Detailergebnis zu DOK-Nr. 49008
Neuer Ansatz zur chemischen Charakterisierung modifizierter Bindemittel durch Infrarotmikroskopie (Orig. franz.: Nouvelle approche de caractérisation chimique des liants modifiés par microscopie infrarouge)
| Autoren |
D. Martin V. Mouillet J. Kister |
|---|---|
| Sachgebiete |
9.0 Allgemeines, Prüfverfahren, Probenahme, Güteüberwachung 9.1 Bitumen, Asphalt |
Bulletin des laboratoires des Ponts et Chaussées (1999) Nr. 220, S. 13-19, 3 B, 17 Q
Makromolekulare Strukturen bestimmen häufig die mechanischen Eigenschaften und das Verhalten komplexer Stoffe, wie sie polymermodifizierte Bitumen darstellen. Quantitative Aussagen über diese Strukturen lassen sich nur machen, wenn durch die Messung keine Störung des makromolekularen Gleichgewichts erfolgt. Als eine derartige zerstörungsfreie Prüfung für PmB, mit der sich Aussagen über die Verteilungsform der Polymere im Bitumen und über die Stabilität des Bindemittels machen lassen, wird eine Kombination von UV-Fluoreszenzmikroskopie mit Infrarotmikroskopie (Kopplung eines optischen Mikroskops mit einem Infrarotspektrometer) vorgeschlagen. Durch die unterschiedlichen Vergrößerungen beider Meßsysteme und die Aufnahme von bestimmten Regionen der Probe zuzuordnenden Infrarotspektren lassen sich zwei einander ergänzende Aussagen gewinnen: Der Verteilungsgrad der Polymere wird gezeigt und es werden Inhomogenitäten lokalisiert. Deren chemische Natur läßt sich dann identifizieren. So erhält man z.B. Aufschluß über die Bestandteile des Bitumens, die bei der Vernetzung mit dem Polymer wirksam werden. Das Verfahren wird beschrieben und u.a. hinsichtlich der Anwendungsgrenzen diskutiert. Im Anwendungsbeispiel zeigte ein mechanisch mit 5 M.-% SBS-Copolymer modifiziertes Bitumen im Fluoreszenzmikroskop die zu erwartende starke Heterogenität mit Makroteilchen unterschiedlicher Dimension. Das Infrarotspektrum wies die Existenz der Polymere dagegen in allen untersuchten Bereichen - auch innerhalb der optisch homogenen Bitumenmatrix - nach, allerdings in stark unterschiedlicher Konzentration. Ein vergleichsweise geprüftes PmB gleicher Ausgangszusammensetzung, das in einem 2. Schritt in situ chemisch vernetzt wurde, zeigte dagegen eine homogene Verteilung auch der Konzentrationen des Polymers.