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轉(zhuǎn)發(fā):交通運輸行業(yè)標準《SBS改性瀝青改性劑含量測試方法 紅外光譜法》解讀
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天津市能譜科技有限公司

時間: 2024-08-13 瀏覽量: 42

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一、制定背景


SBS改性瀝青具有優(yōu)良的高、低溫路用性能,在我國高等級路面工程中得到了普遍應用。SBS改性瀝青的性能與質(zhì)量受到SBS改性劑摻量的直接影響,交通運輸行業(yè)標準規(guī)范中雖有檢測瀝青性能的方法,但沒有直接檢測改性瀝青中SBS摻量的方法,瀝青性能試驗如三大指標耗時較長,使得成品改性瀝青在實際生產(chǎn)中,沒有很好的能夠快速判別SBS改性瀝青質(zhì)量的手段。


近年來,市場上出現(xiàn)了多種SBS瀝青改性劑含量測定技術(shù),但精度和準確性參差不齊,復現(xiàn)性和適用性也有待研究,使用者和管理者沒有統(tǒng)一標準來遵循或評判。本標準的制定實施,為SBS改性瀝青的產(chǎn)品檢驗提供了標準化的改性劑含量測試方法,有利于規(guī)范SBS改性瀝青市場,保障SBS改性瀝青質(zhì)量,對創(chuàng)建良好的社會、經(jīng)濟效益起到積極作用。


二、標準的定位和作用


本標準為交通運輸行業(yè)推薦性標準,規(guī)定了紅外光譜法測試SBS改性瀝青改性劑含量方法的原理、儀器設(shè)備與材料、標準樣品制備、試驗準備、測試步驟等要求。用于指導和規(guī)范SBS改性瀝青改性劑含量測試方法的使用,能夠有效保障路面工程建設(shè)中的原材料質(zhì)量,提升路面工程建設(shè)品質(zhì)。

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三、標準主要內(nèi)容


(一)原理


主要說明了本標準使用紅外光譜法對改性瀝青中SBS含量進行定性分析的理論基礎(chǔ)。根據(jù)朗伯比爾(Lamber-Beer)定律的物理意義,當一束平行單色光垂直通過某一均勻非散射的吸光物質(zhì)時,其吸光度與吸光物質(zhì)的濃度成正比,正是由于這一特點,本標準將其利用到改性瀝青中SBS改性劑含量的測定。在改性瀝青紅外光譜圖中,SBS與基質(zhì)瀝青依然保持各自的特征峰位置,吸光度為二者的疊加。通過分析改性瀝青試樣的紅外光譜圖,找出代表SBS改性劑的特征峰,根據(jù)其強度值,便可以對其含量進行定量分析。


(二)儀器設(shè)備與材料要求


該部分主要明確了對改性瀝青SBS含量測定的各種試驗儀器的數(shù)量規(guī)格參數(shù)與材料要求,其目的在于試驗前試驗人員能夠?qū)υ囼炦M行充分的準備工作,試驗中能夠清楚各種儀器的使用規(guī)則及要求。


1.儀器設(shè)備要求


(1)測試中需要配置兩臺不同精度的電子天平。其中,一臺分度值不大于0.1g的電子天平,用于稱取瀝青質(zhì)量,一臺分度值不大于0.001g的電子天平,用于稱取SBS改性劑及其他添加劑質(zhì)量。


(2)配置一臺裝有溫度控制調(diào)節(jié)器的烘箱,用于瀝青的加熱熔融。SBS改性瀝青加熱溫度為(170±5)℃,要求烘箱控溫范圍為25℃~200℃。


(3)SBS含量測定儀器,其組成及讀取特征吸收峰面積的功能應符合JT/T 1177《改性瀝青 SBS含量測定儀》的要求。


(4)瀝青盛樣容器要求為可加熱的、密封帶蓋的廣口金屬容器(如罐、桶等),用于盛裝不同SBS含量的改性瀝青標樣,因制備SBS改性瀝青標樣不少于5組,要求瀝青盛樣容器配置不少于5個。


(5)瑪瑙研缽、研磨棒、壓片機、模具、紅外干燥燈,主要用于載體片的制作;加熱套、小電爐、鑷子、涂抹棒,主要用于測試過程將樣品涂抹于載體片上。載體片的制作及瀝青樣品涂抹需全程使用紅外干燥燈。


2.材料要求


(1)溴化鉀純度需達到光譜純級別,由于溴化鉀易受潮,在使用過程中應保持干燥狀態(tài)。


(2)載體片是由溴化鉀粉末壓制而成,用作均勻刮涂改性瀝青樣本的載體。


(3)基質(zhì)瀝青、SBS改性劑及其他添加劑,為制作標準樣品的原料,應與待測試改性瀝青試樣保持一致。


(四)標準樣品制備


準確的標準樣品制備是保證含量測定結(jié)果準確的必要條件,該部分詳細說明了標準樣品的制備方法與具體步驟,需注意應嚴格控制各環(huán)節(jié)加熱溫度、剪切和攪拌時間,規(guī)范操作各個環(huán)節(jié),確保制備出合格的標準樣品。該部分同時給出了標準樣品中SBS含量的計算公式,通過制樣過程測得的基質(zhì)瀝青、SBS改性劑、其他添加劑質(zhì)量,代入該公式即可計算得到標準樣品中的SBS含量比例。


(五)試驗準備


該部分詳細說明了試驗測試前的一系列準備工作,具體包括:


(1)標準樣品的加熱熔融。測試前需要提前將標準樣品放入恒溫烘箱中加熱,烘箱溫度控制在(170±5)℃,加熱至標準樣品呈均勻流動、粘稠液體狀。


(2)載體片的制備。采用壓片機將光譜純溴化鉀粉體壓制成厚度均勻、光潔透明的載體片備用,溴化鉀粉末用量約150mg,為避免溴化鉀受潮,操作過程中需采用紅外干燥燈加熱。


(3)SBS含量測試儀器操作條件的設(shè)置。測試前啟動儀器待用,并設(shè)定操作條件如下:波數(shù)范圍(400~4000)cm-1;分辨率8cm-1;掃描次數(shù)64~128次。

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(六)測定步驟


該部分詳細說明了標準樣品及待測樣品的測試步驟、標準工作曲線的建立,是測定方法中最為核心的內(nèi)容。該部分說明了如何通過標準工作曲線得出單個平行試樣的SBS含量值,給出了測試結(jié)果的計算處理方法,并指出了為保證結(jié)果的準確性,試驗中對樣品進行平行測定的要求。


需要注意的是,標準樣品測試前應先采集空白溴化鉀載體片背景,然后在載體片上涂抹標準樣品,進行樣品紅外光譜測試,樣品涂抹厚度應控制在0.1~0.5mm,冷卻至室溫后再測試;特征峰面積應在基線校正后采用積分算法計算得到,確保準確獲取每個樣品的特征峰面積值;標準工作曲線以標準樣品的SBS含量為橫坐標,以特征峰峰面積比SA/(SA+ SB)為縱坐標繪制,采用峰面積比的方式可以消除人為涂抹瀝青膜厚度不一對測試結(jié)果的影響,從而提高測試結(jié)果的穩(wěn)定性。


(全國交通工程(設(shè)施)公路標準化技術(shù)委員會供稿,文稿編撰鐘科、孫明志)

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