Field Demonstration and Laboratory Evaluation of Foamed Asphalts - Muscatine County, HR-233, 1985

In view of the energy, environmental, and economic advantages of the foamed asphalt process using local aggregates in cold mixes and the promising results from Research Project HR-212, a 4.2-mile section of county road in Muscatine County was built with foamed asphalt and local aggregates during August-September 1983. Extensive laboratory evaluation was carried out on five plant mixes representing foamed mixes used in the nine test sections, a laboratory prepared foamed mix, and a laboratory prepared hot mix similar to Plant Mix 1. The foamed mixes were compacted, cured under 15 curing conditions and tested for bulk specific gravity, Marshall stability at 77° F and at 140° F, cured moisture content, resilient modulus and effects of moisture damage due to freeze-thaw cycles, water soaking, and vacuum saturation. In addition, four sets of 83 core samples were taken at 1 to 15 months and tested for moisture content, specific gravity, Marshall stability, and resilient modulus. In summary, the test road has performed satisfactorily for almost two years. The few early construction problems encountered were to be expected for experimental projects dealing with new materials and technologies. Overall results to date are encouraging and foamed asphalt mixes have proved to have the potential as a viable base material in areas where marginal aggregates are available. It is hoped and expected that performance evaluation of the test sections will be continued and that more foamed asphalt trial projects will be constructed and monitored so that experiences and findings from this project can be verified and mix design criteria can be gradually established. For future foamed asphalt projects it is recommended that anti-stripping additives, such as hydrated lime, be added in view of the potential moisture susceptibility of foamed mixes observed in the laboratory evaluation.

Asphalt Cement Concrete Longitudinal Joint Adhesive Crafco PN 34524 (Iowa DOT New Product C-98-7), HR-2084, 2000

The joint between two lanes of asphalt pavement is often the first area of a roadway which shows signs of deterioration and requires maintenance. As the final lift of hot asphalt is being placed in a construction project, it is being forced p against the adjoining lane of cold asphalt, forming the longitudinal joint. The mating of the two lanes, to form a high quality seal, is often not fully successful and later results in premature stripping or raveling as water enters the unsealed joint. The application of a hot poured rubberized asphaltic joint sealant along the joint face in the final stage of construction should help to form a watertight joint seal. A new product, especially formulated for the longitudinal joint in asphalt pavements was proposed to improve joint sealing. The following describes the experimental application of the new product, Crafco, PN 34524.

Field Evaluation of Engineering Fabrics for Asphalt Concrete Resurfacing - Audubon County, HR-360, Construction Report, 1994

An asphalt concrete (ACC) overlay is most often the rehabilitative effort used to maintain the serviceability of either an ACC or PCC pavement. The major problem in durability of this ACC overlay comes from reflective cracking. These cracks usually open, allowing water to enter the unsealed crack and strip the ACC in the overlay. The stripping of the ACC allows accelerated deterioration at the crack. Two engineering fabrics were evaluated in this project in order to determine their effectiveness in reducing reflective cracking. These two materials are: PavePrep, Contech Construction Products, Inc., and Pro-Guard, Phillips Fiber Corporation. A 4.2 km (2.6 mi) roadway in Audubon County was selected for the research project. The roadway was divided into eight test sections. Four of the test sections are conventional resurfacing. The other four sections are split between the two engineering fabrics (two Pro-Guard and two PavePrep). A 75 mm (3 in.) thick overlay was placed over the entire project.

Demonstration and partial characterization of the interferon-gamma receptor on human mononuclear phagocytes.

