Onderzoek Georgios Pipintakos

Abstract

De internationale missie om het gebruik van nieuwe koolstofhoudende hulpbronnen te verminderen en zo veel als mogelijk afvalstromen te regenereren, noodzaakt een alternatief voor het bitumineuze bindmiddel in asfalt voor duurzame wegen. Een veelbelovende oplossing voor deze uitdaging is het gebruik van biomassa uit afval, die met hun overvloedige beschikbaarheid en structurele gelijkenis met bitumen een hoog potentieel heeft voor de gedeeltelijke vervanging van bitumen. Dit onderzoek richt zich op het gebruik van twee biomassa materialen en hun combinatie, met name lignine en bakolieafval. Via een verdiepend laboratoriumonderzoek zullen vier essentiële aspecten van bio-gemodificeerd bitumen worden onderzocht om te komen tot wetenschappelijke aanbevelingen voor actoren uit de industrie en toekomstige onderzoekers. Deze vier aspecten bestaan uit de mengomstandigheden voor de biomassa met het bitumen, het chemo-rheologische gedrag op korte en lange termijn van de bio-gemodificeerde bitumenmengsels, hun opslagstabiliteit en hun hechtingseigenschappen. Door middel van deze innoverende en uitgebreide aanpak, zullen procedures en methoden voor de aanmaak en beoordeling van bio-gemodificeerd bitumen voor toepassing in de wegenbouw, worden samengesteld. De resultaten van dit onderzoek zullen de wereldwijde duurzaamheidsdoelstellingen inzake koolstofreductie aanzienlijk ondersteunen en leiden tot een veerkrachtige weginfrastructuur.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van den bergh Wim
• Co-promotor: Pipintakos Georgios
• Mandaathouder: Kalama Danai Maria

Onderzoeksgroep(en)

• Duurzame verhardingen en asfaltonderzoek (SuPAR)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het modificeren van bitumen met polymeren is wereldwijd de meest gebruikte techniek om de visco-elastische eigenschappen van wegenbitumen te verbeteren. Maar net zoals het bitumen veroudert na verloop van tijd, degraderen de polymeren eveneens als gevolg van de omgevingsomstandigheden. De combinatie van veroudering en polymeerdegradatie, geïnitieerd door zuurstof, UV-straling en vochtigheid, zijn de reden voor voortijdig falen van polymeergemodificeerd bitumen (PmB). De huidige literatuur heeft de reologische prestaties van deze mechanismen uitvoerig beschreven. Er is echter weinig onderzoek gedaan naar een fundamenteel inzicht omtrent de interactie van beide mechanismen. Daarom zal de basis van deze interactie in dit project geëxploreerd worden. Met behulp van geavanceerde spectroscopische, gravimetrische, microscopische en thermoanalytische technieken zal eerst het evenwicht tussen deze twee synchrone fenomenen bestudeerd worden in functie van het polymeertype en conditioneringsfactoren. Vervolgens zal het effect van beide mechanismen op de compatibiliteit en de stabiliteit van PmB worden onderzocht. In de laatste fase zullen de fundamentele chemische aspecten via multivariate statistiek in een voorspellend model voor reologische prestaties worden toegepast en vervolgens gevalideerd in het lab. Hierdoor zal met dit werk een innovatief, compleet en vernieuwend degradatieschema worden opgesteld voor het optimaliseren en ontwerpen van duurzaam PmB.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van den bergh Wim
• Mandaathouder: Pipintakos Georgios

Onderzoeksgroep(en)

• Duurzame verhardingen en asfaltonderzoek (SuPAR)

Project type(s)

• Onderzoeksproject