沥青指纹识别快速检测技术在高速公路沥青质量控制中的应用

沥青质量是决定高速公路路面质量的重要因素之一,在广东地区基质沥青主要应用于高速公路下面层,SBS改性沥青主要应用于中、上面层。利用沥青指纹识别快速检测技术,可以在施工现场对基质沥青的纯度和SBS改性沥青改性剂的含量进行有效控制。工程现场常用的SBS含量检测方法主要为红外光谱法,系统梳理了近年来红外光谱技术在SBS改性沥青改性剂含量测定方面的研究进展,并结合沥青指纹识别快速检测技术,在某高速公路建设过程中对基质沥青的纯度、SBS改性沥青改性剂的含量进行了测定分析。     

基于FTIR法的改性沥青SBS掺量检测方法研究

基于傅里叶变换红外光谱法(FTIR),对基质沥青、SBS及SBS改性沥青进行了透射光谱试验分析。研究结果表明:改性沥青红外光谱图中966 cm~(-1)处和810 cm~(-1)处的特征吸收峰可用于SBS掺量的定量分析,改性沥青中SBS掺量与A_(966)/A_(810)(966 cm~(-1)处与810 cm~(-1)处特征吸收峰面积比)存在明显的线性相关,相关系数可达0.995以上。提出的检测方法能够快速、准确地测定SBS改性沥青中改性剂掺量,从而达到检测、监控工程材料质量的目的。     

基于FTIR技术的沥青老化研究

沥青老化是沥青路面松散破坏的主要原因之一。沥青老化是一个极其复杂的物理和化学变化过程,傅里叶红外光谱分析法(FTIR)可分析沥青老化前后的特征官能团变化,定性或定量分析沥青的老化程度。文中综述FTIR技术应用于沥青老化研究的进展,重点研究3种不同老化方式下基质沥青的红外光谱变化特征,分析FTIR技术应用的局限性。     

基于K近邻算法的沥青红外光谱质量控制

沥青质量的优劣直接影响沥青路面的性能。红外光谱技术作为一种无损、快速的微观分析手段,能够对沥青品牌进行识别,对于沥青质量控制具有十分重要的意义。为提高沥青红外光谱技术质量控制的准确性,选取K近邻算法对红外光谱数据进行解析和训练,共收集了7种不同品牌的共336个沥青样本,通过衰减全反射傅里叶变换红外光谱仪对其进行光谱采集和分析。结果表明,使用K近邻算法对沥青红外光谱数据分析具有可行性;当K=6,且σ=0.1时,此时沥青品牌预测误差最小,识别准确率达到95%左右。     

高效凝胶渗透色谱法测定聚合物改性沥青和道路回收沥青中的改性剂含量

介绍了利用高效凝胶渗透色谱法(GPC)测定道路改性沥青中聚合物改性剂含量的方法,将所得结果与美国州公路及运输协会推荐的傅立叶变换红外光谱法所得结果进行了比较。样品采自波兰格但斯克市不同街道的改性沥青,重点研究了两种最为常用的道路沥青改性剂,苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)和苯乙烯-丁二烯(SB)共聚物。研究结果表明:GPC可区分改性道路沥青与未改性道路沥青。当对沥青中的改性剂含量有所怀疑或者材料不满足相关要求时,可采用GPC进行改性沥青的仲裁分析,这在质量控制方面尤其重要。     

基于红外光谱的改性沥青SBS含量测定可行性分析

通过傅里叶红外光谱中SBS特征吸收峰强度和SBS特征吸收峰面积与基质沥青特征吸收峰面积比值分析改性沥青中SBS含量。试验结果表明,采用不同的分析参数得到的SBS含量检测结果差异较大,同一样品平行检测结果复现性差,制样的质量分数对于检测结果的影响较大。采用红外光谱只宜用于定性分析,难达到精确的定量分析。     

基于红外光谱的改性沥青SBS含量检测的可靠性分析

目前SBS改性沥青的质量控制主要是通过对改性沥青的常规指标的检测结果进行评价。影响改性沥青的性能的关键因素之一是SBS改性剂含量。目前,改性沥青中SBS含量的检测方法便捷、有效的方法是红外光谱法。但是红外光谱法易受样品制备方式、样品浓度和环境的影响,尤其是在定量分析中采用的制样方式各不相同,这使得现有的试验结果之间无法比对分析,相互没有参考性。鉴于此,本文通过试样制备方式对红外光谱SBS含量检测的影响,得出适用于红外光谱的制样方法 -涂抹法和ATR法的标准制样方式,以消除不利因素对检测结果的影响,便于红外光谱沥青质量控制方法的推广运用。     

