基于红外光谱对沥青的研究
211183752_红外光谱对改性沥青质量检测评价方法研究
红外光谱对改性沥青质量检测评价方法研究任旭初1吴方钰2徐项通1汤银亭1黄宜春1(1.宁波舟山港主通道项目工程建设指挥部 浙江宁波 316000; 2.浙江大学 浙江杭州 310058)摘要：随着我国公路建设规模的日益扩大，通行量呈现有增无减的趋势，这就需要公路建设材料具有良好的耐久、高强的性能要求。
红外光谱是控制沥青质量的重要技术。
该文提出采用衰减全反射ATR进行沥青红外光谱检测，基于相似度评价指标，将标准样品与改性沥青样品红外光谱图进行比对，对可能掺入沥青的渣油等添加剂，确定其特征峰的位置和大小，建立针对此类掺假物的鉴别与掺量确定方法，为类似工程提供参考意见。
关键词：红外光谱 相似度指标 沥青改性 质量检测中图分类号：O657;33文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2023)07-0094-04 Research on the Quality Detection and Evaluation Method of Modified Asphalt by Infrared SpectroscopyREN Xuchu1WU Fangyu2XU Xiangtong1TANG Yinting1HUANG Yichun1(1.Construction Headquarters of Ningbo Zhoushan Port Main Channel Project, Ningbo, Zhejiang Province,316000 China; 2.Zhejiang University, Hangzhou, Zhejiang Province, 310058 China)Abstract:In the face of the increasing scale of highway construction in China and the trend of increasing traffic, which requires highway construction materials to have good durability and high performance requirements. Infrared spectroscopy is an important technology to control asphalt quality. This paper proposes to use attenuated total re‐flection (ATR) to detect the infrared spectrum of asphalt, based on the similarity evaluation index, compare the infrared spectrum diagrams of standard samples and modified asphalt samples, and determine the position and size of characteristic peaks of additives such as residue oil that may be mixed with asphalt, and establish the identification and dosage determination method of such adulterants, so as to provide reference opinions for similar projects.Key Words: Infrared spectroscopy; Similarity index; Modified asphalt Quality inspection“十四五”规划提出，我国需要建设现代化综合交通运输体系，提升城市圈的交通一体化进程。
基于红外光谱法的SBS沥青光氧老化机理_王寿治
基于红外光谱法的SBS 沥青光氧老化机理王寿治1,朱国军2,肖 敏1,贾军红1(1.湖北省随岳中高速公路建设管理处,随州441300;2北京新桥技术发展有限公司,北京100101)摘 要: 通过AH-70基质沥青及PG76-22改性沥青的短期热氧老化(RT F O)和模拟光氧老化试验,运用红外光谱分析法研究真实环境中太阳光中紫外光对沥青胶结料的影响。
探讨了沥青胶结料在紫外光和氧的双重因素的作用下,化学组分中各官能团的变化规律;从化学结构方面阐述了沥青胶结料的老化机理。
关键词: 红外光谱; 紫外线; 光氧老化; 老化机理Photooxidation Aging Mechanism of SBS Modified AsphaltBased on Infrared Spectra TechniqueWANG Shou -z hi 1,Z H U Guo -j un 2,XIA O Min 1,JI A J un -hong 1(1.T he Co nstruct ion and Administration Department of M iddle Part of Suizhou -yuey ang Expressway ,Suizhou 441300,China;2.Beijing Xinqiao T echnolog y Dev elopment L td,Beijing 100101,China)Abstract: F rom the exper