TY - JOUR A1 - Weigel, Sandra A1 - Gehrke, M. A1 - Recknagel, Christoph A1 - Stephan, D. T1 - Identification and quantification of additives in bituminous binders based on FTIR spectroscopy and multivariate analysis methods N2 - Bitumen is a crucial building material in road construction, which is exposed to continuously higher stresses due to higher traffic loads and changing climatic conditions. Therefore, various additives are increasingly being added to the bitumen complicating the characterisation of the bituminous binder, especially concerning the reuse of reclaimed asphalt. Therefore, this work aimed to demonstrate that the combination of Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy with attenuated total reflexion (ATR) technique and multivariate evaluation is a very wellsuited method to reliable identify and quantify additives in bituminous binders. For this purpose, various unmodified and modified binders, directly and extracted from laboratory and reclaimed asphalts, were investigated with FTIR-ATR spectroscopy. The determined spectra, pre-processed by standard normal variate (SNV) transformation and the determination of the 1st derivation, were evaluated using factor Analysis (FA), linear discriminant analysis (LDA) and partial least square regression (PLSR). With this multivariate evaluation, first, a significant model with a very high hit rate of over 90% was developed allowing for the identification of styrene-butadiene copolymers (SBC), ethylene-copolymer bitumen (ECB) and different waxes (e.g. amide and Fischer-Tropsch wax) even if the additives do not show any additional peaks or the samples are multi-modified. Second, a quantification of the content is possible for SBC, ECB, and Amide wax with a mean error of RMSE B 0.4 wt% and a coefficient of determination of R2[90%. Based on these results, FTIR identification and quantification of additives in bituminous binders is a very promising method with a great potential. KW - Bituminous binders KW - FTIR-ATR KW - Multivariate evaluation KW - Identification and quantification of additives KW - Polymers KW - Waxes PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-534877 DO - https://doi.org/10.1617/s11527-021-01763-1 VL - 54 IS - 4 SP - 1 EP - 9 PB - Springer AN - OPUS4-53487 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Recknagel, Christoph A1 - Weigel, Sandra A1 - Hoppe, Johannes ED - Rogge, Andreas ED - Meng, Birgit T1 - Dauerhafte Funktionsfähigkeit von Bauwerksfugen - Das performance concept in der Abdichtungstechnik von Betonfahrbahnen N2 - Verlässliche Funktionsfähigkeit und planbare Lebensdauerzyklen sind entscheidend für die Weiterentwicklung der Betonbauweise im Straßenbau. Aus Forschungsergebnissen zur Fugenproblematik in hochbeanspruchten Betonfahrbahnen unter Diskussion regelungsspezifischer Erfordernisse erfolgt ein Plädoyer für eine funktionsanalytische Untersuchung von Fugensystemen. Mit aktuellen Projekten werden die Datengrundlage zu maßgebenden Einwirkungen und eine innovative versuchstechnische Infrastruktur als methodische Voraussetzungen zur Erhöhung zuverlässiger Funktionsfähigkeit von Bauwerksfugen bereitgestellt. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Betonfahrbahnen KW - Bauwerksfugen KW - Abdichtungstechnik von Betonfahrbahnen KW - SensoJointField KW - INFUKON PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-613207 SN - 978-3-9818564-7-7 SP - 244 EP - 252 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-61320 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weigel, Sandra A1 - Recknagel, Christoph ED - Rogge, Andreas ED - Meng, Birgit T1 - Ein Ausblick: Alternative Bindemittel für bitumenhaltige Materialien N2 - Im Straßen- und Ingenieurbau sind neben dem Baustoff Beton auch bitumenhaltige Materialien in Flächenab-dichtungen, Dehnfugenkonstruktionen und Asphaltbelägen von entscheidender Bedeutung. Die bestehende Erdölabhängigkeit dieser Materialien fordert jedoch ein dringendes Umdenken, wobei langfristig die Substitu-tion des Bitumens durch nachhaltige, biobasierte Alternativmaterialien angestrebt werden sollte. Durch eine partielle Substitution wäre zudem bereits kurz- bis mittelfristig eine Reduzierung der Erdölabhängigkeit mög-lich, wobei sich z.B. Rückstände der Mikroalgenaufbereitung oder Lignin als Substitutionsprodukte eignen. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Alternative KW - Bindemittel KW - Bitumenhaltige Materialien PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-613138 SN - 978-3-9818564-7-7 SP - 167 EP - 174 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-61313 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Weigel, Sandra A1 - Recknagel, Christoph T1 - FTIR-Charakterisierung von Bitumen - Möglichkeiten und Chancen N2 - Das erdölstammige Bindemittel Bitumen weist eine so komplexe Struktur auf, dass diese mit den derzeit eingesetzten Verfahren nur eingeschränkt erfasst werden kann. Eine innovative und vielversprechende Möglichkeit bietet in diesem Zusammenhang die FTIR-Spektroskopie in Kombination mit einer chemometrischen Auswertung, mit der schnell und einfach Aussagen über die Zusammensetzung sowie verschiedenste physikalische und chemische Eigenschaften von bitumenhaltigen Materialien möglich werden. KW - Bitumen KW - FTIR KW - Chemometrie KW - Multivariate Analysemethoden KW - Charakterisierung KW - Identifizierung von Additiven PY - 2021 SN - 1618-8357 SP - 42 EP - 49 PB - ALPHA Informationsgesellschaft mbH CY - Lampertheim AN - OPUS4-53486 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -