Kvalitetskontroll av bitumen med IR-spektroskopi

Björn Kalman

Kvalitetskontroll utöver produktspecifikation – behövs det?

Vad är IR-spektroskopi och vad kan det berätta om ett prov?

Hur kan IR-spektroskopi användas för kvalitetskontroll – ett exempel.

Slutsatser

Översikt

Kvalitetskontroll utöver produktspecifikation – behövs det?

Vad är IR-spektroskopi och vad kan det berätta om ett prov?

Hur kan IR-spektroskopi användas för kvalitetskontroll – ett exempel.

Slutsatser

Kvalitetskontroll utöver produktspecifikation – behövs det?

Penetration

Mjukpunkt

Kinematisk visk.

Fraass brytp.

Dynamisk visk.

RTFOT

Specifikationen styr på reologiska egenskaper och åldringsbenägenhet

Kvalitetskontroll utöver produktspecifikation – behövs det?

100

1000

1E+3 1E+4 1E+5 1E+6

Antal belastningar

Init

iell

töjn

ing

(µst

rain

)

Nf = K (1/e)nNf = K (1/e)nNf = K (1/e)nNf = K (1/e)n

Två täta asfaltsbeläggningar med identisk uppbyggnad men gjorda med två olika 70/100 bitumen.

Beläggningarna har signifikant olika utmattningsegenskaper

Kvalitetskontroll utöver produktspecifikation – behövs det?

Strippat stenmaterial

Stensläpp

Kvalitetskontroll utöver produktspecifikation – behövs det?

Utmattningsegenskaper hos en asfaltsmassa kan specificeras enligt produktstandarderna för asfaltsmassor, men beror till viss del av egenskaper hos bindemedlet som inte styrs av produktstandarderna för bindemedel

Vattenkänsligheten kan specificeras enligt produktstandarderna för asfaltsmassor men beror på kombinationen av ballast bindemedel och eventuella tillsatsmedel. Två bindemedel ur samma klass kan ha olika förmåga att häfta mot en viss ballast.

Kvalitetskontroll utöver produktspecifikation – behövs det?

CE märkning av asfaltsmassor kräver Initial Type Testing. – ”A mix Type Testing report is valid for a single mix formulation and remains valid for the purposes of Initial Type Testing unless there are changes in raw materials”

För ballast gäller att ITT ska göras vid t.ex förändring av ursprung eller petrografi.

För bindemedel gäller att ITT ska göras vid byte av klass.

Vad är IR-spektroskopi och vad kan det berätta om ett prov?

Vad är IR-spektroskopi och vad kan det berätta om ett prov?

Vad är IR-spektroskopi och vad kan det berätta om ett prov?

Hur kan IR-spektroskopi användas för kvalitetskontroll – ett exempel.

Diskriminant analys av IR-spektra från bitumen med känt ursprung

Kontroll av okänt/inkommande bitumen mot de kända bitumen

Diskriminant analys vrider koordinatsystemet så att vi får maximal separation av de kända grupperna längs med de första axlarna – jämför med PCA.

Hur kan IR-spektroskopi användas för kvalitetskontroll – ett exempel.

Fyra olika klasser av bindemedel testades.

Bindemedlen var producerade vid olika tillfällen

Den kalibrerade modellen testades mot

●bindemedel tillhörande någon av klasserna

●som inte tillhörde någon av klasserna

●bindemedel som tillhörde någon av klasserna men där 1,5% vax tillsatts

Hur kan IR-spektroskopi användas för kvalitetskontroll – ett exempel.

Hur kan IR-spektroskopi användas för kvalitetskontroll – ett exempel.

Avstånd enligt Mahalanobis beräknades för kontrollprover mot de kända grupperna. Gräns för medlemskap: Avstånd < 3.

Prov 1 tillhörande en av klasserna: Avstånd till samma klass: 2,73 – OK (tillhör)

Prov 2 ej tillhörande någon klass: Avstånd till närmsta klass: 25,06 – OK (tillhör ej)

Prov 3 1,5% vax tillsatta till ett prov tillhörande en av klasserna: Avstånd till samma klass: 3,22 – OK (tillhör ej)

Slutsatser

Bindemedel tillhörande samma klass enligt gällande bindemedelspecifikation ger olika egenskaper på asfaltsmassor, men

ITT inte strikt nödvändig vid byte av bindemedel ur samma klass

IR-spektroskopi kan användas för mottagningskontroll av bindemedel.

IR-spektroskopi kan användas för att kontrollera närvaro av tillsatser eller föroreningar i ett känt bindemedel.