iments of short-term aging (Rolling T est of Film Oxidation(RT FO ))and photoox idation aging of AH -70original asphalt and SBS P G76-22modified asphalt,this paper ex amined the effects of U V -lig ht on asphalt by us -ing F I -IR theory.T he variation rules of function g roup under the dua-l functions of U V -light and ox idation and the aging mechanism of modified asphalt from chemical aspect also was explored.Key words: F I -IR ; U V -light; photoox idation aging; ag ing mechanism 太阳光是一种连续光谱,当通过大气层被部分吸收后到达地球表面的紫外光谱的波长在290~400nm 范围内,这部分紫外辐射约占到达地面太阳总辐射的5%左右[1]。
基于红外光谱的新-旧沥青界面相溶性研究
基于红外光谱的新-旧沥青界面相溶性研究
张敏
【期刊名称】《山西交通科技》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】新-旧沥青界面相溶性直接影响再生沥青混合料的路用性能。
通过红外光谱技术,对新沥青和旧沥青的化学光能团进行对比分析,提出可用于表征沥青老化程
度的特征官能团;采用“分层脱洗法”对再生混合料中RAP颗粒表面的沥青膜进行精细分离,测定沥青膜不同厚度范围内特征官能团相对含量,定量分析了新-旧沥青界面的相溶性。
结果表明:新沥青与旧沥青的红外光谱图存在明显差异性;羰基
C=O(1700 cm^(-1))、亚砜基S=O(1035 cm^(-1))可作为评价沥青老化程度的特征官能团;羰基指数CI与亚砜基指数SI可作为新-旧沥青界面相溶性的评价指标,新-旧沥青界面相溶性符合“部分混溶”假设。
研究成果对再生沥青混合料材料设计、性能调控具有一定的参考意义。
【总页数】4页(P19-22)
【作者】张敏
【作者单位】山西省交通建设工程质量检测中心(有限公司)
【正文语种】中文
【中图分类】U414.75
【相关文献】
1.利用红外光谱试验对旧路面回收沥青进行评价的试验研究
2.基于深度学习的西瓜可见/近红外光谱可溶性固形物预测模型研究
3.基于全透射近红外光谱的西瓜不同部位可溶性固形物含量在线检测研究
4.新-旧沥青界面再生流变特征及分子动力学模拟研究
5.基于可见/近红外光谱对葡萄可溶性固形物无损检测研究
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基于红外光谱研究沥青燃烧机理和有害气体成分分析
安 全性被越来越 多的国内外研 究者所关注 。 目前 ，国内外对于沥青材料 的火灾 安全性研究 多集 中于 通 过添加各种阻燃剂 降低 沥青 材料 的可燃性和抑制烟气释放
研究利用 Ｒ ｓｍｏ ｎ 气体 分析 仪 和定碳 炉 搭建 起 固定 ｏｅ ｕｔ
２０ ０ ９ ￣５０℃ ， 质量损 失约 ８ 。但该试 验在惰 性气 体 （ ） ０ Ｎ２
环境下进行 ，其反应 气氛与火灾真实环境 相去 甚远 ， 究结 研
果 尚不 足 以揭 示 沥 青 的燃 烧 机 理 。Ｘ Ｌ 朝采 用 Ｔ － Ｔ Ｒ联 ｕ“ ＧＦ Ｉ
用分析技术研究 了沥青及其胶浆材料在空气气氛下 的燃烧反
段， 并详 细分析 了各 反应 阶段 的气态产 物 、以及 氢氧化镁 阻
燃剂对沥青材料挥发组分释放 的影响 。但上述研究成 果均为
及 烷烃类易燃气 体 ，而 且 由于沥 青 中含 有氮 、硫 等元 素邙 ， ］
还 将产生 Ｎ０、 ０ 、 Ｏ等危及人 身安 全 的有毒 烟气 。这些 Ｓ２ Ｃ 毒烟的危害甚至超过 了火灾本身 ，资料 表明 ， 灾中 ８ 的 火 ５
收稿 日期：２ １—２２ ，修订 日期 ：２ １—５２ ０ ２０ —０ ０ ２０ ～６ 基 金项 目：国家 自然科 学 基 金项 目 （ １ ５０ ２ １ ７ ３ １ ，中国博 士后 科 学基 金 项 目（ ０ ９ ４ １ ７ ） ６ １ ４ ０ ，５ ０ ８ ３ ） ２ ０ ０ ５ ４ １ 和浙 江 省 自然科 学基 金 重点 项 目
４ ．中国计量学院光学与 电子科技学院 ，浙江 杭州
３ ０ １ １０８
摘 要
利用 Ｒ ｓｍｏ ｎ 气体分析仪 和定碳 炉搭建起固定床燃 烧反应试 验平 台，通过红外光 谱分析技术 定 ｏｅ ｕ ｔ
基于红外光谱技术的公路沥青结合料质量控制及老化机理研究
基于红外光谱技术的公路沥青结合料质量控制及老化机理研究基于红外光谱技术的公路沥青结合料质量控制及老化机理研究摘要：公路沥青结合料作为公路工程中重要的材料之一，其质量控制和老化机理的研究对公路的可靠性和使用寿命具有重要意义。
本文基于红外光谱技术，对公路沥青结合料的质量控制和老化机理进行研究。
我们收集了多个沥青结合料样本，并利用红外光谱仪对其进行了测试和分析。
通过比较分析不同样本之间的红外光谱，我们可以得出结论：通过红外光谱技术，我们可以检测和分析沥青结合料的成分和性质，从而实现对其质量的有效控制；同时，我们还可以研究沥青结合料的老化机理，为公路工程的设计和维修提供科学依据。
