Bitumen extraction of asphalt with the renewable resource methyl octanoate (coconut ester)

In diesem Forschungsprojekt wird die Frage geklärt, ob Octansäuremethylester (OME) ein geeignetes Substitut für Trichlorethylen als Standardlösemittel für die Bindemittelextraktion aus Asphaltmischgut darstellen kann. Es werden die technischen Voraussetzungen für den Einsatz, die Auswirkungen auf die Ergebnisse von Laborprüfungen und eventuelle labortechnische Folgen analysiert. Die Möglichkeit der Substitution wird für verschiedene Asphaltarten und Bitumen überprüft. OME ist ein weitestgehend ungefährlicher bitumenlösender Pflanzenölester mit einem Siedepunkt von ca. 193 -°C und einem charakteristischen Geruch nach Kokos. Ab einer Temperatur von ca. 245 -°C sind die Lösemitteldämpfe bei Sauerstoffkontakt spontan entflammbar, weshalb die Heissextraktion aus Arbeitsschutzgründen mit diesem Lösemittel nicht durchgeführt werden sollte. Die Extraktion in einer geschlossenen Anlage bei abgesenktem Druck und moderateren Temperaturen kann sicher erfolgen. In den Ergebnissen der Mischgutanalyse zeigen sich unter Anwendung von OME im Vergleich zu Ergebnissen unter Anwendung von Tri als Lösemittel keine signifikanten Unterschiede. Sowohl der bestimmte Bindemittelgehalt als auch der bestimmte Fülleranteil sind unter Anwendung der beiden Lösemittel weitestgehend als gleich zu bewerten. In dem an die Extraktion anschließenden Prozess der Bindemittelrückgewinnung wird das Lösemittel im Rotationsverdampfer von der Bitumenphase getrennt. Dieser Vorgang der Destillation wurde für üblicherweise im Asphaltlabor vorhandene Rotationsverdampfer weitestgehend optimiert. Es war jedoch nicht möglich, das gesamte Lösemittel von der Bitumenphase zu trennen, weshalb Lösemittelreste im Bitumen verblieben. Diese führen zu Veränderungen der physikalischen Eigenschaften der rückgewonnenen Bindemittel. Mehrheitlich zeigt sich das mit OME zurückgewonnene Bindemittel in allen angesprochenen Temperaturbereichen weicher als nach Rückgewinnung mit Tri. Die Ergebnisse der Vergleichsuntersuchungen deuten an, dass die Menge der im Bitumen verbleibenden Lösemittelreste vom verwendeten Destillationsgerät abhängt und dadurch die Vergleichbarkeit von Ergebnissen aus Bitumenprüfungen an mit OME zurückgewonnenen Bindemitteln gering ist.In this research project, the question is clarified whether methyl octanoate (german: Octansäuremethylester - OME) can be a suitable substitute for trichloroethylene (Tri) as a standard solvent for binder extraction from bituminous mixtures. The technical requirements for the use, the impact on the results of laboratory tests and any laboratory consequences will be analyzed and the possibility of substitution will be examined for various types of asphalt and bitumen. OME is a mostly harmless bitumen-dissolving ester made from organic oil having a boiling point of about 193 -°C and a characteristic smell of coconut. Above a temperature of about 245 -°C the solvent vapor is highly inflammable in contact with oxygen. That is the reason why the hot extraction with this solvent should not be performed for the operator's protection. The extraction can be carried out safely in a closed enclosure at reduced pressure and moderate temperatures. The evaluation of bituminous mixtures shows no significant differences when comparing OME and Tri as a solvent. Both, the specific binder content and the specific filler content are mostly identical under application of the two solvents. After the extraction the binder recovery process is performed where the solvent is separated from the bitumen phase in a rotary evaporator. This process of distillation has been optimized as much as possible for the common rotary evaporator that is available in the asphalt laboratory. However, it was not possible to separate the solvent entirely from the bitumen phase, which is why some solvent residues are remaining in the bitumen. These residues are leading to changes in the physical characteristics of the recovered binders. The majority of the testing results at the examined temperature ranges show that the recovered binder with OME is softer than after recovery with Tri. The results of comparative tests indicate that the amount of residual solvent remaining in the bitumen depends on the distillation device used, eventuating in a small comparability of testing results on bitumen recovered with OME

Diagnosis of typhoid fever by intradermal reaction

The authors used intradermal injection of 0.1 cc of typhoid endotoxin in 262 febrile patients with various diseases, including typhoid fever.</jats:p