Radioiodinated recombinant human interferon-gamma (IFN gamma) bound to human monocytes, U937, and HL60 cells in a specific, saturable, and reversible manner. At 4 degrees C, the different cell types bound 3,000-7,000 molecules of IFN gamma, and binding was of comparable affinity (Ka = 4-12 X 10(8) M-1). No change in the receptor was observed after monocytes differentiated to macrophages or when the cell lines were pharmacologically induced to differentiate. The functional relevance of the receptor was validated by the demonstration that receptor occupancy correlated with induction of Fc receptors on U937. Binding studies using U937 permeabilized with digitonin showed that only 46% of the total receptor pool was expressed at the cell surface. The receptor appears to be a protein, since treatment of U937 with trypsin or pronase reduced 125I-IFN gamma binding by 87 and 95%, respectively. At 37 degrees C, ligand was internalized, since 32% of the cell-associated IFN gamma became resistant to trypsin stripping. Monocytes degraded 125I-IFN gamma into trichloroacetic acid-soluble counts at 37 degrees C but not at 4 degrees C, at an approximate rate of 5,000 molecules/cell per h. The receptor was partially characterized by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis analysis of purified U937 membranes that had been incubated with 125I-IFN gamma. After cross-linking, the receptor-ligand complex migrated as a broad band that displayed an Mr of 104,000 +/- 18,000 at the top and 84,000 +/- 6,000 at the bottom. These results thereby define and partially characterize the IFN gamma receptor of human mononuclear phagocytes.

A pipeline approach with spatial information for segmenting multiple sclerosis lesions on brain magnetic resonance imaging

Background: Conventional magnetic resonance imaging (MRI) techniques are highly sensitive to detect multiple sclerosis (MS) plaques, enabling a quantitative assessment of inflammatory activity and lesion load. In quantitative analyses of focal lesions, manual or semi-automated segmentations have been widely used to compute the total number of lesions and the total lesion volume. These techniques, however, are both challenging and time-consuming, being also prone to intra-observer and inter-observer variability.Aim: To develop an automated approach to segment brain tissues and MS lesions from brain MRI images. The goal is to reduce the user interaction and to provide an objective tool that eliminates the inter- and intra-observer variability.Methods: Based on the recent methods developed by Souplet et al. and de Boer et al., we propose a novel pipeline which includes the following steps: bias correction, skull stripping, atlas registration, tissue classification, and lesion segmentation. After the initial pre-processing steps, a MRI scan is automatically segmented into 4 classes: white matter (WM), grey matter (GM), cerebrospinal fluid (CSF) and partial volume. An expectation maximisation method which fits a multivariate Gaussian mixture model to T1-w, T2-w and PD-w images is used for this purpose. Based on the obtained tissue masks and using the estimated GM mean and variance, we apply an intensity threshold to the FLAIR image, which provides the lesion segmentation. With the aim of improving this initial result, spatial information coming from the neighbouring tissue labels is used to refine the final lesion segmentation.Results:The experimental evaluation was performed using real data sets of 1.5T and the corresponding ground truth annotations provided by expert radiologists. The following values were obtained: 64% of true positive (TP) fraction, 80% of false positive (FP) fraction, and an average surface distance of 7.89 mm. The results of our approach were quantitatively compared to our implementations of the works of Souplet et al. and de Boer et al., obtaining higher TP and lower FP values.Conclusion: Promising MS lesion segmentation results have been obtained in terms of TP. However, the high number of FP which is still a well-known problem of all the automated MS lesion segmentation approaches has to be improved in order to use them for the standard clinical practice. Our future work will focus on tackling this issue.

Qualité de vie après traitement de l'insuffisance veineuse superficielle primaire. [Quality of life in patients traited for primary superficial venous insufficiency].

Venous symptoms and quality of life (QOL) of 78 patients (54 women, mean age 49,5±13,3 years) with primary superficial venous insufficiency (PSVI) were compared at one year after treatment with crossectomy and stripping (C/S, 56 patients) or endovenous laser ablation (EVLA, 22 patients) using the VEINES-QOL questionnaire. Both treatments significantly (p<0,001) improved the scores for venous symptoms (difference 10,6±9,9 and 9,9±8,2 score points for C/S and EVLA, respectively) and QOL (difference 10,3±8,7 and 8,4±6,6 score points for C/S and EVLA, respectively). No difference was found between treatments regarding symptoms or QOL improvement (p=0,30). We conclude that C/S and EVLA are equally effective in improving symptoms and QOL in PSVI.