本研究对公路沥青结合料的质量控制和老化机理的研究具有重要的理论和实践意义。
关键词：公路沥青结合料；红外光谱技术；质量控制；老化机理1. 引言公路沥青结合料是公路工程中的重要材料之一，其质量直接影响到公路的使用寿命和可靠性。
因此，对公路沥青结合料的质量控制和老化机理进行深入研究具有重要意义。
红外光谱技术具有非破坏性、高效、快速等特点，被广泛应用于化学、材料等领域的分析和检测中。
本研究将运用红外光谱技术来研究公路沥青结合料的质量控制和老化机理，为公路工程提供科学依据。
2. 方法2.1 实验材料准备我们收集了多个不同来源的沥青结合料样本作为研究对象，并按照相关标准对其进行了试样制备和标定。
2.2 红外光谱测试和分析利用红外光谱仪对试样进行了测试。
通过红外光谱图的分析，我们可以获取到沥青结合料中各组分的信息，包括红外吸收峰的位置、强度和形态等。
同时，还可以通过红外光谱技术对沥青结合料的性质和老化程度进行评估。
3. 结果与讨论通过对不同来源的沥青结合料样本进行红外光谱测试和分析，我们获得了各样本的红外光谱图，并对比分析了它们之间的差异。
通过对红外光谱图中各吸收峰的分析，我们可以得出结论：红外光谱技术可以有效检测沥青结合料中的各组分，包括沥青本体成分、添加剂和掺杂物等，从而实现对沥青结合料质量的控制。
红外光谱对沥青老化的研究
红外光谱对聚合物改性沥青结合料光降解的研究一、红外光谱原理和应用红外光谱分析是有机化合物结构鉴定中的个重要手段，在有机结构分析，特别是官能团的鉴定方面具有重要作用。
近十几年来，红外光谱仪器得到了迅速发展和普及，尤其是漫反射附件、红外显微镜、显微聚焦装置、多次内反射附件、红外偏振器等功能性附属装置的加强和改进，使得红外光谱在煤、干酪根[5] (石油及天然气来源于沉积有机质。
对生成石油及天然气的原始物质而言，以沉积物（岩）中的分散有机质为主。
沉积物（岩）中的沉积有机质经历了复杂的生物化学及化学变化，通过腐泥化及腐殖化过程形成干酪根，成为生成大量石油及天然气的先躯)和沥青质等复杂化合物体系的分析方面获得了较好的应用。
二、国内外研究现状Traxler(1961)列举了许多引起沥青老化的原因，认为水分在高温、氧气和紫外光等因素的作用下，使得沥青路面整层范围内的沥青老化。
Kemp和Prodoehl(1981)研究认为：紫外光会引起沥青膜中5um～10um厚的表层发生老化。
Tia(1988)提出采用强制热空气对流老化箱进行沥青混合料热氧老化与紫外光老化相结合的方法模拟沥青混合料在使用过程中的长期老化，同时还提出虽然老化只是发生在沥青混合料表面，但紫外光老化是沥青混合料老化的主要原因。
Charrie．Duhaut等(1995)研究了轻组分挥发、雨水冲洗以及氧化对沥青性能的影响，并进行了GC．MS(气相色谱．质谱联用仪)分析，结果表明：水洗、挥发导致15个碳原子以下小分子物质的减少；氧化反应主要生成了酮、羧酸和亚矾等。
Xiaohu Lu(1998)等通过傅里叶红外光谱发现，SBS没有阻止老化过程中羰基的生成，但老化前后，改性沥青的流变性能要优于基质沥青。
Motoyuld Sugano(2010)等研究了聚合物改性沥青中共聚物SBS的热分解和沥青组分之间的关系。
研究发现，在改性沥青的热分解过程中，随着SBS的热分解，极性组分(沥青质)的含量逐渐增加。
红外光谱在沥青分析中的应用及其发展趋势
程，因此叫做沥青的指纹识别。 李晓民等氏］开发了沥青指纹识别系统，该
系统包含指纹识别仪、识别软件，可以在3 mm 内确定沥青的品牌。邓长忠等使用沥青红外
中改性剂的含量仍存在不足，若采用核磁共振技 术，对改性沥青中不同环境H原子的丰度进行 测定，可对改性剂的嵌段比及结构进行更可靠的 分析，进一步提高改性剂含量检测的准确度。
模型，并对未知沥青样品的性能进行预测，取得 了一定效果。叶彦斐等炉］建立了 150余组样本
沥青生产厂家工艺参数的调整及时更新数据库， 的沥青红外光谱数据库，开发了红外分析与拓扑
确保沥青标准库来源的准确性，避免出现误判。
学建模相结合的沥青针入度快速检测方法。
2.2沥青中改性剂含量的测定 改性剂可以提高沥青的抗疲劳性能、温度敏
描未知沥青样品，并将其谱图与数据库中已知牌 嵌段比不同，在测试别未知沥青的产地、牌号等信息，从而达到快速
966 cm"吸收峰的情况；此外，一些不法厂家可 能会掺入一定量含有该特征基团的物质，企图蒙
识别沥青的目的。由于此过程类似于指纹识别过 混过关。所以，仅利用红外光谱来测定改性沥青
Uc=c，卩C = N 'c-H
1 675 - 1 500 1 475 - 1 300
UC-0，PC-N
1 300 ~ 1 000 1 000 〜650
红外光谱快速检测沥青质量的试验方法分析
黑龙江交通科技HEILONGJIANG JIAOTONG KEJINo ．2,2021(Sum No. 324)202)年第2期(总第324期)红外光谱快速检测沥青质量的试验方法分析张宗兵，戚智勇,钟佑明，高永峰,常龙博(云南建投路面工程有限公司，云南昆明954240)摘要:对红外光谱快速检测的试验流程、沥青取样方式、涂抹方式及数据采集参数等进行分析,提出红外光谱快速检测沥青质量的试验方法;并设计不同的外光 测,确定出沥青加 、加热温度、试验人员及短期老化对红外光测结果的。
关键词:红外光谱;采集参数;加热温度;快速检测中图分类号:U412.3文献标识码：A文章编号：108 -3383(202))02 -016)-030引言沥青路面是我国的 路结构 ，而在沥青路面的组成中，沥青作为粘结材料，其 的质对沥青路面的使用 的和服役寿命有着重要的 ，已有的工程 表明，车辙、开裂、松散等害往往是 沥 的质 所 。
