詳細介紹
紅外光譜法在基質瀝青不同品牌判定上的應用
基質瀝青,由于產地及品牌的不同,化學成分存在微小的差異,能否對基質瀝青產地及品牌進行精確判定,對于路面施工監(jiān)理和工程雙方來講無論是在質量監(jiān)管和質量控制上都有很強的現實意義。
本研究以克煉90、眀源90兩個品牌的基質瀝青樣品為研究對象,利用中紅外光譜技術對樣品進行光譜掃描,結合化學計量學方法建立基質瀝青品牌鑒別模型。結果表明,在經過光譜預處理后,建立基質瀝青產地或品牌鑒別模型,對未參與建模的樣品進行預測,樣品判定結果非常理想。
1、實驗條件
1.1材料與方法
瀝青標準樣品來源于新疆某在建工程項目,含克煉90、眀源90兩個品牌,樣品在室溫25℃條件下保存。
1.2儀器及附件
FTIR-650高配 傅里葉變換紅外光譜儀;
液體測試附件 單次ATR附件(硒化鋅晶體,45°入射);
1.3測試條件
分辨率: 4cmP-1P
掃描次數: 32次
2、譜圖分析
2.1測試譜圖疊加
2.2相似度分析
對兩類樣品進行相似度分析,分析結果如上圖所示,結果顯示兩個品牌基質瀝青樣品沒有明顯區(qū)別,直接通過相似度分析無法同時對兩個品牌基質瀝青進行品牌區(qū)分。
2.3多元統(tǒng)計分析
使用多元統(tǒng)計分析時對兩個品牌瀝青進行分析。
紅
使用主成分分析、偏最小二乘判別對兩個品牌瀝青樣品進行分析,結果如上圖所示兩個品牌瀝青數據分別按照各自屬性進行分布。
2.4分類模式識別
瀝青品牌識別
使用偏最小二乘判別分析算法對兩個品牌瀝青的測試集數據進行模式識別,結果如下:
3、結論
利用中紅外光譜技術對樣品進行光譜掃描,對克煉90、眀源90兩個品牌基質瀝青樣品進行研究,結合化學計量學方法建立基質瀝青品牌識別模型;結果表明,在經過光譜預處理后,建立瀝青品牌識別模型,對未參與建模的樣品進行預測,克煉90和眀源90瀝青樣品識別率皆為,判定結果非常理想。
紅外光譜法在改性瀝青中SBS含量測定上的應用
SBS改性瀝青優(yōu)良的路用性能已經得到廣泛認可并已大量應用于高等級公路、機場道路、橋面鋪裝等工程的建設與養(yǎng)護。SBS改性瀝青是基質瀝青與改性劑SBS的共混物,SBS含量是決定SBS改性瀝青路用性能的重要因素之一。
本文研究了基質瀝青、SBS的紅外光譜特征,并根據Lambert-Beer定律,利用待測物質特征官能團在特定波數處的紅外吸收強度與物質濃度的正比關系,對改性瀝青中SBS改性劑的含量進行了測定。
改性瀝青紅外光譜圖中966 cm-1處的C=C基團上碳氫鍵彎曲振動特征吸收峰,和1377 cm-1處的CH3基團上碳氫鍵彎曲振動特征吸收峰,作為SBS含量測定的特征吸收峰,分別測量特征吸收峰面積(A966和A1377),計算峰面積的比值,以比值與SBS含量建立線性關系曲線。
實驗條件:
儀器及附件:
FTIR-650高配 傅里葉變換紅外光譜儀;
液體測試附件 可拆液體池(KBr材質);
其它:
(CBCl44B)
基質瀝青
SBS標準品
分析天平等。
測試條件:
分辨率: 4cmP-1P
掃描次數: 32次
檢測器: DTGS
1、基質瀝青和 SBS改性劑紅外光譜
基質瀝青
SBS改性劑
2、不同濃度SBS改性瀝青標線制作
將不同濃度的SBS改性瀝青樣品進行溶解涂膜,以為背景記錄其在966 cm-1處和1377 cm-1處的峰面積,以兩者的峰面積比為橫坐標、改性瀝青的百分含量為縱坐標建立工作曲線(如下圖)。
結論:
根據Lambert-Beer定律,根據SBS改性劑特征官能團在特定波數處的紅外吸收強度與物質濃度的正比關系,應用傅里葉紅外光譜技術對966 cm-1處和1377 cm-1處的峰面積比與改性劑的含量相關性進行了實驗驗證,結果表明應用該方法測定改性瀝青中SBS的含量,方法準確、快速,工作曲線RP2P可以達到0.99,滿足定量的測定要求。