Schlüsselwörter
(Deutsch)
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PmB, Bindemitteleigenschaften, Prüfmethoden
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Schlüsselwörter
(Englisch)
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PmB, binder properties, methods
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Kurzbeschreibung
(Deutsch)
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Durch Evaluation der bestehenden Erkenntnisse in Literatur und Praxis, europäischer und amerikanischer Herkunft, soll die Basis zur Erarbeitung von Grundsätzen für zukünftige Normierungs- und Forschungsarbeiten gelegt werden. Persönliche Kontaktnahmen und Interviews mit führenden Persönlichkeiten auf diesem Gebiet, sollen die Evaluation der momentan noch nicht publizierten Erkenntnisse ergänzen und bereichern. Die wichtigsten Methoden mit dem grössten Potential für die Bitumenanalytik sollen (auch für den Laien verständlich) kurz zusammengefasst werden. Diese Arbeit soll dann als Grundlage für neue innovative Forschungsprojekte im Bereich bituminöse Bindemittel dienen.
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Kurzbeschreibung
(Englisch)
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By means of an evaluation of the results in literature and daily use of the european and american domain as well as personal contacts and interviews with leading personalities in this area, there will be generated an overview of the limits and possibilities of the known analytical methodes. The most important methodes with the greatest potential for the analysis of bitumen will be summarized in an understandable manner.
This work should serve as a basic for new innovative new research projects for bitumous binder in future.
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Projektbeschreibung
(Deutsch)
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Allgemeines
Die quantitative resp. qualitative Beschreibung und Optimierung von Trennproblemen spielt in der analytischen Forschung und der Praxis eine wesentliche Rolle und gewinnt täglich an Bedeutung. Neben den etablierten Verfahren wie Destillation, Extraktion und Kristallisation, erlangten chromatographische Methoden insbesondere in der Analytik von komplexen Gemischen eine zunehmende Bedeutung. Bei Verwendung komplizierter Systeme aus mobiler und stationärer Phase bestand beispielsweise ein beträchtliches ökonomisches Interesse an einer Miniaturisierung der Trenneinheit (z.B.: Elektrophorese zu Kapillarelektrophorese).
Aber auch neuere Methoden von bekannten chemisch-analytischen Prüf- und Analyseverfahren wurden in den letzten Jahren in der Analytik angewandt (RFA (Röngenfluoreszenzanalytik), FTIR, .......).
Als Spezialität soll hier die Kombination von diversen Geräten miteinander erwähnt werden
(LC-MS, LC-NMR, ...).
Projekt
In diesem Projekt sollen die neusten Methoden aus den benachbarten Gebieten der Polymer- und Petrochemie auf ihre mögliche Eignung in der Bitumenanalytik anhand einer Evaluation bestehender Erkenntnisse in Literatur und Praxis untersucht und bewertet werden.
Dazu sollen adäquate Untersuchungsmethoden mit diversen Detektionssystemen betrachtet werden.
Chromatographische Untersuchungsmethoden:
Einige mögliche Systeme sind: GC mit FID-1), ECD- oder MS-Detektor; HPLC mit UV-,
Fluorezenz-, MS- oder NMR-Detektor; TLC mit UV-Detektor, TLC mit FID-Detektion (IATROSCAN);
GPC mit UV-Detektor2); .......
Molekülspektroskopische Untersuchungsmethoden:
Einige mögliche Systeme sind: FTIR3), UV/VIS
Atomspektroskopische Untersuchungsmethoden:
Einige mögliche Systeme sind: RFA, .......
Ziele
1. Quantitative Erfassung der neusten analytischen Methoden aus den Gebieten Polymerchemie
und Petrochemie.
2. Beschreibung der erfassten Analysemethoden aus den Gebieten Polymerchemie
und Petrochemie.
3. Abklärung der evaluierten analytischen Methoden bezüglich ihrer Anwendbarkeit auf die Bitumenanalytik.
Untersuchung der Grenzen und Möglichkeiten spezifischer, bitumenbezogener Fragestellungen
(z.B.: Analytik des Polymerabbaus, Veränderungen der Molekularstruktur des
Bitumens beim Recycling, etc.).
Beschreibung dieser wichtigsten Methoden unter Berücksichtigung einer verständlichen,
grundlagenorientierten Darstellungsweise.
4. Evaluation der Methodenverfügbarkeit (Analyseinstrumente resp. Methoden) in der Schweiz
und Beurteilung des Kosten/Nutzen-Verhältnisses.
Literatur
1) O. E. Ruud, A practical application of chromatographic methods in evaluating the
performance of bitumous binders, Eurasphalt & Eurobitume Congress 1996, 5.138
2) M. Hugener, Bestimmung des Teergehaltes in alten Strassenbelägen,
Eurasphalt & Eurobitume Congress 1996, 3.046
3) N. Pieri, J.-P. Planche, D. Martin, L. Germanaud, J. Kister, A new approach to
predict rheologigal properties of bitumens from their chemical composition determination
by FTIR and synchronous UV fluorescence, Eurasphalt & Eurobitume Congress 1996, 5.120
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Methoden
(Deutsch)
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Literaturrecherche
Quantitative Erfassung der neusten analytischen Methoden aus den Gebieten Polymerchemie und Petrochemie in der europäischen und amerikanischen Literatur.