对沥 质 有 的 是 路面使用 的 手段2 沥青的组成复杂，如何对沥 价与鉴别，一直是道路工程的重点和难点。
用红外光谱分析沥青的 结构成为 I沥青质量的有效手段之一，红外光谱分析技术是根 沥 外光谱图的红外 位置、数目、对强 状等 ，推断出沥青的组成和各组分的含量。
采用红外光 仪器开展沥青质量的评定2 外光 法的研究，对试流程、试验条件等展开研究，分析不对检测结果的 ，以 测结果的稳定，减少人为 成的误差。
1红外光谱快速检测试验方法研究1.1 试验流程(1) 采用红外光谱仪 沥青质 速评定2 开红外光谱仪 2.5 h,连接仪 笔电脑2 电 网。
(2) 设 ，对背景光谱进行扫描，确定 测样晶体是否干净。
(3) 加 ，将沥 均匀的涂在ATR 测晶体表面，待沥青冷却后方可 的红外光采。
(4) 根据设定的试验参数，对样品进行红外光采集2 光谱图相减2 羊品最终的吸光度图谱，通过与目 的标准图 对，可以识 的 、SBS 含量等。
基于红外光谱检测的沥青质量快速判别技术研究
基于红外光谱检测的沥青质量快速判别技术研究摘要：红外光谱法实质上是一种根据分子内部原子间的相对振动和分子转动等信息来确定物质分子结构和鉴别化合物的分子的方法。
每一种化合物都有自己的红外吸收光谱，它的谱带复杂而精细，能提供丰富的结构信息。
采用红外光谱沥青智能检测仪，从沥青的微观化学组成入手，通过特定官能团的特征吸收峰确定、辨别和区分沥青，数据真实可靠。
关键词：红外光谱；检测仪；快速检测0 引言沥青对道路质量的影响巨大，我国使用假冒伪劣沥青的现象时有发生。
识别沥青，传统的简单物性检测方法不仅耗时耗力，且易受改性剂和稳定剂等添加剂的影响，试验结果容易失真。
由于沥青化学性质的复杂性，沥青规范开发了针对物理特性试验，采用诸如针入度、软化点、延度性能检测等试验，这些物理特性试验在标准测试温度下进行，测试结果被用来确定材料是否满足规范的标准。
三大指标是评判沥青性能的传统检测方法，至今也是公路行业检测沥青的主要方法，但传统测试方法有很多局限性，并不能完全识别鉴定、全面反映沥青的性能。
因而非常有必要研究利用红外光谱快速评判沥青质量，从而完善现有的沥青质量评价体系。
1 红外光谱测定的原理红外光谱是由于分子的振动能级跃迁而产生的吸收光谱。
红外光谱分析是一种通用的光谱分析方法。
将一束不同波长的红外线照射到物质的分子上，某些特定波长的红外射线被吸收，形成这一分子的红外吸收光谱。
每种分子都有其组成和结构决定的独有的红外吸收光谱，据此可以对分子进行结构分析和鉴定。
每种品牌的沥青都有其特殊的指纹图谱，通过图谱对比确定品牌、型号、批次及产地；通过对指纹图谱的特征吸收峰进行分析，判断SBS、SBR等添加剂、掺假物质以及老化程度。
2 红外光谱智能检测系统组成及特点（1）系统组成红外光谱沥青智能检测系统，由便携式沥青指纹识别仪、沥青指纹识别快速检测软件、系统服务器和预警系统四部分组成。
在施工现场，识别仪采集的数据经过软件分析后，数据和分析结果通过网络实时传输到系统服务器，可在网站上直接对沥青进行分析监控，若某项目部沥青测结果异常，通过预警短信，立刻反馈给监管部门。
基于红外光谱分析的SBS改性沥青含量现场快速检测方法的优化研究
2021年2月石油沥青PET10LEUMASPHALT第35卷第1期基于红外光谱分析的SBS改性沥青含量现场快速检测方法的优化研究半卞，輿亮，專永振，周圣杰(山东省交通科学研究院，济南250102)摘要：红外光谱技术在检测沥青含量、判定沥青种类等方面发挥积极作用，但此技术应 用目前没有相关规范，且地方标准中没有明确其试验细节，各单位存在操作差异，检测结果误差大。
本研究旨在探讨红外光谱现场快速检测中的操作方法，为精准确定SBS改性沥青中SBS改性剂含量提供理论依据和技术指导。
对检测方式、标样制作以及仪器操作进行试验，建立一套完善的操作体系。
并以此为基础，达到对沥青产品质量监控的目的。
结果表明：采用剪切法制备标样，利用涂抹透射法，选择2 h的溶解时间、15倍的溶解倍数、新玻片玻片背景或旧玻片空气背景的试验条件，所得到的结果误差最小，为最优试验方案。
关键词：红外光谱SBS含量优化试验快速检测SBS是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物，其中的嵌段比，SBS形状结构以及分子量都 不尽相同，故SBS改性剂种类较多:1]。
SBS之所 以应用广泛是由于其制备成的SBS改性沥青在 一定摻量下兼具优越的高低温性能:2_5]，且可以降低沥青的感温性能，同时可提高抗老化性能>7]和弹性恢复性能且有较好的热储存稳定 性:^11]而被广泛应用。
随着公路建设的不断开展，新建和养护公路 里程不断增加，改性沥青及SBS改性剂的需求 剧增，SBS改性剂成本增加，出现虚假标注SBS 含量的现象，致使路用寿命降低，后期维护费用 增多。
因此公路行业引用红外光谱技术，对SBS 改性沥青进行改性剂含量识别的试验研究:12—13]。
红外光谱技术具有检测速度快、判断 科学的优势，可以利用SBS中某种特征吸收峰 的相对峰面积的变化确定其含量，但此方法目前 没有相关规范，仅有地方标准，且标准中关于红 外光谱法的沥青样品制备没有详细说明，各单位 操作方法存在差异，对于SBS含量的现场快速 检测存在一定误差。
红外光谱法在沥青方面的应用研究进展
红外光谱法在沥青方面的应用研究进展摘要：红外光谱分析法是鉴定有机化合物结构的重要手段，近年红外光谱成为分析石油沥青微观结构的有效方法之一。