Field Evaluation of Engineering Fabrics for Asphalt Concrete Resurfacing - Audubon County, HR-360, Final Report, 2001

An ACC overlay is most often the rehabilitative effort used to maintain the serviceability of either an ACC or PCC pavement. The major problem in durability of this ACC overlay comes from reflective cracking. These cracks usually open, allowing water to enter the unsealed crack and strip the ACC in the overlay. The stripping of the ACC allows accelerated deterioration at the crack. Two engineering fabrics were evaluated in this project in order to determine their effectiveness in reducing reflective cracking. These two materials are: • PavePrep, Contech Construction Products Inc. • ProGuard, Phillips Fiber Corporation The data indicated a statistically significant decrease in reflective crack formation in the ProGuard fabric sections compared to control. There was little evidence of a similar effect from the PavePrep fabric sections compared to control. However, the rate of cracking (the rate of formation of new cracks) for both fabrics and control tended to be similar after three years. The benefits of using these fabrics (possible delay of some crack formation by two years) on this project did not outweigh the costs of up to $4200.00 per mile.

Foamed Asphalt Shoulders City of Muscatine, HR-529, 1993

Foamed asphalt shoulders were placed on an Industrial Connector road at the south edge of Muscatine. The foamed asphalt was produced by injecting 1 to 2 percent water into hot asphalt cement in a patented foaming chamber. A foam develops which is 10 to 15 times the original volume. of the asphalt cement. A 3/8" limestone aggregate was used in the foamed asphalt mixture. This foamed asphalt was placed on the shoulders and in the radii on the Industrial Connector road in May 1987. The radii were later replaced due to reconstruction, but the shoulders remain and performed fairly well with some recent stripping and potholing. The performance appeared to be lower than expected from conventional hot mix on projects with similar traffic.

Laimentimen merkitys metallien neste-nesteuutossa

Työssä tutkittiin korkean leimahduspisteen laimentimien vaikutusta uuton tehokkuuteen ja turvallisuuteen. Kirjallisuusosa sisältää katsauksen uuttolaitoksilla tapahtuneista suuronnettomuuksista, staattisen sähkön aiheuttamista vaaroista uuttolaitoksilla ja kaupallisesti saatavista laimentimista. Lisäksi kirjallisuusosassa tarkastellaan hiilivetyjen molekyylirakenteen vaikutusta niiden leimahduspisteeseen, haihtuvuuteen, viskositeettiin ja liuotinominaisuuksiin. Kokeellisessa osassa tutkittiin uuton tehokkuutta kuvaavia ominaisuuksia, joita olivat sekoituksen pisarakoko, faasien selkeytymisnopeus,uuton ja takaisinuuton kinetiikka, orgaanisen faasin viskositeetti ja tiheys. Uuttoliuosten turvallisuusominaisuuksia tutkittiin mittaamalla synteettisten uuttoliuosten ja laimentimien leimahduspisteitä sekä sähköisesti varattujen laimentimien relaksaatioaikoja. Korkean leimahduspisteen laimentimena käytettiin Orfom SX 11-laimenninta. Vertailukohteena käytettiin Shellsol D70- ja Escaid 100- laimentimia. Malliuuttona käytettiin kuparin uuttoa hydroksioksiimireagensilla happamasta sulfaattiliuoksesta. Kokeissa havaittiin, että korkean leimahduspisteen laimentimen viskositeetti oli huomattavasti suurempi kuin Shellsol D70- laimentimella. Korkea viskositeetti hidasti faasien selkeytymistä uutossa, mutta sillä ei ollut vaikutusta uuton kinetiikkaan tai sekoituksen aiheuttamaan pisarakokoon. Uuttoliuoksen reagenssipitoisuudella havaittiin olevan vaikutusta uuttoliuoksen leimahduspisteeseen, mutta uuttoliuoksen latausasteella ei havaittu olevan vaikutusta. Sähköisesti varattujen laimentimien varauksien relaksaatioajoissa oli hieman eroja, mutta relaksaatioajat olivat kaikilla laimentimilla liian pitkiä staattisen sähkön aiheuttaman vaaran poistamiseksi.

