《沥青红外光谱识别与SBS掺量试验检测规程》

《沥青红外光谱识别与SBS掺量试验检测规程》团体标准编制说明江苏省交通工程建设局江苏东交工程检测股份有限公司江苏东交工程设计顾问有限公司2019年7月目 录1工作简况 (1)2制定标准的必要性和意义 (1)3主要起草过程 (3)4制定标准的原则和依据 (4)5主要条款的说明 (5)6重大意见分歧的处理依据和结果 (7)7采标程度 (7)8与有关的现行法律、法规和国家标准的关系 (7)9贯彻标准的措施建议 (8)10其他应说明的事项 (8)1工作简况任务来源：2019年4月，依据《江苏省交通企业协会关于2019年度第一批团体标准立项的公告》（省交企协〔2019〕14号）文件，江苏省交通企业协会提出组织开展《沥青红外光谱识别与SBS掺量试验检测规程》的编制工作。

起草单位：江苏省交通工程建设局、江苏东交工程检测股份有限公司、江苏东交工程设计顾问有限公司。

主要起草人员：刘世同、张苏龙、刘朝晖、毛益佳、陆宇、张南童、邵学富、陈广辉、张孝胜、杨光昊、张仁豪、潘芳、余王宇、李华、王捷、王彤。

完成时间：本团体标准2019年4月份立项，2019年6月完成标准编制工作。

2制定标准的必要性和意义沥青的质量对于沥青路面的耐久性能有着重要的影响，长期以来，沥青原材料存在着掺假、勾兑、调和等造假的问题，而针对沥青质量的评定，常规的检测手段如三大指标、粘度、PG分级等方法，难以充分的鉴别沥青原材料当中的造假行为，导致沥青原材料的质量难以进行有效控制，容易导致早期病害的发生，影响路面的使用寿命。

此外，SBS改性沥青广泛应用于我国沥青路面的上中面层，SBS 的掺量对于改性沥青的使用性能至关重要，掺量不足将导致沥青的高低温性能下降，进而影响沥青路面的使用性能，导致车辙、开裂等病害，因此在建设过程中，有必要对改性沥青当中的SBS含量进行测定。

采用红外光谱指纹识别技术，从沥青化学组成的角度，通过检测样品与标准样品的图谱比对，以相似度作为评价指标，可以有效的鉴别沥青品牌和批次，保障工程质量；此外，通过建立标准曲线的方法，可对改性沥青中SBS含量进行精确的测定。

目前已在2018年9月30日建成通车的镇丹高速中得到了工程应用。

镇丹高速公路位于市东部地区，北接泰州大桥，南连沪蓉高速公路，经过镇江新区和丹阳市，线路长21.6公里。

作为全省高速公路网中规划的区域重要高速干线，镇丹高速公路项目建设有助于提高扬中、镇江新区及丹阳的对外交通条件。

对于完善区域公路网，形成镇江高速公路大外环等方面均具有重要意义。

在检测过程中，施工单位建立了基质沥青和改性沥青的标准图谱库以及改性沥青的标准曲线，累计采集了88个基质沥青、263个改性沥青样品的红外光谱数据，合格率达到100%。

从相似度检测结果的分布来看，相似度99%以上的样品占比达到78%，表明相似度指标的分布较为稳定，到场沥青的质量处于可控状态。

此外，使用ATR 附件，沥青无须加热溶化，测试到分析一个样品只需1~2分钟，特别适用于施工现场及时、有效的监控沥青质量。

为了进一步推广该技术在我省的工程应用，进一步加强沥青质量管控，由江苏省交通工程建设局主持，组织江苏东交工程检测股份有限公司共同参与编写团体标准《沥青红外光谱识别与SBS掺量试验检测规程》。

本团体标准从沥青原材料质量控制入手，优选检测设备，明确检测要求，规范操作内容，加强质量控制，从而沥青路面的建设质量，延长路面的使用寿命。

3主要起草过程为保证本标准制定的科学性、有效性、实用性，标准起草工作组(简称工作组)广泛收集了相关文献资料，包括相关论文与研究报告、国家标准、行业标准、地方标准等，同时开展了实地调研和访谈。

通过资料与调研分析，工作组基本了解江苏省公路沥青质量检测现状及存在的主要问题，明确了公路工程中沥青质量检测的需求，清楚掌握主管部门对于沥青质量监管的工作需要，为标准的研究、起草奠定了基础。

本标准的制定工作过程简述如下：2017年6月-2018年12月——课题研究：开展《基于红外光谱的沥青指纹识别与评价技术研究》课题研究，经鉴定达到国际先进水平。

研究过程中提出了沥青相似度试验（红外光谱法）、改性沥青SBS 含量的测定（红外光谱法）两种试验规程，作为本团体标准编制时的前期研究成果；2019年1月——资料收集：明确标准编制的必要性和迫切性，确定了标准的起草单位，成立标准起草工作组，组织沥青质量检测相关资料的收集梳理工作；2019年2月-3月——工作方案编制：制定标准编制的工作方案，充分讨论标准编制框架及各类问题，并修改完善方案，明确标准的性质归属、结构框架、使用对象等；2019年4月-6月——标准编制及征求意见：工作组在收集资料和调研资料的基础上，依据标准工作方案的进度计划起草标准。

