Lebenszyklusanalyse für die Produktionsphase von nano-Silika-modifizierten Asphaltmischungen

Um dem Rutschverhalten und anderen Beanspruchungen im Asphaltbetonpflaster entgegenzuwirken, wurden bestimmte Modifizierer und Zusatzstoffe entwickelt, um die Asphaltmischung zu modifizieren und ihre Leistung zu verbessern. Obwohl nur wenige Zusatzstoffe existieren, haben Nanomaterialien in letzter Zeit erhebliche Aufmerksamkeit von der Pflasterindustrie auf sich gezogen. Mehrere experimentelle Studien haben gezeigt, dass der Einsatz von Nanomaterialien zur Modifikation von Asphaltbindemitteln die oxidativen Alterungseigenschaften verbessert, die Widerstandsfähigkeit gegen das Rutschverhalten erhöht und die rheologischen Eigenschaften der Asphaltmischung verbessert. Trotz der zahlreichen Vorteile der Verwendung von Nanomaterialien in Asphaltbindemitteln und -materialien bestehen jedoch verschiedene Unsicherheiten hinsichtlich der Umweltauswirkungen von nano-modifizierten Asphaltmischungen (NMAM). Daher wurde in dieser Studie eine nanokonzentrierte Silika-modifizierte Asphaltmischung hinsichtlich der Emissionen bei der Materialproduktion mittels der Lebenszyklusanalysemethodik (LCA) bewertet, und die Ergebnisse wurden mit einer herkömmlichen Asphaltmischung verglichen, um den Beitrag von nano-Silika in Asphaltmischungen zu verstehen. Um die relative Bedeutung jeder Wirkungskategorie vergleichen zu können, wurde der normalisierte Score für jede Wirkungskategorie unter Verwendung der Auswirkungenwerte und der Normierungsfaktoren berechnet. Die Ergebnisse zeigten, dass NMAM ein Treibhauspotential von 7,44563 × 10³ kg CO2-Eq pro Funktionseinheit (FU) im Vergleich zu 7,41900 × 10³ kg CO2-Eq pro Funktionseinheit der herkömmlichen Asphaltmischung hatte. Die Anwendung von LCA auf NMAM hat das Potenzial, Entscheidungsträger bei der Auswahl von Modifikationszusatzstoffen für Pflaster zu leiten, um die Vorteile der Verwendung von Nanomaterialien im Pflaster zu realisieren und gleichzeitig potenzielle Umweltrisiken zu vermeiden.