Interviews
Mit Hilfe persönlicher Kontaktanfragen und anschliessenden Interviews mit führenden Persönlichkeiten auf diesem zu erforschenden Gebiet, soll der Überblick bezüglich die Möglichkeiten und Grenzen der chemisch-analytischen Messmethoden in der Bitumenanalytik vertieft und aktualisiert werden.
Aufarbeitung und Evaluation der erfassten Literatur
Beschreibung der erfassten Analysemethoden aus den Gebieten Polymerchemie und Petrochemie.
Bearbeitung der evaluierten Methoden
Abklärung der evaluierten analytischen Methoden bezüglich ihrer Anwendbarkeit auf die Bitumenanalytik. Untersuchung der Grenzen und Möglichkeiten spezifischer, bitumenbezogener Fragestellungen (z.B.: Analytik des Polymerabbaus, Veränderungen der Molekularstruktur des Bitumens beim Recycling, etc.).
Bearbeitung und Beschreibung dieser wichtigsten Methoden unter Berücksichtigung einer verständlichen, grundlagenorientierten Darstellungsweise.
Weitere Abklärungen
Evaluation der Methodenverfügbarkeit (Analyseinstrumente resp. Methoden) in der Schweiz
und Beurteilung des Kosten/Nutzen-Verhältnisses.
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Spezielle Geräte und Installationen
(Deutsch)
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Es werden keine Analysegeräte für diese Arbeit benötigt.
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Stand der eigenen Forschung
(Deutsch)
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IMP prüft regelmässig viele Baustellen des schweizerischen Strassennetzes. Dadurch besteht ein gutes Umfeld zur Praxis, was für die Beurteilung und Ausarbeitung dieser Forschungarbeit von grossem Nutzen sein kann.
IMP hat seit 1992 mehrere Forschungsaufträge im Bereich der Prüfung von Asphalt, Bindemittel und Mineralstoffen bearbeitet .
IMP besitzt seit 2000 ein FTIR der neusten Generation und hat seither grosse eigene Erfahrung im Zusammenhang mit dem beantragten Forschungsauftrag.
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Projektziele
(Deutsch)
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Die Bitumenanalytik gewinnt zunehmend an Bedeutung in der Forschung und in der Praxis. Um Alterungsprozesse (oxidative und destillative), Bitumenmodifikationen mit und ohne Polymere sowie molekulare Veränderungen (z.B.: Recycling) besser zu verstehen sind chemisch-analytische Methoden von grosser Bedeutung.
In Forschungsarbeiten und Publikationen wurden in den letzten Jahren neben den bekannten chemisch-analytischen Prüfverfahren (IATROSCAN, ...) auch neue Prüfverfahren angewendet (RFA (Röntgenfluoreszenzanalytik), FTIR,...). Das Ziel dieses Forschungsauftrages besteht darin neue Methoden aus benachbarten Gebieten wie Polymer- und Petrochemie auf ihre mögliche Eignung in der Bitumenanalytik zu untersuchen und deren Grenzen und Möglichkeiten in Bezug auf praktische Fragestellungen abzuschätzen (z.B. Polymerabbau, Recycling: Veränderungen der Molekularstruktur). Die Studie soll auch die Verfügbarkeit der Methoden (Instrumente) in der Schweiz sowie deren Kosten/Nutzen-Verhältnis beurteilen. Es werden Empfehlungen für die Anwendung chemisch-physikalischer Prüfmethoden in der Praxis erarbeitet.
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Projektziele
(Englisch)
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The analysis of bitumen is of increasing importance for research and for business world. To better understand the processes of aging (oxidative and thermal during distillation) of bitumens with and without polymer additives, modern analytical methodes are of great importance.
Research work and publication of the last years showed different known methods (IATROSCAN, ....) as well as some newer methodes (XRF, FTIR, .......). The aim of this research work should show the examination of newer methods from neighbouring areas like polymer and petro chemistry on a possible application of the analysis of bitumen. The limits and possibilities will be studied on practical problems like polymer degradation and changes of the molecular structure during recycling. The availability of the methodes (including the instruments) in Switzerland and the jugement of the cost-profit proportion is also a part of the project.
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Forschungsplan
(Deutsch)
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Juli 2002 - Juli 2003: Literaturrecherche und -bearbeitung, Abklärungen, Expertengespräche
April 2003 - Nov. 2003: Berichtausarbeitung
August 2003 - Okt. 2003: allfällige Nachbearbeitungen
Dez. 2003: Bericht gedruckt
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Abstract
(Deutsch)
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Umsetzung und Anwendungen
(Deutsch)
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Die Forschungsergebnisse können als Basis für die Weiterentwicklung bestehender und neuer Methoden dienen.
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Neue Kenntnisse/Literatur
(Deutsch)
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N. Pieri, J.-P. Planche, D. Martin, L. Germanaud, J. Kister, A new approach to predict rheologigal properties of bitumens from their chemical composition determination by FTIR and synchronous UV fluorescence, Eurasphalt & Eurobitume Congress 1996, 5.120 and literature cited therein.
C. Vecchi, A. Mascherpa, Application of Instrumental techniques like NMR and GPC in the field of polymer modified bitumens, Eurasphalt & Eurobitume Congress 1996, 5.132 and literature cited therein.
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Berichtsnummer
(Deutsch)
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1156
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