Typpeä sisältävien jätevesien käsittely 2-n-PRO menetelmällä

Työssä tutkittiin kaksivaiheisen typenpoistoprosessin (2-N-PRO) soveltuvuutta Joutsenon Kukkuroinmäen aluejätekeskuksen kompostointilaitoksen jätevesille pilot-kokein 12.1.- 5.4.2006. Kompostilaitoksella on jätevesien esikäsittelytarve korkeista ammoniumtyppipitoisuuksista johtuen. Pilot-laitteisto koostuu sekoitussäiliöstä, strippaustornista ja katalyyttipolttimesta. Käsiteltävän jäteveden pH nostetaan korkealle tasolle, jolloin ammoniumtyppi muuttuu ammoniakiksi. Vesi johdetaan strippaustorniin, jossa se sadetetaan tornin pohjalle. Ammoniakki erottuu sadetuksessa ilmaan, joka imetään katalyyttipolttimelle. Katalyyttinen poltin käsittelee ammoniakkia typpikaasuksi. Pilot-kokeet suoritettiin jatkuvatoimisesti. Laitteisto pystyy erottamaan jätevedestä ammoniumtyppeä ammoniakiksi ja käsittelemään ammoniakin pääosin typpikaasuksi. Lisäksi suoritettiin panoskoe, jonka tulokset tukevat jatkuvatoimisesta käytöstä saatuja tuloksia.

Gold recovery from cyanideand chloride solution using activated carbon

Uusia keinoja kullan erottamiseksi malmista on etsitty viimeaikoina taloudellisista ja ympäristöllisistä syistä kautta maailman. Syanidointimenetelmä on hallinnut kullan talteenottoayli sata vuotta. Menetelmässä kulta liuotetaan laimeaan syanidiliuokseen, jostase otetaan talteen aktiivihiilen avulla. Syanidin käyttöä pyritään kuitenkin vähentämään sen myrkyllisyyden takia. Lisäksi nykyään louhitaan enenemässä määrin malmia, josta on hankala rikastaa kulta kustannustehokkaasti syanidia käyttäen. Kullan talteenottoa syanidi- ja kloridiliuoksesta on selvitetty kirjallisuuden avulla. Kullan kemiaan liuotuksen aikana on perehdytty ennen kullan talteenottoa aktiivihiilellä. Aktiivihiilen elinkaari kullan adsorbenttinaon käsitelty valmistuksesta hylkäämiseen mukaan lukien hiilen myrkyttyminen prosessissa ja regenerointi. Aktiivi-hiilen käyttäytyminen syanidi- ja kloridiliuoksessa on selvitetty erikseen. Kullan talteenottoa kuparipitoisista malmeista on käsitelty. Kullan talteenottoa kloridiliuoksesta aktiivihiiltä käyttäen on tutkittu kokeellisesti. Pääasialliset tutkimuskohteet ovat adsorption kinetiikka, kuparin vaikutus adsorptioon, aktiivihiilen vaikutus adsorptioonja adsorboituneiden metallien strippaus hiilestä selektiivisesti. Hapettavan stippauksen vaikutus kullan desorptioon hiilestä on tutkittu yksityiskohtaisesti. Kullan erotusmenetelmät kuparimalmista aktiivihiiltä käyttäen on selvitetty diplomityön tulosten pohjalta. Diplomityön keskeisten tulosten perusteella kulta ei välttämättä saostu aktiivihiilen pinnalle kloridiliuoksesta. Havainto varmistettiin ladattujen hiilipartikkelien pyyhkäisyelektronimikroskooppikuvista ja partikkeleille tehdyistä mikroanalyyseistä. Kullan pelkistyminen metalliseksi kullaksi aktiivihiilessä voitaneen välttää käyttämällä erittäin hapettavia olosuhteita. Aktiivihiili ilmeisesti hapettuu näissä olosuhteissa, mikä mahdollistaa kultakloridin adsorboitumisen hiileen.