再生剂对SBS改性沥青宏观性能与微观结构的影响

通过制备SBS改性剂掺量为0～5.0%的改性沥青并测试针入度、软化点、5℃延度、弹性恢复以及旋转黏度，研究了改性沥青宏观指标与SBS改性剂掺量间的联系。改性沥青再生试验表明：含SBS改性剂成分的B再生剂比普通A再生剂对老化改性沥青再生效果更好，抗老化能力也更为优异。采用红外光谱测试以及荧光显微镜成像对改性沥青中SBS改性剂含量进行定量以及定性的测定，并与改性沥青宏观指标相对应。改性沥青老化后其SBS改性剂含量降低，仅使用再生剂对其进行再生并不能恢复SBS改性剂含量，A/B新旧混合沥青中SBS改性剂含量进一步提升，可以达到3.05%的较高含量。采用动态剪切流变(DSR)试验研究改性沥青的高温抗车辙能力，老化后回收沥青的高温稳定性增强，掺入再生剂会降低其高温抗车辙能力，再生沥青、新旧混合沥青与新改性沥青的高温特性相似。     

聚合物用作道路沥青改性剂

介绍了可用作沥青改性剂的聚合物种类和改性剂制备方法，并主要综述了聚合物改性剂的改性机理。聚合物用作改性剂可以提高沥青的软化点，改善沥青的低温柔韧性，提高延度，使沥青产生可逆的弹性变形。废轮胎与废塑料作为聚合物，经适当处理后可被用作道路沥青改性剂。     

SBS聚合物改性沥青的离析

SBS聚合物改性沥青是由沥青与聚合物改性剂组成的混合物，从热力学的角度分析。这类体系不稳定，在引力的作用下可能发生相分离，文中采用热贮存试验来测试相分离并通过软化点之差，动态力学分析（DMA），傅立叶变换红外光谱分析（FTIR）加以评价，在DMA及FTIR试验结果的基础上，研究基质沥青的类型，SBS聚合物的性能，剂量对离析的影响。此外，还探讨了离析的流变特性和离析的机理。     

杜仲胶工程特性及其在沥青改性中的应用初探

目前国内沥青改性剂大多为石油副产品,造价高且不可再生,无法满足日益增长的公路建设需求,需要找到天然可再生且性能良好、价格适宜的新型改性剂来补充。因此在介绍杜仲胶硫化过程及硫化胶物理力学性能,及其良好的工程学特性及工程应用前景的基础上,根据其具有的橡胶—塑料统一材料谱特点,提出了将天然橡胶——杜仲胶作为改性剂与沥青共混。进行了红外光谱和扫描电镜分析以及沥青基本指标试验,试验结果表明杜仲胶可以改善沥青低温性能、明显改善沥青高温性能,验证了杜仲胶可用于沥青改性的论点。     

硅藻土改性沥青胶浆力学性能及老化机理研究

硅藻土对沥青高低温力学性能和老化性能有一定改善作用,是一种较好改性剂。采用了软化点试验和有别于常规试验锥入度与测力延度试验分别对不同掺量(5%、10%和15%)硅藻土沥青胶浆高低温性能进行分析,同时结合傅里叶红外光谱试验对其改性和抗老化机理进行研究。研究结果表明,硅藻土对沥青力学性能有较好改善作用,掺量为15%时,沥青胶浆表现出较好高温稳定性,掺量为5%时,其低温抗裂性最佳。在热氧老化过程中,沥青中不饱和烃与空气中氧气发生反应,生成了新官能团[羰基(C=O)和亚砜基(S=O)],但硅藻土特殊孔隙结构有较强吸附作用,能抑制沥青老化,硅藻土掺量10%时,老化抑制作用达到最大。     

利用Cryo-SEM和图像处理技术评价老化和再生沥青低温抗裂性的新方法

高掺量RAP沥青混合料的低温抗裂性是一个受到关注的问题,以前的研究中常使用各种再生剂使温度裂缝的数量达到最小。该文采用傅里叶变换红外光谱测定沥青的氧化程度。为了评价老化沥青和再生沥青的低温抗裂性,首先采用低温扫描电镜(CryoSEM)获取断裂表面的图像,然后使用图像处理技术分析Cryo-SEM图像,结合再生沥青产生的断裂面比老化沥青少。最后根据断裂指数对每种沥青的低温抗裂性进行排序。采用Cryo-SEM技术结合图像处理技术可以更加形象地观察沥青断裂表面,而且可以通过计算断裂指数来评价沥青的低温抗裂性。     