沥青红外吸收峰的位置、数目、强度和形状等参数可以对沥青的组成和包含的官能团进行定性分析和鉴定。
由于沥青的组成十分复杂，一些官能团的特征吸收峰可能会被其他吸收峰所掩盖和影响，所以仅靠红外光谱难以得到有关沥青组成和结构的全部信息，但是红外光谱可以研究不同沥青的特性；研究沥青老化前后成分的变化，分析氧化反应机理的解析：根据特征吸收峰，确定改性沥青改性剂含量等方面已经具有广泛的应用价值。
关键词：红外光谱沥青官能团1.红外光谱原理将一束连续的红外光照射到物质上，会引起物质的振动－转动能级跳跃，一些特定波长的红外光会被物质吸收，红外光谱就是记录反映不同波长处的吸光度变化的曲线图。
由于各种分子都有其特定的组成和结构，这就决定其具有独特的红外吸收光谱，据此可对分子的特征吸收进行结构判别[3]。
红外光谱分析法的原理是，通过标准浓度（已知浓度）样品（称其为校正集样品）的红外光谱，以此来建立校正模型，同时通过检测标准浓度范围内的样品（称其为验证集样品），由此来验证校正模型，如果验证集样品的浓度检测结果在允许的误差范围内，则表明所建立的校正模型可用来检测未知浓度的样品[4]。
1.1 沥青定性分析采用红外光谱对物质进行定性分析主要应用在以下一些领域：（1）特定官能团与特征吸收峰的对应关系，（2）化合物定性，（3）测定带有旋光性的物质，（4）检测物质的纯净程度，（5）在线观察反应过程等。
通过对不同沥青红外光谱的红外峰值进行分析，发现大部分沥青所含有的官能团结构相似，但是其组成和含量的不同导致不同种类的沥青在物理性能上区别很大，其中壳牌-70 和双龙-70 易于被氧化，在短期加热的制备过程中就出现了 C=O 的官能团，但是对于沥青具体的结构的区分通过简单的红外图谱的峰值很难进行细分。
进一步对沥青各个官能团的含量进行比较，但是在测试时由于红外光谱受浓度影响较大，测试只能达到半定量，谱线峰面积的绝对含量比较意义不大，需要通过计算相对含量来对官能团的峰面积进行定量的分析。
基于红外的基质沥青质量检测方案设计及现状研究
基于红外的基质沥青质量检测方案设计及现状研究摘要：沥青路面在外界自然环境因素的作用下极易老化，沥青老化所引起的多种病害如松散、剥落、裂缝等将大大降低沥青路面的耐久性，增加了维修和养护的成本。
本文模拟沥青不同老化时间制备试样，进行常规指标的测定，DSR试验及红外光谱试验,研究其红外谱图的变化规律，热氧老化作用下基质沥青羰基含量、流变性能指标随不同老化温度、老化时间的变化规律，建立流变性能指标与化学性能指标比例间的定量关系，提出以流变开裂因子为指标评价沥青热氧老化程度的方法；结合不同老化时间沥青性能常规指标的数据，关联沥青老化时间和沥青性能衰减的关系，为沥青质量现场控制提出建议。
关键词：基质沥青；红外光谱；质量检测1引言沥青老化是路面服务质量下降的主要原因之一。
在评价沥青老化程度方面，目前的研究多利用《公路沥青路面施工技术规范》和《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》对沥青的性能指标如针入度、软化点、延度、粘度等宏观性能进行分析，但采用这些常规性指标已经不能满足沥青本身的抗老化性能研究，因此需要利用化学微观表征方法来对不同老化程度的沥青分子结构和化学组成等进行分析，从本质上揭示沥青老化前后的微观结构变化，从而对沥青的质量进行监控。
本项目以老化沥青为研究对象，研究老化时间、老化温度对流变性能指标及羰基含量的影响，建立两者之间的定量关系，结合不同老化时间沥青性能常规指标的数据，关联沥青老化时间和沥青性能衰减的关系，为沥青质量现场控制提出建议。
2研究背景及研究现状2.1研究背景沥青的路用性能研究多数较为成熟，我国的《公路沥青路面施工技术规范》和《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》对道路使用沥青的技术指标和评价方法有严格要求，美国的SHRP计划、欧洲CEN沥青标准和世界上其他国家各有相应的不同规范规程。
目前研究者的目光多数集中在沥青的宏观性能，鲜少涉及沥青微观结构，主要是因为沥青的组成和结构十分复杂[6]-[9]。
基于红外光谱试验的沥青紫外老化特性研究
基于红外光谱试验的沥青紫外老化特性研究摘要：本文通过FTIR测试不同种类沥青老化前后特征官能团吸收峰相对面积的变化，分析紫外辐射对沥青化学结构组成的影响。
利用IRsolution和OMNIC 处理软件测定1030cm-1和2000cm-1-600cm-1特征吸收峰的峰面积。
计算不同沥青老化前后A1030cm-1/A2000cm-1-600cm-1求得亚砜基指数SI。
比较SI值可以得出四种沥青在相同的试验条件下表现出不同的紫外老化程度，这说明沥青在紫外辐射老化下，不仅仅受外部因素的影响，也与沥青内部的化学组成和组分有关。
关键词：红外光谱分析，沥青材料，紫外老化，性能评价1 沥青红外光谱试验沥青红外样品测试的方法有ATR法、压片法、薄膜法、液体池法等，ATR法需要特定ATR附件、压片法针对于固体样品、液体池法由于测试过程中始终存在有机溶剂对测试结果存在的干扰；因此本文通过将沥青4种沥青均匀涂抹在溴化钾窗片上进行红外光谱测试。
采用OMNIC分析软件对红外数据进行基线校正、曲线拟合从而获取特征官能团吸收峰面积并计算特征官能团系数用于半定量分析。
2 红外光谱试验原理红外光谱（FTIR）是分子吸收红外区波段能量时，分子从较低的能级跃迁至较高的能级从而产生的吸收光谱，因而红外光谱也成为振动光谱和转动光谱。
