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Buch (Monographie) zugänglich unter
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Bitumenextraktion aus Asphalt mit dem nachwachsenden Rohstoff Octansäuremethylester (Kokosester)

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

Alisov, Alexander ; Wistuba, Michael P.

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Freie Schlagwörter (Deutsch): Bewertung , Bindemittel , Bitumen , Bituminöses Mischgut , Deutschland , Extraktion , Forschungsbericht , Laboratorium , Prüfverfahren
Freie Schlagwörter (Englisch): Binder , Bitumen , Bituminous mixture , Evaluation (assessment) , Extraction , Germany , Laboratory (not an organization) , Research report , Test method
Collection: BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 31 Bituminöse Baustoffe
Institut: Sonstige
DDC-Sachgruppe: Chemie
Sonstige beteiligte Institution: Institut für Straßenwesen (Braunschweig)
Dokumentart: Buch (Monographie)
Schriftenreihe: Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen, Reihe S: Straßenbau
Bandnummer: 111
ISBN: 978-3-95606-332-9
Sprache: Deutsch
Erstellungsjahr: 2018
Publikationsdatum: 02.02.2018
Kurzfassung auf Deutsch: 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.
Kurzfassung auf Englisch: 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.