基于FTIR衰减全反射法的SBS含量快速测试方法研究

SBS改性沥青因可显著提高沥青路面的使用性能从而得以大范围推广应用。工厂化改性方式使得SBS改性沥青生产与使用环节分离,改性沥青SBS含量及质量监控成为难点。基于傅里叶变换红外光谱(FTIR)衰减全反射法提出一种SBS含量快速检测方法,该方法采用点滴法成型沥青试样,应用衰减全反射ATR附件采集试样的红外光谱,以(C_(SBS),A_(966)/A_(1377))集合经线性拟合得到标准曲线计算未知样的SBS含量。与规范JTG E20-2019 T 0673方法相比,该方法具有制样简单、测试时间短和结果精准等特点,可用于施工项目现场的SBS含量快速检测。     

纳米 Al2O3 改性沥青的制备及其性能研究

为了研究纳米Al2O3改性剂对A-70#基质沥青物理性能、流变特性的影响及其微观改性机理。基于室内试验制备了不同掺量（1%、2%、3%、4%、5%）的纳米Al2O3改性沥青,对其进行三大指标、黏度、流变、抗老化性能及其傅里叶红外光谱试验测试。结果表明：加入纳米Al2O3之后,基质沥青的软化点和黏度提高,针入度及延度下降,纳米Al2O3最佳掺量为4%。由流变试验结果可知,纳米Al2O3可以提升基质沥青的车辙因子,显著增强其高温稳定性,抗老化性能得以提升,但对低温抗裂性能不利。根据微观分析结果,纳米Al2O3与基质沥青之间既产生了物理变化,又有微弱的化学反应存在。     

SBS改性沥青的物理性能与中低温流变性研究

该文对SBS聚合物改性沥青(PMB)在中低温下的物理性能与流变性能进行研究。结果表明:PMB在60℃时表现为假塑性流体,而未改性沥青则更像牛顿流体。低频率下,SBS改性沥青的储能模量曲线斜率接近2,损耗模量近似1,表明聚合物改性剂与沥青基具有较强的相互作用和良好的相容性。SBS改性沥青的储能模量与损耗模量的关系满足HAN曲线,表明其为均一系统。SBS改性剂与沥青基的交联结构可根据MacKintosh理论确定,改性沥青的动态模量和聚合物改性剂的含量具有较好的相关性,表明PMB具有较强的黏弹性和稳定的网络结构。聚合物改性沥青从黏性到弹性的过渡温度(VET)随着改性聚合物含量的增加而增加,表明PMB具有较强的抗开裂能力,尤其当聚合物改性剂的掺量超过5%时。测试了聚合物改性沥青样品的物理力学性能,其与流变性测试的结果一致。     

SBS与沥青相容性的研究

改性剂与沥青的相容性是决定改性效果和改性沥青制作工艺的关键因素，而聚合物改性沥青的相容性与基质沥青的组成，聚合物的剂量，聚合物成分结构以及贮存温度密切相关，利用热贮存稳定性试验系统研究了SBS与基质沥的相容性，结果表明，线形SBS普遍比星型SBS具有较好的相容性，SBS含量小于3％时的改性沥青的稳定性也较好，沥青质含量适中，芳香分含量越小的基质沥青与SBS相容性也越好。     

硅藻土改性沥青微观机理研究

采用红外光谱和差示扫描量热分析的方法,对硅藻土改性剂、不同掺量硅改沥青以及不同种类硅改沥青进行了试验。分析了硅藻土微观结构对硅改沥青性能的影响,研究了两者之间相互作用的机理,为硅藻土改性沥青的进一步应用提供了微观理论上的依据。     

广东华路交通科技有限公司沥青指纹识别快速检测技术

<正>一、技术原理每种沥青都有其特殊的分子和结构组成,对应了独有的指纹图谱。傅里叶变换红外(FTIR)光谱可以对沥青的指纹图谱进行识别,判断其结构组成、添加剂(SBS、SBR)的掺量、纯洁度、老化程度等,是当前用于沥青定量、定性分析最先进的技术。二、技术优势与特点检测速度快,每个样只需要60秒;专业性强,拥有广东省历年、各种品牌沥青的数据库;分析准确,拥有先进的Resolutions Pro等智能分析软件;     

路用沥青红外光谱技术国内研究现状综述

近红外光谱主要反映C-H、O-H、N-H、S-H等有机化合物和混合物的化学键信息,沥青作为典型的有机混合物,用红外光谱可以直接对其组成结构进行定性和定量分析。近年来,红外光谱技术在路用沥青中的应用日益广泛,主要包括:沥青真伪鉴别、SBS改性沥青中SBS含量检测和沥青老化及再生机理分析三种,文章系统梳理了这三种技术的研究现状,可为红外光谱技术在路用沥青检测中的应用提供参考。