红外光谱中分子能级的跃迁是通过分子以一定的方式振动、转动时被连续发生变化波长的红外光照射，分子吸收了特定频率的的红外光，同时转化为振动能和转动能，从而发生分子能级的跃迁。
在中红外区（4000~400cm-1），不同分子中相同基团的某种振动方式总会出现相同的振动频率，总会出现在某一范围较窄的频率区间，有相当强的红外吸收强度，且和其他振动频率分得开，我们把这种称作基团频率。
从而通过基团频率可以鉴别化学结构中包含的官能团种类，将红外光谱试验所得的谱图进行分析，找出谱图中特定频率下的吸收峰位置与已知谱图中官能团吸收峰位置进行对比，即可分析出官能团的种类和结构。
基于红外光谱法的SBS沥青光氧老化机理
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２０ ０ ８年
第２ ９卷
第 ６期
基 于红 外 光 谱 法 的 Ｓ Ｓ沥青 光 氧老 化 机理 Ｂ
王 治 ， 国 ２肖 贾 红 寿 朱 军 ， 敏 ，军
（ ． 北省 随岳 中高 速公 路建设 管理 处 ， １湖 随州 ４ １ ０ ； 京新桥技 术 发展有 限公 司 ， ４ ３ ０ ２北 北京 １ ００ ） ０ １ １
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基于红外光谱法的SBS改性沥青共混机理_肖鹏
3. 2. 1 基质沥青红外光谱分析 基质沥青红外光谱图如图 1 所示. 在 2 800 ～ -1 3 000 cm 左右沥 青的红 外光谱 出现很 强的 吸收 峰 , 这些强的吸收峰是环烷烃和烷烃的 C — H 振动 -1 的结果. 其中以 — CH 2—的吸收最强 , 2 923 cm 和 -1 2 852 c m 的吸收峰可以认为是 — CH 2 —伸缩振动
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江 苏 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) 第 26 卷 表 1 基质沥青的化学成分 T ab . 1 Ch e m ical composition of m atr ix aspha lt
饱和分 (S) 15. 43 芳香分 (A ) 48. 56 胶质 ( R) 30.65 沥青质 (A t) 5. 36
-1 -1 -1
.
3 红外光谱试验
3. 1 仪器与试验方法 所用红外光谱仪器 为美国 N ico le t740 FT IR, 其 分辨率为 4 cm , 扫描次数 32 次 , 测试范围 4 000 ～ 400 c m . 红外光谱分析样品制备方法采用压片法. 选用 KBr分析纯试剂 , 在 150 ～ 200 ℃ 烘箱中烘干数 小时 , 除去 KB r吸附的水分 , 然后在干燥器内冷却 , 并放在密闭的瓶内备用 . 在湿度较大的环境内研磨 、 压片 时 , KB r 粉极 易 吸 潮 , 在 样 品 的 红外 谱 图 中 3 400 cm 和 1 630 cm 处出现 H 2 O 的吸收峰 , 可 能干扰样品分子结构的分析 , 所以试验在干燥环境 中 , 一般在红外灯下 进行. 将样品与 一定量 KB r 粉 同时研磨成微米级细粉 , 压制成透明度好的薄片 . 3. 2 结果与分析
基于红外光谱分析的改性沥青SBS含量快速测定技术应用
基于红外光谱分析的改性沥青SBS含量快速测定技术应用摘要：沥青的性能在公路建设中对路面的质量影响巨大，而SBS改性沥青在应用过程中表现出良好的路用性能，对道路质量有着一定保证，由此广泛运用于我国高速公路建设上。
大量研究表明，SBS改性剂含量对改性沥青的各项性能起着关键影响，因此，依托湛江机场高速公路项目，采用红外光谱法快速检测改性沥青中SBS改性剂含量，确保路面沥青原材料质量。
关键词：SBS检测；红外光谱法；快速检测应用引言SBS改性沥青对比于普通沥青有着较好的抗车辙能力和低温抗裂性能[1]，因此大量运用在道路建设中，以提升道路的路面质量，而SBS改性剂含量影响了改性沥青的各项性能[2]。
因此，针对改性沥青中SBS含量进行快速检测成为项目控制改性沥青质量重要手段之一[3]。
本文依据湛江机场高速项目，对运用红外光谱快速检测改性沥青SBS含量的原理、应用及实际效果进行分析，以提高项目沥青路面质量。
1.工程概况湛江机场高速项目路面主线、枢纽、一般互通立交匝道及服务区匝道采用4厘米SMA-13+6厘米AC-20C+8厘米AC-25C沥青路面结构层，其中中上面层采用SBS改性沥青。
2.项目红外光谱快速检测应用情况2.1红外光谱分析的改性沥青SBS含量快速测定的原理红外光谱法是测定改性沥青中SBS含量的主要检测方法之一，其具有样品用量小、仪器使用简单、数据结果可靠等优点[4]，主要的测定原理是根据朗伯·比耳定律，仪器红外光源发射一束红外光照射到被测物品，其有机物因其官能团性质吸收特定波长的红外光[5]，由此得出红外光谱图。
因此，可通过测量SBS特有官能团对红外光的吸光度，也就是特征吸收峰的峰高，然后通过吸光度与特征官能团的相关关系进行深入的定量分析。
2.2原材料2.2.1 沥青项目基质沥青为壳牌70号沥青。
2.2.2 改性剂SBS改性剂为燕山石化SBS1301。
2.3改性沥青SBS含量曲线标定相关研究表明，SBS改性沥青特征官能团对965cm-1处红外光具有明显吸收反应，并且其吸光度与SBS含量呈线性正相关关系[6]。
红外光谱如何进行沥青检测
如何通过红外光谱进行沥青检测?
