Avslöja strukturen

Med hjälp av en avancerad analysmetod börjar forskare hos Nynas skaffa sig insyn i bitumens kemiska struktur. Xiaohu Lu förklarar hur TOF-SIMS används för att analysera ytstrukturen hos bitumen.

– TOF-SIMS (time-of- flight secondary ion mass spectroscopy) gör att vi kan karakterisera den kemiska sammansättningen och strukturen på ytan av bitumen. Vi har även jämfört vaxfritt bitumen med bitumen som innehåller naturligt vax och vaxfritt bitumen med tillsatt vax, säger Dr Xiaohu Lu, Senior Technical Specialist hos Nynas Bitumen.

TOF-SIMS-projektet har möjliggjort för forskarna att tränga djupare in i några av de obesvarade frågor som rör den kemiska strukturen hos olika typer av bitumen och dess komponenter. Genom att öppna ett fönster mot ytstrukturen hos bitumen har deras arbete exempelvis avslöjat vilken roll vax spelar.

Forskarna fann att de strukturer som bildas på ytan av bitumen i hög grad är kopplade till vaxinnehållet. De kunde observera att vax anrikas och samlas på ytan av bitumen, vilket hjälper till att förklara den fassegregering som detta är förknippat med.

Dr Xiaohu LuSenior Technical Specialist, leder flera av Nynas FoU-projekt inom bitumen och bituminösa material. Innan han började arbeta på Nynas år 2002 hade han en docenttjänst på KTH i Stockholm, där han tidigare även doktorerade inom området vägteknik. 

– Ytan hos vaxfritt bitumen karakteriseras av en homogen fördelning utan kemisk variation eller fasstrukturer, men tillsats av naturligt vax ger segregering som leder till att vax anrikas på ytan, förklarar Xiaohu Lu.

Segregeringen liknar dock inte den som sker i bitumen som innehåller naturligt vax. I bitumen med tillsatt vax fann forskarna inga av de så kallade bi-strukturer (långsträckta och väldefinierade strukturer liknande ränderna på ett bi), som är vanliga hos bitumen innehållande naturligt vax.

– Resultaten kommer att hjälpa oss att förstå och förutsäga de skillnader i prestanda som finns mellan olika typer av bitumen. Vi bygger nu vidare på den ursprungliga studien genom att använda TOF-SIMS för att titta närmare på hur bitumen åldras, avslutar Xiaohu Lu.

Analys av ytskikt

TOF-SIMS används för att samla kemisk information om ytskiktet hos ett prov från sekundärjoner som emitteras efter att ytan bombarderats med energirika primärjoner. Kollisionen mellan primärjonerna och provet leder till emission av en rad olika partiklar. De flesta är neutrala, exempelvis atomer och molekyler eller delar av molekyler, men vissa är positivt eller negativt laddade joner. 

Den masspektrometriska analysen av dessa sekundärjoner hjälper till att skapa en “bild” av ytan. Separata masspektra för individuella pixlar inom det analyserade området fås genom att strålen av primärjoner scannas över provets yta. Det ger information med upplösning på submikron-nivå som kan återges visuellt på olika sätt.

Hållbar utveckling

Hållbar styrning

Eurobitume bedriver ett långsiktigt arbete för att hjälpa organisationens medlemmar att förbereda kommande utmaningar i takt med att villkoren på marknaden förändras. Ett exempel är beslutet att bilda Bitumen Sustainability Steering Group (BSSG) med Carl Robertus från Nynas som ordförande.

Projekt

Ryfylketunneln, Norge

Under 2013 inleddes den omfattande byggnationen av Ryfylketunneln och lagom till årsskiftet kunde trafiken släppas på. Det handlar om världens längsta och djupaste underjordiska vägtunnel, 292 m under havsytan, som utgör en del i det så kallade Ryfast-projektet.

Säkerhet

Säkerheten först

”Kom hem säkert” var temat när AggregateIndustries arrangerade en säkerhetsdag.

Noterat

Nynas befriat från amerikanska sanktioner

US Treasury Department’s Office of Foreign Asset Control (OFAC) meddelade idag att Nynas inte längre blockeras under de sanktioner som är utfärdade mot Venezuela. Som ett resultat av förändringar i Nynas AB:s ägarstruktur, upphävs sanktionerna och amerikanska personer och företag behöver inte längre ett tillstånd från OFAC för transaktioner eller aktiviteter som involverar Nynas AB. Som en konsekvens upphör general license GL 13E att gälla.

Noterat

Värdet för kvalitet är lägre

Roberto Crotti, World Economic Forum (WEF), angående tillståndet för det europeiska vägnätet.

Läs intervjun om kopplingen mellan vägar och konkurrenskraft


Prenumerera!

Få din Bitumen Matters.

Klicka här för att få tidningen på svenska, engelska eller tyska.