Industriell hergestelltes Bitumen wird durch die Destillation von Erdöl gewonnen. Dabei werden schwere Erdöle als Ausgangsmaterial verwendet.
Die Destillation erfolgt zweistufig. In der ersten Stufe wird das Erdöl auf 150 bis 380 °C erhitzt und unter atmosphärischem Druck destilliert, wobei z. B. Benzin verdampft und gewonnen wird. In der zweiten Stufe werden unter vermindertem Druck (Vakuumdestillation) Öle gewonnen, die z. B. als Schmieröle dienen. Der Rückstand der zweiten Stufe ist das Bitumen.
Bitumen wird nach der Destillation oft noch weiterverarbeitet, sodass unterschiedliche Bitumenarten entstehen. Man unterscheidet:
Bitumenart | Herstellung | Eigenschaften | Verwendung |
Destillationsbitumen | Destillation | weich bis mittelhart | Straßenbau |
Oxidationsbitumen | - Destillation
- Einblasen von Luft bei 130 bis 290 °C
| widerstandsfähig gegen Kälte und Wärme | Dach- und Dichtungsbahnen, Klebemassen, Isolierung von Rohrleitungen |
Hochvakuum- und Hartbitumen | - Destillation
- Entzug von hochsiedenden Ölen
| harte bis springharte Konsistenz | Bindemittel für Gussasphalt, für Estriche und für bituminöse Anstriche |
Polymermodifiziertes Bitumen | - Destillation
- chemische Vernetzung von Destillationsbitumen und Polymeren
| Verändertes thermoviskoses und elastoviskoses Verhalten | Bindemittel für Asphaltbeläge auf besonders beanspruchten Verkehrsflächen im Straßen- und Flugplatzbau |
Eine Haupteigenschaft von Bitumen ist die veränderliche Viskosität. Mit steigender Temperatur wird Bitumen flüssiger. Bitumen (Destillationsbitumen) ist bei normalen Temperaturen halbfest bis hart, wird bei Erwärmung erst knetbar, dann zähflüssig und bei 150 bis 200 °C schließlich dünnflüssig. Dadurch eignet es sich hervorragend als Bindemittel im Straßenbau, da die Beläge heiß und flüssig eingebaut werden und sich so z. T. selbst nivellieren und verdichten.
Die Härte der Bitumensorte hängt davon ab, wie viel Schweröl nach der Destillation entzogen wurde: Je mehr, desto härter ist das Bitumen. Gemessen wird die Bitumenhärte mit der Methode der "Nadelpenetration".
Aus der jeweiligen Härte des Bitumens unter Normaltemperatur leiten sich Vor- und Nachteile ab. So ist weiches Bitumen z. B. leicht einzubauen und verdichtet sich selbst. Unter Verkehr wird dieses Bitumen weiter verdichtet. Es bildet kaum Risse, kann aber bei heißen Sommertemperaturen unter Schwerverkehr verformt werden. Härteres Bitumen ist dagegen formbeständiger, muss aber zusätzlich zur besseren Verdichtung dicker eingebaut und dann extra mittels Walzen verdichtet werden.
Welches Bitumen zur Herstellung von Asphaltbelägen als Bindemittel eingesetzt werden soll, hängt von den gewünschten Eigenschaften der zu fertigenden Asphaltschicht ab. Sowohl die verschiedenen Bitumensorten, aber auch die Korngrößen der Gesteinsmischungen und die Eigenschaften weiterer Zuschlagstoffe (z. B. Zellulosefasern, Polymergranulat bei Splittmastixasphalt) beeinflussen die Eigenschaften der fertigen Asphaltschicht. Das Asphaltmischgut wird deshalb nach den gewünschten Rezepturen für die jeweilige Bauleistung in Asphaltmischanlagen und Asphaltmischwerken hergestellt.