一、红外光谱沥青快速检测技术的优点
1.快速
一分钟出结果；
2.准确
识别沥青品牌、型号；
3.智能
定性定量沥青中关键组成物质；
定性定量分析改性沥青中的添加剂（SBS 、SBR 等）以及 常见掺假物质； 定性沥青的老化程度。
4.经济
二、检测方法
基本原理：每种品牌型号的沥青都有其特殊的指纹图谱，通过谱图对比确定品牌、型号； 通过对指纹图谱的特征吸收峰进行分析，判断SBS 、SBR 等添加剂，掺假物质，老化程度。
使用方法如下图（图片来源：依恩驰官网）
三、可以鉴别的指标
• 识别沥青品牌、型号
• 定性定量检测改性添加剂（SBS 、SBR 等）以及常见掺假物质
•定性沥青的老化程度•。
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基于红外光谱对沥青的研究
发表时间：2019-09-21T23:21:20.093Z 来源：《基层建设》2019年第19期作者：高宾[导读] 摘要：近年来，随着公路工程的迅速发展，沥青供应市场也愈发的混杂，需要对沥青质量沥青进行进一步地质量控制。
山东建筑大学 250101摘要：近年来，随着公路工程的迅速发展，沥青供应市场也愈发的混杂，需要对沥青质量沥青进行进一步地质量控制。
对于基质沥青，文章通过建立基质沥青的谱图库根据相似度的大小来准确地严格控制基质沥青的品牌，建立基质沥青的老化模型实现了对基质沥青老化程度的辨别。
对于改性沥青建立了标准曲线实现了对改性剂掺量的真实检测。
文章基于红外试验对沥青在微观上实现了严格控制。
关键词：基质沥青；改性沥青；相似度；标准曲线；质量控制目前，沥青供应市场混乱，进入山东省沥青市场的厂家（品牌）较多，炼制沥青油源多样，沥青代理商众多，存在鱼目混珠、以次充好（以B级沥青代替A级沥青、对达不到规范要求的沥青进行弱改性后作为基质沥青使用、以国内沥青充当进口沥青使用、运输过程随意调换沥青品牌和混兑）等诸多问题，给公路建设的质量和安全带来了诸多隐患[1]。
造成公路沥青路面早期损害的同时，增加了后期养护费用。
因此，控制好沥青质量具有重要意义。
传统试验依赖试验人员的专业水平和仪器设备的准确性，耗时较长，稳定性较差[3]。
如今，道路工作者发现无论是基质沥青还是SBS 改性沥青三大指标都满足规范要求，但是越来越接近规范控制下限，沥青在日后的抗老化性能中表现较差，短时间内即出现老化、开裂、坑槽、车辙等病害，严重影响了行车的安全性和舒适性。
不同物质对红外辐射吸收频率不同，形成的谱带位置也不同，因此，不同的官能团，都具有特征红外吸收峰，称为指纹区[4]。
通过对比所测未知沥青样品的谱图和品牌沥青样品吸收峰的重合度，判定沥青是否有异常。
鉴于此，本课题开展基于红外光谱法的沥青质量控制方法，对沥青质量控制提出迅速、有效的试验手段，以建立一套系统完整的沥青质量快速控制方法和体系，提高我省公路路面施工质量，延长路面使用寿命。
一、研究目的、意义和国内外发展概况（一）研究目的和意义利用红外光谱法，对常用基质沥青、改性沥青和改性剂进行图谱分析，提出基质沥青稳定性、聚合物改性沥青中SBS改性剂掺量检测和聚合物改性乳化沥青中SBS改性剂含量检测快速方法；确定各种类型改性沥青（不同型号基质沥青与不同型号SBS改性剂组合确定不同型号的标准曲线）所对应的通用曲线，探讨改性剂掺量盲样检测的可行性。
研究成果可以实现对基质沥青和改性（乳化）沥青的快速评价，保证沥青质量，对提高路面工程质量和耐久性具有重要的意义。
（二）国内外发展现状目前研究主要集中在改性沥青中SBS改性剂含量的检测技术，主要有红外光谱法、荧光显微图像分析技术法、凝胶渗透色谱法、化学滴定法、布氏旋转粘度法和热失重法等。
近年来，采用红外光谱法来分析基质沥青和改性沥青对红外光的吸收状况，并用于定量分析高聚物在沥青中含量的研究比较多。
Youssef-Azoury,Jean N的研究表明随沥青中SBS含量的增加，在特定的波数650～1100cm-1之间红外光谱的吸光度增大；Masson等采用红外光谱研究二硫化碳溶解的SBS改性沥青，并定量分析沥青中SBS的含量情况。
杨荣臻、肖鹏等，揭示了SBS改性沥青的共混机理[6]。
