沥青红外光谱快速检测方法探讨

王泽华新疆农业大学交通与物流工程学院（830052）

0 前言

当前沥青性能指标检测方法众多，如GBT 4507—2014沥青软化点测定法、GBT4508—2010沥青延度测定法、GBT4509—2010沥青针入度测定法、SHTO425—2003石油沥青蜡含量测定法等。传统沥青检测方法要求用到很多设备，操作程序较多，过程也很复杂，不仅检测周期较长，检测结果也存在滞后需求等问题。因此为了保证沥青质量监控效果，需要大力研究沥青红外光谱快速检测技术，以便避免沥青在使用中出现质量问题。

1 沥青红外光谱快速检测的方法原理

傅里叶红外光谱分析仪简称FTIR，在材料官能团、化学反应中材料化学键变化等分析中应用比较多，其工作原理如下：光源将红外光发出来，通过分束器变成两束，分别到达定镜与动镜，动镜以恒定速度保持直线运动，两束光会产生光程差，最终形成干涉[1]。分束器中干涉光会合，并向样品照射，样品则吸收部分频率的红外光，导致干涉光强度发生变化，并形成样品干涉图。利用傅里叶变换处理干涉图，获得透过率或吸光度随波数或波长的红外吸收光谱图。

根据吸光度强度与化学键浓度的关系，借助FTIR作出定量分析。要在布格定律中，对吸光度强度与化学键浓度的关系作出了描述，得出某些化学键为一种多组分的混合物，化学键吸光度与化学键浓度为正比关系。

2 沥青红外光谱快速检测的发展

近年来，科研机构提出了FTIR红外光谱图的新型解析方法，除了能够提升光谱对照的针对性以外，也能够保证光谱对照更加准确，并实现以下目标：

1）提升沥青针入度等宏观检测指标推算的准确性与快速性，建立沥青红外光谱图与沥青宏观三大指标测试结果的一一对应数据库，打造红外光谱图与宏观指标的数学模型，这样能够利用检测沥青的红外光谱图，对沥青宏观检测指标的数值作出快速预测，最终得出沥青质量波动、合格等情况[2]。

2）准确甑别SBS改性沥青中的异样添加物。利用橡胶油、橡胶颗粒、橡胶粉、硫黄、抗车辙剂、PE、SBR等多种可能添加到SBS改性沥青中的异样物质数据库，对受检沥青和数据库内图谱作出一一比对，对SBS改性沥青的异常情况作出检测，通过报告警示、数值警示的形式，对检测人员进行提醒。

3）提升了SBS掺量的推算精度。在运用新型FTIR红外光谱图解析方法后，能够保证光谱对照的针对性大幅度的提高，也为光谱对照的准确性提供了可靠保障[3]。相比于以往常用的二维红外光谱图推算SBS改性沥青中SBS掺量的结果，有效降低了偏差比例，偏差比例从最开始的18.18%变为3.27%。

3 结语

在沥青红外光谱快速检测的过程中，主要采用FITR技术，以保证分子化合物结构鉴定与定量分析的准确性与可靠性。FITR光谱仪红外光源向样品照射，检测器能够对样品吸收的光量作出精确测量。这种吸收能够产生特有的光谱指纹，从而将分子结构与混合物中特定化学物的含量精确测定出来。今后我们还要继续深入研究，进一步提升沥青红外光谱快速检测的速度与准确性，保证沥青在使用中各项性能达标能够满足实际要求。