SB-lateksitehtaan päästöjen minimointi

Diplomityön tavoitteena oli löytää soveltuvimmat parhaaseen käytettävissä olevaan tekniikkaan perustuvat menetelmät SB-lateksitehtaan päästöjen käsittelemiseksi. Kirjallisuuslähteinä käytettiin Euroopan komission julkaisemia toimialakohtaisia BAT-julkaisuja. Lisäksi hyödynnettiin kemianteollisuudessa jo käytössä olevien menetelmien kokemusperäistä tietoa. Kokeellinen osan pohjaksi kartoitettiin merkittävät päästölähteet: kiinteät, nestemäiset ja kaasumaiset päästöt. Päästömittaukset olivat kvantitatiivisia, mutta mittauksissa kerättiin myös kvalitatiivista tietoa. Kirjallisen ja kokemusperäisen tiedon sekä päästöjen mittaustulosten perusteella valittiin soveltuvimmat päästöjenkäsittelyvaihtoehdot. Kiinteiden päästöjen määrään vaikuttaa eniten lateksin suodatusmenetelmän valinta. Nestemäisten päästöjen uudelleenkäyttö on tehokkain tapa minimoida päästöjä. Tehokkain tapa käsitellä orgaanisia jätevesiä on kolonnistrippaus. Lateksipitoisille jätevesille soveltuvin menetelmä on membraanitekniikka. Kaasuseospäästöille soveltuvin käsittelymenetelmä on terminen kammiopoltto. Yhden kemikaalin kaasupäästöjen käsittelyssä menetelmät perustuvat kondensointiin, paikallisiin suodattimiin ja kaasujen takaisinkierrätykseen riippuen kemikaalin ominaisuuksista.

Suolan pesu ja liuottimen strippaus selluloosaeetteristä

Työssä tutkittiin suolan pesua ja liuottimen strippausta selluloosaeetteristä. Työn tavoitteena oli tutkia erään selluloosaeetterin ominaisuuksien vaikutusta pesuun ja strippaukseen. Strippauksesta selvitettiin pääasiallisesti alipaineen ja lämpötilan vaikutusta tarvittavaan höyrymäärään. Työn kirjallisuusosassa tarkasteltiin selluloosaeetterin valmistuksen teoriaa, pesu- ja strippausprosesseihin vaikuttavia muuttujia sekä erilaisia pesu- ja strippausprosesseihin soveltuvia laitteita. Kokeet suoritettiin pilotlaitoksellaja kahdella tuotantolinjalla. Pilotlaitos oli panosprosessi ja tuotantolinjat olivat jatkuvatoimisia prosesseja. Kokeiden analyysitulokset käsiteltiin lineaarisella regressioanalyysillä. Analyysitulosten perusteella todettiin strippausalipaineen kasvun ja -lämpötilan noston lisäävän tarvittavaa höyrymäärää strippauksessa. Myös stripattavan selluloosaeetterin kosteuspitoisuuden kasvun havaittiin lisäävän tarvittavaa höyrymäärää strippauksessa.