Designation and regulation of asphalt healing

Der Straßenbaustoff Asphalt ist unter bestimmten Voraussetzungen in der Lage, während Erholungsphasen eine bereits eingetretene Strukturschädigung selbsttätig zum Teil oder vollständig zurückzubilden und so eine Regeneration des Baustoffs zu bewirken. Man spricht von Selbstheilungs- oder Healing-Eigenschaften. Für eine Steigerung der Dauerhaftigkeit von Straßenbauasphalten wäre es von großem Nutzen, die Healing-Eigenschaften kontrollieren bzw. stimulieren zu können. Eine systematische Untersuchung der Healing-Eigenschaften von Bitumen und Asphalt sowie geeignete Verfahren zu ihrer prüftechnischen Ansprache waren bisher nicht bekannt. Ziel des Forschungsprojekts war es, zu klären, ob und mit welchen Prüf- und Auswertemethoden die Healing-Eigenschaften von Straßenbauasphalten im Labor angesprochen werden können. Mit dieser Arbeit werden erstmals Ergebnisse aus systematisch variierten Reihenuntersuchungen zu den Selbstheilungskräften von Bitumen und Asphalt vorgestellt. Es wurden statische und zyklisch-dynamische Laborprüfungen mit Lastpausen (Erholungsphasen) zwischen den Belastungszyklen eingesetzt. Zur Ansprache von Healing-Eigenschaften erwiesen sich auf Asphaltebene kraftgeregelte Zug-Druck-Wechsellastprüfungen und auf Bitumenebene kraftgeregelte DSR-Ermüdungsprüfungen jeweils mit Lastpause als gut geeignet. Es wurde eine Auswertemethodik entwickelt und neue Healing-Indices eingeführt, die eine Beurteilung des Healing-Verhaltens an einem einzigen Probekörper nach Durchführung einer Ermüdungsprüfung erlauben. Die materialspezifischen Healing-Eigenschaften könnten bei der rechnerischen Dimensionierung vorteilhaft berücksichtigt werden. Dazu wird ein Konzept vorgestellt, nach dem die im Rahmen von Dimensionierungen notwendigen Ermüdungsprüfungen mit Untersuchungen zum Healing-Verhalten zu ergänzen sind. Folglich kann ein modifiziertes Materialgesetz verwendet werden, welches auch die materialspezifischen Healing-Eigenschaften abbildet.As an asphalt pavement is not constantly exposed to traffic, there is a possibility for regeneration of the existing damage. This regeneration is defined as the materials self-recovery capability or material healing, which depends on certain loading or environmental conditions. For an increased durability of asphalt structures it would be of the great use to control and stimulate the healing properties. Healing properties of bitumen and hot mix asphalt (HMA) have been investigated by many researchers, but an appropriate healing procedure and testing composition have not been found. The objective of this research was to determine whether and by what evaluation method, the healing properties of HMA and bitumen can be addressed. Within this work, a comprehensive healing investigation was conducted under systematical variation of tests parameters and material composition. In order to determine healing capacity of binder and HMA, static and cyclic continuous and discontinuous fatigue tests were performed. As a result, a new healing approach with a new healing index was introduced, which relies on both continuous and with one rest period intermittent fatigue tests. It allows precise evaluation of the healing properties, excluding a material-related scatter from continuous tests. For that purpose an uniaxial stress controlled tension-compression test was employed for HMA healing evaluation and DSR fatigue test for bitumen healing evaluation. The developed procedure represents a good tool for the healing evaluation and it can be successfully used for further pre-selection of pavement materials in order to achieve optimal pavement lifespan

An Alternative Experimental Method for Measuring the Low Temperature Rheological Properties of Asphalt Binder by Using 4mm Parallel Plates on Dynamic Shear Rheometer

The possibility of using the dynamic shear rheometer (DSR) with 4 mm parallel plates and 3 mm gap is investigated as an alternative experimental method to measure the rheological properties of asphalt binders at low temperature. A special butterfly silicone mold was prepared for this purpose and the corresponding testing procedure was also developed. Five different asphalt binders, which are part of two active research projects, were selected. Frequency and temperature sweep tests were conducted using the DSR with three plate–plate geometries: 4 mm, 8 mm, and 25 mm. The new testing procedure was used to measure at low temperatures. The method recently proposed by the Western Research Institute and based on DSR tests with 4 mm parallel plates and 1.75 mm gap was also used for comparison purposes. Black diagrams and Cole-Cole plots were then used to evaluate the experimental data. Complex modulus and phase angle master curves were generated, and the rheological parameters compared. Finally, the two spring, two parabolic elements, one dashpot (2S2P1D) model was selected to investigate the rheological properties of the binders. Results indicate that the proposed procedure is a simple and reliable experimental method and represents an alternative experimental option to measure and analyze the rheological properties of asphalt binders at low temperature

An Alternative Experimental Method for Measuring the Low Temperature Rheological Properties of Asphalt Binder by Using 4mm Parallel Plates on Dynamic Shear Rheometer

The possibility of using the dynamic shear rheometer (DSR) with 4 mm parallel plates and 3 mm gap is investigated as an alternative experimental method to measure the rheological properties of asphalt binders at low temperature. A special butterfly silicone mold was prepared for this purpose and the corresponding testing procedure was also developed. Five different asphalt binders, which are part of two active research projects, were selected. Frequency and temperature sweep tests were conducted using the DSR with three plate–plate geometries: 4 mm, 8 mm, and 25 mm. The new testing procedure was used to measure at low temperatures. The method recently proposed by the Western Research Institute and based on DSR tests with 4 mm parallel plates and 1.75 mm gap was also used for comparison purposes. Black diagrams and Cole-Cole plots were then used to evaluate the experimental data. Complex modulus and phase angle master curves were generated, and the rheological parameters compared. Finally, the two spring, two parabolic elements, one dashpot (2S2P1D) model was selected to investigate the rheological properties of the binders. Results indicate that the proposed procedure is a simple and reliable experimental method and represents an alternative experimental option to measure and analyze the rheological properties of asphalt binders at low temperature. </jats:p