S 168: Michael Gehrke, Dietmar Stephan, Sandra Weigel:
Entwicklung einer Prüfsystematik zur Identifizierung der Bitumenart und der verwendeten Modifizierungsmittel in einem Ausbauasphalt
150 S., 65 Abb., 21 Tab., ISBN 978-3-95606-658-0, 2021
Da Polymer-, Gummi-, wachs- und mehrfachmodifizierte Bitumen seit Jahren im Asphaltstraßenbau eigesetzt werden, kommen diese vermehrt im Ausbauasphalt vor. Zur Bewertung des Ausbauasphalts ist es daher notwendig, die Modifizierungen an der Mischanlage zu identifizieren. Die Ausbildung des Bindemittelsacks beim Erweichungspunkt Ring und Kugel ist charakteristisch für die Modifizierung. Hierdurch können wachsmodifizierte Bitumen (WmB) recht präzise und Polymermodifizierten Bitumen (PmB) teilweise identifiziert werden. Mittels Differential Scanning Calorimetry (DSC) werden die Schmelztemperaturen der Wachse erfasst. Hierdurch können WmB identifiziert und die Wachsarten unterschieden werden. Die Analytik mittels Dynamischem Scherrheometer (DSR) startet mit der Bestimmung der Äquisteifigkeitstemperatur EG*T. Bei EG*T werden Frequenz-, Amplituden- und MSCR-Tests durchgeführt. Die Grenze des LVE-Bereichs dient der Identifizierung von WmB. Anhand der Kennwerte bei 0,1 Hz können PmB erkannt werden. Die Rückformung (MSCRT) dient der Identifizierung von Mehrfachmodifizierungen. Da Gummimodifizierte Bitumen (GmB) bei der Extraktion erkannt werden, können alle Modifizierungsarten identifiziert werden. In den FTIR-Spektren (Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie) der modifizierten Bitumen verursachen einige Polymere und Wachse charakteristische Banden, wodurch diese erkannt werden. Die Identifizierung der übrigen Additive erfolgt mithilfe einer multivariaten Auswertung, wodurch mit Ausnahme der GmB (nicht erforderlich) alle Additive erkannt werden. An Stichproben konnte zudem eine Abgrenzung von Mehrfachmodifizierungen sowie eine Abschätzung der Zugabemenge erreicht werden. DSR und FTIR ermöglichen beide eine schnelle, einfache und zielsichere Identifizierung der Bitumenmodifizierungen. Durch die FTIR-Analytik können die Modifizierungen mit der größtmöglichen Präzision bestimmt werden. Die DSR-Analytik erlaubt dafür zusätzlich eine baupraktische Bewertung der Bindemittel.
Aktualisiert: 2023-01-16
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Correlations of thermo-physical properties used for process optimization via simulation-models are built mainly on data determined at atmospheric pressure which has to be extrapolated for high-pressure applications. Main intention for this work is therefore to supplement the fragmentary substance data base in literature at pressures of up to 3000 bar with main focus on the pressure dependence of heat capacities. For implementing this new topic the first step of this work is to evaluate different measurement methods for heat capacities regarding their applicability and precision in a special high-pressure Tian-Calvet calorimeter: the Transitiometer. Following the method evaluation, thermo-physical properties of several gases and fluids in their temperature and more important their pressure dependence are determined. Results are compared to available literature data or equations of state, mainly PC-SAFT. Additional topics of this work are the investigation of polymer degradation as function of time and temperature, fitting of correlations and PC-SAFT parameters to measured heat capacities as well as the implementation of correlations in a deterministic simulation-model of an industrial process.
Aktualisiert: 2021-10-07
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Um intermetallische Anoden in LIB einsetzen zu können und bestehende Kathoden zu optimieren, ist ein detailliertes Verständnis der thermodyn. Eigenschaften der Materialsysteme notwendig. In dieser Arbeit werden experimentelle Methoden (Coulometrische Titration, (Batterie-)Kalorimetrie) verbessert und zur Analyse genutzt. Untersucht werden das Li-Sn-System sowie die Kathodensysteme NMC und LCO. Mit den gewonnenen Daten können thermische und elektrochemische Eigenschaften der LIB berechnet werden. For the application of intermetallic anodes in LIB and the optimization of existing cathodes, a detailed understanding of the thermodynamic properties of the material systems is necessary. In this work, experimental methods (coulometric titration, (battery-)calorimetry) are improved and used for analyses. The Li-Sn system and the cathode systems NMC and LCO are investigated. With the obtained data, thermal and electrochemical properties of LIB can be calculated.
Aktualisiert: 2021-02-11
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In der vorliegenden Arbeit wurde die Wärmeentstehung bei der elektrochemischen Abscheidung von Ag und Cu auf Au(111) Oberflächen gemessen, um Nebenprozesse der faradayschen Metallabscheidung zu identifizieren. Die Messung der Wärme erfolgte mittels elektrochemischer Mikrokalorimetrie. Die reversibel ausgetauschte Wärme entspricht gerade der Entropieänderung des Systems bei der Reaktion und beinhaltet die Beiträge aller ablaufenden Prozesse. This work focuses on the study of heat effects upon electrochemical induced deposition of Ag and Cu on Au(111) to identify side reactions during faradaic metal deposition. These heat effects were measured using a microcalorimeter. The reversible exchanged heat corresponds to the reaction entropy of the electrochemical system and includes also non-Faradaic side processes.
Aktualisiert: 2021-02-11
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