Ammoniakin talteenottoprosessin kehitys

Diplomityössä kehitettiin ioninvaihtoon perustuva ammoniakin talteenottoprosessi NSSC (Neutral Sulphite Semi Chemical) -prosessin haihduttamon lauhteille. Tarkoituksena oli saada aallotuskartonkitehtaan kemi-kaalikiertoa suljettua ja sitä kautta ammoniakkipäästöjä vähennettyä. Ammoniakki tuli ottaa hyötymuodossa (ammoniakkihöyry tai ammoniumsulfiitti) talteen. Ammoniumsulfiittiliuosta käytetään NSSC-prosessissa keittonesteenä. Kirjallisuusosassa selvitetään strippaukseen perustuvia ammoniakin talteenottomahdollisuuksia. Tutkitaan ioninvaihdon teoriaa ja ammoniumin talteenottoon sopivien ioninvaihtomateriaalien ominaisuuksia ioninvaihtajina. Lisäksi esitetään ioninvaihtoprosesseihin liittyviä laitteistoratkaisuja ja prosessiolosuhteita. Työn kokeellisessa osassa on yleiskuvaus Powerflute Oy Savon Sellun prosesseista ja selvitetään ammoniakin merkitystä tehtaalle. Laboratoriokokein tutkittiin orgaanisten kationihartsien sekä epäorgaanisen luonnon zeoliitin soveltuvuutta ammoniumionien vaihtoon esihaihduttamon lauhteesta. Ammoniakin talteenottoprosessin toimivuutta teollisessa mittakaavassa selvitettiin rakennetulla pilotlaitteistolla suoritettujen kokeiden avulla. Lopuksi tehtiin ammoniakin talteenottoprosessin scale-up: laskettiin prosessin talteenottokapasiteetti, arvioitiin kustannuksia sekä annettiin lausunto prosessin toteutettavuudesta. Laboratoriokokeiden perusteella luonnon zeoliitti ja heikosti hapan ioninvaihtohartsi eivät sovellu ammoniumionien vaihtoon NSSC haihduttamon lauhteista. Vahvasti hapan kationihartsi toimi ammoniumin talteenotossa parhaiten, joten se valittiin pilotkokeiden ioninvaihtomateriaaliksi. Pilotkokeissa ioninvaihtomateriaaliin saatiin sidottua ammoniumia noin 30 g NH4+ / dm3 hartsia, kun materiaalin teoreettinen ioninvaihtokapasiteetti oli 32 g NH4+ / dm3 hartsia. Ammoniumin läpäisykäyrien muotoon vaikutti suuresti syöttölauhteen virtausnopeus ja ammoniumpitoisuus. Ioninvaihtomateriaalipedin syvyydellä ei ollut niinkään merkitystä. Pilotkokeiden regenerointitavoista tehokkaimmaksi osoittautui höyrystrippaus, jossa saavutettiin noin 90 %:n talteenottotehokkuus. Rikkihapokekäsittelyllä talteenottotehokkuus jäi 50 %:iin. Teollisen mittakaavan laitoksella voidaan vuosittain regenerointitavasta riippuen ottaa talteen esihaihdut-tamon lauhteesta noin 100-150 tonnia ammoniakkia. Prosessin käyttökustannukset ovat talteenotetusta ammoniakista saataviin säästöihin verrattuna suuret ja niihin vaikuttaa merkittävästi ioninvaihtohartsin käyttöikä sekä regenerointikemikaalien kulutus. Osittaisella kemikaalikierron sulkemisella saavutetaan NSSC-prosessissa sekundäärietuja, joiden vaikutuksen merkittävyys pitäisi tarkentaa lisätutkimuksilla.

Nikkelin takaisinuutto karboksyylihappoon perustuvasta uuttoreagenssista

Työssä tutkittiin typpihapon soveltuvuutta nikkelin takaisinuuttoon. Tarkoituksena oli selvittää, millä typpihapon konsentraatioilla orgaaninen faasi, joka koostuu Versatic 10 uuttoreagenssista ja alifaattisesta laimentimesta, alkaa nitrautua tai hapettua ja mitkä ovat mahdolliset sivureaktiot. Lisäksi tutkittiin rikkihapon ja eräiden orgaanisten aineiden kontaminaation vaikutusta uuttoliuokseen. Kirjallisuusosassa kartoitetaan mahdollisten nitrautumisreaktioiden mekanismit, sekä kuvataan laimentimen, uuttoreagenssin ja mahdollisten reaktiotuotteiden ominaisuuksia, sekä niiden mahdollisessa muodostumisessa syntyviä riskejä. Orgaanisen faasin kestotesteissä tutkittavia muuttujia olivat typpi- ja rikkihapon konsentraatio, sekoitusaika, lämpötila, avoin tai suljettu astia sekä vieraiden aineiden kontaminaatio. Kontaminaatiota aiheuttavien orgaanisten materiaalien funktionaaliset ryhmät olivat hydroksi-, karbonyyli- ja amiiniryhmät, joiden lisäksi tutkittiin syklisen yhdisteen kontaminaatiota. Analyyseissä käytettiin FT-IR- spektroskopiaa, jolla tutkittiin reagenssin funktionaalisen ryhmän reaktioita ja uusien ryhmien muodostumista, sekä seurattiin selkeytyksessä erottumattomien typpiyhdisteiden määrää ja laatua orgaanisessa faasissa. Uuttofaasin koostumuksen muutosta seurattiin myös mittaamalla leimahduspisteen muutosta.