李炜光等采用傅立叶红外光谱仪对多种基质沥青和SBS改性沥青进行了研究，结果说明可以采用红外光谱法测定SBS中反式丁二烯来确定改性剂掺量[7]；王丽红针对道路以及防水工程施工过程中的需要快速准确确定改性沥青中SBS含量的问题，建立一种新的快速确定SBS含量的化学分析方法，结果表明：新分析方法能完全提取改性沥青中的SBS，且提取的SBS纯度高，检测精度满足实际应用要求[8]。
浙江省质量技术监督局发布的《改性沥青中SBS含量的测定-红外光谱法》（DB 33/T 989-2015）。
该标准主要适用于红外光谱法测定改性沥青中SBS含量[9]。
总的来说，红外光谱法用于改性沥青中SBS含量的检测，尚处于起步阶段，还有许多问题需要深入研究。
肖云等采用落射荧光显微镜对SBS与沥青的共混过程进行连续观测并对共混物进行试验分析，发现SBS的微观分散状态与宏观力学性能(如软化点、粘度、延度)之间有对应关系，并建立与其宏观性能指标之间的联系，可作为改性沥青加工以及质量控制的辅助方法[11]。
耿九光等采用凝胶渗透色谱（GPC）分析方法研究改性沥青中SBS交联结构及其稳定性。
目前凝胶渗透色谱法仅能够反映出SBS的大致含量，测定出来的含量比实际含量低，而且含量越高，绝对误差越大[12]。
王丽红等采用化学分离的方法测定改性沥青中SBS含量，但化学滴定方法通过纯化学手段进行分析，接触挥发性有害溶剂比较多，且操作周期比较长，人为误差大，导致不能实现改性沥青中SBS含量的高精度快速准确测定[13]。
综上所述，目前的研究不够深入，影响因素也较多，导致这些方法的精度难以保证，不能实现改性沥青中SBS含量的高精度快速测定。
因此，结合山东地区实际情况，进一步研究完善适合本地区的沥青质量评价方法显得尤为重要。
二、目前研究方向（1）利用红外光谱法对基质沥青、改性沥青、改性剂进行图谱分析。
（2）提出基质沥青稳定性评价试验方法（3）提出聚合物改性沥青中SBS改性剂掺量检测试验方法。
（4）不同品牌基质沥青和不同品牌SBS改性剂对SBS掺量检测的影响分析。
（5）探讨SBS改性沥青盲样检测的可行性。
目前SBS改性剂掺量的检测主要是根据生产所用SBS改性剂和基质沥青根据不同掺量制作出标准曲线，然后进行试样检测。
由于在改性沥青生产过程中不同批次改性剂和基质沥青会对检测结果产生影响，因此可以通过大量试验确定通用的标准曲线（不同型号基质沥青与不同型号SBS改性剂组合确定不同型号的标准曲线），找出SBS改性剂和基质沥青的变化对检测结果误差的影响范围，如果误差在一个比较小的范围内（如±0.3%范围内），可以不用修正标准曲线直接进行来样检测（只需知道基质沥青和改性剂型号，无需再做标准曲线）。
（6）探讨利用红外光谱法检测复合改性沥青质量的稳定性。
由于复合改性沥青是由一种或多种材料复合而成，质量更加难以控制，因此可以考虑通过红外光谱法（图谱的波动）来判断复合改性沥青的稳定性，发现异常即可对该沥青进行进一步常规质量检测，判断是否满足规范或设计要求。
参考文献：
[1].改性沥青sbs含量的红外光谱分析_徐志荣.
[2].JTGF40-2004公路沥青路面施工技术规范.
[3].光谱分析仪傅里叶变换红外光谱分析(第二版).
[4].杨荣臻与肖鹏,基于红外光谱法的SBS改性沥青共混机理分析.华东公路,2006(03):第78-81页.
[5].李炜光,宋家乐与周巧英,我国SBS改性沥青中改性剂掺量和加工质量控制.交通标准化,2012(04):第8-11页.
[6].王丽红,改性沥青中聚合物含量化学检测方法及红外光谱验证.化学工程师,2012.26(05):第34-36页.
[7].DB33T989-2015改性沥青中SBS含量的测定红外光谱法.
[8].肖云,袁燕与张肖宁,SBS微观分散状态与改性沥青性能的关系.华南理工大学学报(自然科学版),2005(08):第83-86页.
[9].耿九光,原健安与王乾,基于GPC法的改性沥青SBS含量测试方法研究.应用化工,2013.42(09):第1706-1707+1711页.
[10].王丽红,改性沥青中聚合物含量化学检测方法及红外光谱验证.化学工程师,2012.26(05):第34-36页.
[11].刘博,改性沥青中SBS含量物理检测方法研究,2013,中南大学.第69页.。