瀝青紅外光譜快速檢測方法探討

王澤華新疆農業大學交通與物流工程學院（830052）

0 前言

當前瀝青性能指標檢測方法眾多，如GBT 4507—2014瀝青軟化點測定法、GBT4508—2010瀝青延度測定法、GBT4509—2010瀝青針入度測定法、SHTO425—2003石油瀝青蠟含量測定法等。傳統瀝青檢測方法要求用到很多設備，操作程序較多，過程也很復雜，不僅檢測周期較長，檢測結果也存在滯后需求等問題。因此為了保證瀝青質量監控效果，需要大力研究瀝青紅外光譜快速檢測技術，以便避免瀝青在使用中出現質量問題。

1 瀝青紅外光譜快速檢測的方法原理

傅里葉紅外光譜分析儀簡稱FTIR，在材料官能團、化學反應中材料化學鍵變化等分析中應用比較多，其工作原理如下：光源將紅外光發出來，通過分束器變成兩束，分別到達定鏡與動鏡，動鏡以恒定速度保持直線運動，兩束光會產生光程差，最終形成干涉[1]。分束器中干涉光會合，并向樣品照射，樣品則吸收部分頻率的紅外光，導致干涉光強度發生變化，并形成樣品干涉圖。利用傅里葉變換處理干涉圖，獲得透過率或吸光度隨波數或波長的紅外吸收光譜圖。

根據吸光度強度與化學鍵濃度的關系，借助FTIR作出定量分析。要在布格定律中，對吸光度強度與化學鍵濃度的關系作出了描述，得出某些化學鍵為一種多組分的混合物，化學鍵吸光度與化學鍵濃度為正比關系。

2 瀝青紅外光譜快速檢測的發展

近年來，科研機構提出了FTIR紅外光譜圖的新型解析方法，除了能夠提升光譜對照的針對性以外，也能夠保證光譜對照更加準確，并實現以下目標：

1）提升瀝青針入度等宏觀檢測指標推算的準確性與快速性，建立瀝青紅外光譜圖與瀝青宏觀三大指標測試結果的一一對應數據庫，打造紅外光譜圖與宏觀指標的數學模型，這樣能夠利用檢測瀝青的紅外光譜圖，對瀝青宏觀檢測指標的數值作出快速預測，最終得出瀝青質量波動、合格等情況[2]。

2）準確甑別SBS改性瀝青中的異樣添加物。利用橡膠油、橡膠顆粒、橡膠粉、硫黃、抗車轍劑、PE、SBR等多種可能添加到SBS改性瀝青中的異樣物質數據庫，對受檢瀝青和數據庫內圖譜作出一一比對，對SBS改性瀝青的異常情況作出檢測，通過報告警示、數值警示的形式，對檢測人員進行提醒。

3）提升了SBS摻量的推算精度。在運用新型FTIR紅外光譜圖解析方法后，能夠保證光譜對照的針對性大幅度的提高，也為光譜對照的準確性提供了可靠保障[3]。相比于以往常用的二維紅外光譜圖推算SBS改性瀝青中SBS摻量的結果，有效降低了偏差比例，偏差比例從最開始的18.18%變為3.27%。

3 結語

在瀝青紅外光譜快速檢測的過程中，主要采用FITR技術，以保證分子化合物結構鑒定與定量分析的準確性與可靠性。FITR光譜儀紅外光源向樣品照射，檢測器能夠對樣品吸收的光量作出精確測量。這種吸收能夠產生特有的光譜指紋，從而將分子結構與混合物中特定化學物的含量精確測定出來。今后我們還要繼續深入研究，進一步提升瀝青紅外光譜快速檢測的速度與準確性，保證瀝青在使用中各項性能達標能夠滿足實際要求。