完成征求意见稿后，工作组向省交通运输厅公路事业发展中心、试验检测机构、沥青材料供应商、设计、施工和监理等20家单位进行公开的意见征集，共计收到反馈意见70条。

工作组针对反馈的标准修改意见逐条进行了充分与细致地讨论，对于不采纳的意见给出了理由。

最终，工作组对意见处理结果如下：采纳65条、不采纳5条，详见《征求意见汇总处理表》。

工作组根据意见处理结果修改完善了标准文本，形成送审稿。

4制定标准的原则和依据（1）标准制定原则《沥青红外光谱识别与SBS掺量试验检测规程》在制定过程中主要遵循以下原则：1）问题与需求导向原则标准制定应充分调研当前公路工程建设过程中沥青质量监管的现状与问题，适应当前公路工程检测信息化的发展形势，最大限度地满足建设单位、施工单位对沥青质量快速、有效检测与评价的需要，解决当前沥青质量检测中的主要问题。

2）科学完整原则标准应涵盖各种等级的公路工程，对当前全省公路工程中沥青质量要求和检测流程进行全面研究分析，包括设备要求、检测频率、评价指标等内容，分别提出通用的要求和最低评估的指标数值，作为建设单位加强自身管理和政府选择服务供应商的依据。

3）规范实用原则标准应具有规范性和实用性，是在对目前国家及行业现行相关标准、规范充分理解的基础上进行编制，沥青红外光谱检测的仪器设备、建立标准图谱、沥青取样、沥青试样检测、SBS掺量测定方法与步骤、制作改性沥青标样、建立标准曲线、改性沥青试样测定等方面要求应规范、准确、简洁、明晰，并且具备可操作性和可评估性。

（2）标准制定依据在制定标准过程中，工作组严格遵循以下标准化法律、法规、规范的规定，作为本标准起草的重要依据：1）《中华人民共和国标准化法》、《中华人民共和国标准化法实施条例》、《江苏省标准监督管理办法》、《江苏省地方标准制定规程》等法律、法规及制度；2）《GB/T 1.1-2009 标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》（标准文本的结构、格式主要依据本标准）。

5主要条款的说明本团体标准内容主要依据江苏省公路工程沥青质量检测现状，并结合征求的各相关单位意见进行起草。

（1）ATR附件使用ATR附件与传统的溶剂法相比，实验时无需将沥青通过KBr 溶剂进行溶解，使得试验过程更加简便。

（2）扫描次数和分辨率指标红外光谱试验时需要设置扫描次数和分辨率指标。

增加扫描次数可以减少噪声、增加谱图的光滑性；降低分辨率可提高光谱的信噪比，降低水汽吸收峰的影响，使谱图的光滑性增加，根据《基于红外光谱的沥青指纹识别与评价技术研究》课题研究成果，在沥青红外光谱分析时，分辨率通常设置为4cm-1，扫描次数设置为32，可以保证试验结果的精度满足要求。

（3）SBS含量标准曲线根据Lambert-Beer定律，特征官能团在特定波长的红外吸收峰面积与物质浓度呈正比关系。

从红外光谱图中可以看出，基质沥青、SBS 改性沥青在1377cm-1处均存在典型的吸收特征峰，而纯SBS在该处并未吸收峰产生，因此可以判断该位置的吸收峰属于基质沥青中-CH3-剪式振动而形成，并且不随SBS的加入而发生明显变化，因此可以使用该处特征峰的面积表征SBS改性沥青中基质沥青的含量。

而在SBS改性沥青的红外光谱中，966cm-1处的吸收峰属于SBS 中碳碳双键上-CH-（聚丁二烯）的弯曲振动峰，而基质沥青在该位置并无吸收峰产生，因此可以判断，该位置的吸收峰可作为SBS改性剂的专属吸收峰，并且不受基质沥青等物质干扰，该位置吸收峰的面积可以表征SBS改性沥青中SBS添加剂的含量。

综上，可选取改性沥青红外光谱图中966cm-1处和1377cm-1处的吸收峰，作为SBS含量测定的特征吸收峰。

分别测量特征吸收峰面积（S966和S1377），计算两峰面积的比值（A），以比值（A）与SBS 含量建立线性标准曲线。

6重大意见分歧的处理依据和结果《沥青红外光谱识别与SBS掺量试验检测规程》团体标准在起草过程中与征求意见过程中，暂未出现重大意见分歧。

7采标程度无。

8与有关的现行法律、法规和国家标准的关系目前采用红外光谱法进行沥青质量识别与SBS掺量试验检测尚无国家标准与行业标准。

与浙江与辽宁发布的地方标准（DB33/T 989-2015《改性沥青中SBS含量的测定红外光谱法》、DB21/T 2778-2017《公路改性沥青SBS 改性剂含量检测技术规程》）相比，本团体标准在试验方法（采用ATR法实现快速检测）、检测指标（采用相似度指标识别沥青质量）两方面进行了完善，不仅可用于针对SBS含量的定量检测，还可用于沥青质量的快速识别与评价。

9贯彻标准的措施建议（1）加强标准在江苏省公路系统实施的应用，推进标准实施建议各级公路主管部门、相关监督管理部门及从事公路相关业务的企业，在公路试验检测实施过程中，积极采用本标准，将本标准作为评价公路工程建设过程沥青质量评价的依据。

本标准为第一次制定并与现行标准无冲突，符合从事公路相关业务的企业发展和需要，建议颁布后一个月内实施。

（2）加大标准宣贯力度，扩大宣贯范围标准的宣贯工作不仅包括标准文本本身，还应包括标准的编制说明，使得标准使用者不仅了解标准文本中规定的内容，还了解本标准编制说明中对于标准制定背景、制定依据等内容，以利于标准的贯彻执行。

（3）做好信息反馈和适用性评价，提高标准实施效果标准宣贯实施过程中，要注重将标准的宣贯工作落实到实际中。

在本标准宣贯后，要时刻跟踪本标准在各地公路工程建设过程中的实施情况，记录标准在实际应用中的具体效果，对于实用性不强、适用性差的条款要及时反馈到相关行业管理部门，以便采取相应的措施。

10其他应说明的事项无。