'. Außer Kohlenwasserstoffen kommen in Bitumen
zahlreiche organische Sauerstoff-, Schwefel- und Stickstoff-Verbindungen vor.
Der Schwefelgehalt von Bitumen kann bis zu 8 % betragen, Sauerstoff kann zu
ca. 1-2 % und Stickstoff zu ca. 0,5 % enthalten sein. In Spuren sind Metalle
wie Eisen, Vanadium, Nickel und Aluminium in Bitumen enthalten. Die genaue
Zusammensetzung hängt von der Herkunft des Ausgangsrohöles und vom
Herstellungsverfahren ab.
Analysen der heute marktüblichen Bitumen ergaben zwischen
5 und 76 mg/kg polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK), davon ca.
0,4 bis 4 mg/kg Benzo[a]pyren (B[a]P). Dieses ist um ein bis zwei Zehnerpotenzen
weniger als die stoffspezifische Grenze von 50 mg/kg B[a]P für krebserzeugende
Gefahrstoffe nach § 35 (3) der Gefahrstoffverordnung.
Obwohl Bitumen unter Luft- und Wassereinfluss langsam geringfügig
altert, ist es gegen die meisten aggressiven Wässer, gegen Alkalien,
viele Säuren und Salze beständig. Allerdings wird es von unpolaren
organischen Lösemitteln, Benzin, Diesel usw. angegriffen. Die hohe Wasser-
und Luftbeständigkeit macht Bitumen zu einem hervorragenden Abdichtungsmaterial,
das insbesondere im Bereich der Bauwirtschaft zu vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten
führt.
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Bitumen ist
kein Teer
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Von Bitumen abzugrenzen sind teerhaltige (oder pechhaltige) Produkte
insbesondere auf Basis von Steinkohlenteer (-pech). Teer, Pech oder Teeröle
fallen bei der pyrolytischen Zersetzung von Kohle an und haben sehr hohe Gehalte
an PAK, deren krebserzeugende Wirkung seit langem bekannt ist. Diese Produkte
hatten ein ähnliches Erscheinungsbild und oft einen vergleichbaren Anwendungsbereich
wie die Bitumenprodukte und bis in die siebziger Jahre wurde auch Bitumen
mit teer- oder pechhaltigen Produkten vermischt (verschnitten). Dieses führt
häufig zu Unklarheiten bei der Diskussion über Gefährdungen
durch Bitumen.
Heutzutage wird Bitumen nicht mehr mit Teer verschnitten - allerdings
kann insbesondere bei der Straßensanierung durchaus noch ein Umgang
mit teerhaltigen Materialien vorkommen, der jedoch in verschiedenen Regelwerken
(u.a. TRGS 551 'Pyrolyseprodukte aus organischem Material') reguliert ist.
Tabelle 38: Nach Herstellungsverfahren zu unterscheidende Bitumensorten
mit ihren wichtigsten Einsatzbereichen
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| Bei der Destillation von Erdölen (meist unter
Vakuum) verbleibende weiche bis mittelharte Erzeugnisse; Verwendung
v.a. als Bindemittel im Straßenbau |
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| Unter erhöhtem Vakuum erzeugtes hartes bis
sprödes Bitumen; Verwendung v.a. als Bindemittel fur Gussasphalt
sowie für Anstrich- und Isoliermaterial |
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| Durch Einblasen von Luft in heißflüssiges
Destillationsbitumen erzeugtes Produkt mit höherem Erweichungspunkt.
Verwendung v.a. für Bitumenbahnen, Klebemassen usw. |
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| Oxydationsbitumen mit der Konsistenz von Hochvakuumbitumen;
Verwendung v.a. als Bindemittel für Gussasphalt sowie für
Anstrich- und Isoliermaterial |
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Polymermodifiziertes
Bitumen |
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| mittels Elastomere oder Plastomere modifiziertes
Bitumen; Verwendung z.B. fur hochbelastete Verkehrsflächen
oder für Bitumenbahnen |
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