瀝青紅外光譜快速檢測方法探討

王澤華新疆農(nóng)業(yè)大學交通與物流工程學院（830052）

0 前言

當前瀝青性能指標檢測方法眾多，如GBT 4507—2014瀝青軟化點測定法、GBT4508—2010瀝青延度測定法、GBT4509—2010瀝青針入度測定法、SHTO425—2003石油瀝青蠟含量測定法等。傳統(tǒng)瀝青檢測方法要求用到很多設備，操作程序較多，過程也很復雜，不僅檢測周期較長，檢測結(jié)果也存在滯后需求等問題。因此為了保證瀝青質(zhì)量監(jiān)控效果，需要大力研究瀝青紅外光譜快速檢測技術，以便避免瀝青在使用中出現(xiàn)質(zhì)量問題。

1 瀝青紅外光譜快速檢測的方法原理

傅里葉紅外光譜分析儀簡稱FTIR，在材料官能團、化學反應中材料化學鍵變化等分析中應用比較多，其工作原理如下：光源將紅外光發(fā)出來，通過分束器變成兩束，分別到達定鏡與動鏡，動鏡以恒定速度保持直線運動，兩束光會產(chǎn)生光程差，最終形成干涉[1]。分束器中干涉光會合，并向樣品照射，樣品則吸收部分頻率的紅外光，導致干涉光強度發(fā)生變化，并形成樣品干涉圖。利用傅里葉變換處理干涉圖，獲得透過率或吸光度隨波數(shù)或波長的紅外吸收光譜圖。

根據(jù)吸光度強度與化學鍵濃度的關系，借助FTIR作出定量分析。要在布格定律中，對吸光度強度與化學鍵濃度的關系作出了描述，得出某些化學鍵為一種多組分的混合物，化學鍵吸光度與化學鍵濃度為正比關系。

2 瀝青紅外光譜快速檢測的發(fā)展

近年來，科研機構(gòu)提出了FTIR紅外光譜圖的新型解析方法，除了能夠提升光譜對照的針對性以外，也能夠保證光譜對照更加準確，并實現(xiàn)以下目標：

1）提升瀝青針入度等宏觀檢測指標推算的準確性與快速性，建立瀝青紅外光譜圖與瀝青宏觀三大指標測試結(jié)果的一一對應數(shù)據(jù)庫，打造紅外光譜圖與宏觀指標的數(shù)學模型，這樣能夠利用檢測瀝青的紅外光譜圖，對瀝青宏觀檢測指標的數(shù)值作出快速預測，最終得出瀝青質(zhì)量波動、合格等情況[2]。

2）準確甑別SBS改性瀝青中的異樣添加物。利用橡膠油、橡膠顆粒、橡膠粉、硫黃、抗車轍劑、PE、SBR等多種可能添加到SBS改性瀝青中的異樣物質(zhì)數(shù)據(jù)庫，對受檢瀝青和數(shù)據(jù)庫內(nèi)圖譜作出一一比對，對SBS改性瀝青的異常情況作出檢測，通過報告警示、數(shù)值警示的形式，對檢測人員進行提醒。

3）提升了SBS摻量的推算精度。在運用新型FTIR紅外光譜圖解析方法后，能夠保證光譜對照的針對性大幅度的提高，也為光譜對照的準確性提供了可靠保障[3]。相比于以往常用的二維紅外光譜圖推算SBS改性瀝青中SBS摻量的結(jié)果，有效降低了偏差比例，偏差比例從最開始的18.18%變?yōu)?.27%。

3 結(jié)語

在瀝青紅外光譜快速檢測的過程中，主要采用FITR技術，以保證分子化合物結(jié)構(gòu)鑒定與定量分析的準確性與可靠性。FITR光譜儀紅外光源向樣品照射，檢測器能夠?qū)悠肺盏墓饬孔鞒鼍_測量。這種吸收能夠產(chǎn)生特有的光譜指紋，從而將分子結(jié)構(gòu)與混合物中特定化學物的含量精確測定出來。今后我們還要繼續(xù)深入研究，進一步提升瀝青紅外光譜快速檢測的速度與準確性，保證瀝青在使用中各項性能達標能夠滿足實際要求。