Pehmenemispisteen määritys bitumi- ja asfalteeninäytteistä Mettler Toledo DP70 -tippumispistelaitteella

Abstract

Opinnäytetyö tehtiin Nesteen tutkimus- ja kehitysyksikössä Porvoon Kilpilahdessa. Opinnäytetyön tavoitteena oli ottaa käyttöön Mettler Toledo DP70 -tippumispistelaite ja testata laitteella pehmenemispistemittauksia bitumi ja asfalteeninäytteillä. Työssä testattiin miten eri näytteenkäsittelytekniikat ja laitteen eri ajoparametrit vaikuttavat pehmenemispistetulokseen. Verrattiin Mettler Toledo DP70 -tippumispistelaitteella saatuja pehmenemispistetuloksia Nesteellä käytettyyn rengas-kuula-menetelmään. Ajoparametreissa testattiin odotusajan ja lämpötilannostonopeuden vaikutusta pehme-nemispistetulokseen. Huomattiin, että odotusajalla ei ollut vaikutusta pehmenemispistetu-loksiin. Lämpötilannostonopeudella oli vaikutusta pehmenemispistetuloksiin siten, että mitä koreampi oli lämpötilannostonopeus, sitä korkeampi oli pehmenemispiste. Näytteenkäsittelyssä huomattiin, että mitä tiiviimmin näyte oli laitettu näytekuppiin, sitä pie-nempi oli pehmenemispiste. Menetelmien vertailussa Mettler Toledo DP70 tippumispistelaitteen pehmenemispistetulok-set olivat systemaattisesti korkeammat verrattuna rengas-kuula-menetelmään. Tulosten perusteella voitiin päätellä, että Mettler Toleso DP70 -tippumispistelaite soveltuu bitumien ja asfalteenien pehmenemispistemittauksiin.

This thesis was conducted at Neste Oyj’s Research and Development unit in Kilpilahti, Porvoo. The aim of the thesis was to introduce the Mettler Toledo DP70 dropping point sys-tem and to test test softening point determinations of bitumen and asphaltene samples. In thesis there were tested how sampling techniques and device parameters affect the determination of the sample’s softening point. Also, the softening point of the Mettler Toledo DP70 were compared to those of the ring-and-ball method used at Neste Oyj. It was tested how waiting time and heating rate affects the sample’s softening point deter-mination. Waiting time was found to have no effect on the sample’s softening point. The softening point was discovered to be higher when the heating rate was higher. In sample treatment, it was discovered that the more compacted the sample was in the sample cup, the lower softening point it had. The Mettler Toledo DP70 dropping point system yielded systematically higher softening point results than the ring-and-ball method. On the basis of the results, it was concluded that the Mettler Toledo DP70 dropping point system can be used for the softening point determination of bitumen and asphaltene sam-ples.