产品应用丨Lyza7000红外光谱仪：实现溶剂低耗的沥青检测法
时间：2024-11-29 阅读：234
在我国，沥青路面作为最为典型的道路结构，其性能与寿命极大程度上依赖于黏结材料——沥青的质量。众多工程实例揭示，诸如车辙形成、路面松散及开裂等早期损坏现象，往往与沥青本身的品质缺陷紧密相关。
市场上，沥青质量参差不齐，以次充好、掺假行为频发，诸如在改性沥青中掺入非SBS等成分，严重影响了路面的建设质量。因此，实施有效的沥青质量控制措施，是确保道路长期稳定使用的关键所在。鉴于沥青成分的复杂性，如何准确评估与鉴别沥青质量，一直是道路工程领域面临的重点和难点。
沥青制样过程
沥青制样过程参照DIN EN 12594 （1）中的方法。将沥青加热后倒入硅胶模具中（见图2），样品将在模具中冷却至室温。在进行红外光谱测量之前，应至少有2小时的储存期。
图2：沥青红外测试用硅树脂模具
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测量设置
表1中列出了测量设置。
表1：测量设置参数
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FTIR光谱测量过程和结果
过程
PROCESS
以空气作为背景光谱，测量完背景光谱后，将样品立即放置在水平ATR的ZnSe晶体板上。
图3：从磨具中取出沥青样品并放置在ZnSe晶体板上的过程
结果
RESULTS
图4和图5为两种道路沥青的红外光谱，沥青的指纹区为2900 cm⁻1至1450 cm⁻1。沥青中的添加剂可能会引入新的峰，或者峰形的变化，亦或者相对峰强的变化。
褐煤蜡、SBC聚合物或橡胶改性相关的谱带的可参考表2。
表2：添加剂种类以及其红外特征峰位
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测量晶体的清洁
事实证明，从测量晶体上快速取下样品是有效的清洁方法。为了方便起见，应用手指或木棒在晶体边缘轻轻提起样品，以便用两个手指轻松取出。或者，在放置样品之前，可以将一张防油纸放在晶体旁边作为分离层。
样品取出后，测量晶体上可能会残留少量沥青（见图7）。为了清洁这些残留物，可以使用沥青去除剂浸泡过的棉布小心地来回擦拭ZnSe晶体板。这种沥青的多次全反射（HATR）法能够最大限度的减少溶剂的消耗。
图6：从晶体中取出样品后的残留物
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应用总结
红外光谱技术能够迅速且高效地分析沥青样本，实现沥青的精确鉴定及多种改性剂的准确识别。本文特此推荐采用多次全反射法（HATR）来执行沥青样本的红外光谱测定，并详细阐述了一种创新的沥青样本制备流程。
此流程无需在测量前添加任何溶剂，仅在清理晶体时采用极少量的沥青清除剂，极大地缩减了实验室溶剂的使用量，从而显著提升了实验操作的安全性。
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