CN111103251A - 改性乳化沥青中sbr改性剂含量的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改性乳化沥青中SBR改性剂含量的检测方法，属于道路工程领域。该方法以红外光谱法检测SBR乳化沥青蒸发残留物中存在的有机物质特征峰,基于SBR特征峰的相对高度进行定量分析，所述SBR特征峰为966cm‑1吸收峰和/或699cm‑1吸收峰。与现有技术相比，本发明为改性乳化沥青中SBR改性剂含量的检测提供了专用方法，具有检测工艺简单易行，检测准确度高等特点，具有很好的推广应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及道路工程领域，具体提供一种改性乳化沥青中SBR改性剂含量的检测方法。
背景技术
乳化沥青具有节能环保、施工季节长的特点而在公路建设和养护作业中广泛应用。无论粘层、封层和透层等功能层，还是稀浆封层、微表处、复合封层等预防性养护技术，乃至冷拌冷铺、冷再生混合料技术，乳化沥青都是一个关键的胶结料形式；随着我国环境要求的提高、循环绿色理念的不断深入，特别是路网养护期的到来，乳化沥青已成为常温施工工艺中的重要材料保障技术。而改性乳化沥青又是一个重要的产品形式，它与普通乳化沥青相比，能够更好地保证使用性能，在破乳后具有优秀的高温性能、低温柔性、耐久性和集料粘附性，被常用在高等级沥青路面预防性养护、路面冷再生技术中，具有更广阔的应用前景。
目前，利用SBR胶乳制备改性乳化沥青的技术相对成熟，国内外研究者和从业者很早开展了关于制备工艺、乳化剂配伍性、稳定剂技术等方面的研究。但随着公路建设的不断开展，新建和养护公路里程的不断增加，改性乳化沥青及丁苯胶乳的需求剧增；而公路行业的相关规范又缺少对丁苯胶乳的质量要求和添加量规定——仅仅存在规定宽泛的乳化沥青技术指标，从而带来市场中的改性乳化沥青生产混乱、胶乳掺量浮动大、质量不稳定，严重影响了施工效果和相应施工技术的声誉。如，现有规范要求BCR类乳化沥青的标准粘度要求为12～60s，残留物针入度为40～100dmm，软化点大于53℃。可以计算出由不同指标确定的SBR含量，其中残留物针入度确定的含量范围为0.75％～6.4％，软化点确定的含量须大于2.3％，标准粘度确定的含量范围为0～59％。满足BCR乳化沥青技术要求的含量范围在2.3％～6.4％之间。可以说，在不考虑储存稳定性的情况，要达到BCR乳化沥青的技术要求，SBR的含量范围是很宽的，在具体生产和应用中，如果仅仅考察乳化沥青常规指标的满足性，将会带来偷工减料的可能性，带来改性乳化沥青应用效果不足、性能不良的风险，根本无法起到改性剂含量的监控效果。因此，对于SBR乳化沥青的使用应加强质量监控，如胶乳的使用量检测，从而来保证相关施工技术中的施工质量和技术水平。
发明内容
本发明是针对上述现有技术的不足，提供一种检测误差小、准确度高，能够实现SBR改性剂含量精准监控的改性乳化沥青中SBR改性剂含量的检测方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：改性乳化沥青中SBR改性剂含量的检测方法，其特点是以红外光谱法检测SBR乳化沥青蒸发残留物中存在的有机物质特征峰,基于SBR特征峰的相对高度进行定量分析，所述SBR特征峰为966cm-1吸收峰和/或699cm-1吸收峰。
进一步的，优选采用SBR特征峰的相对高度H特与沥青的810cm-1吸收峰相对高度H810的比值作为定量分析中的吸收度参数h，h＝H特/H810。
进一步的，可以建立SBR含量与吸收度参数h间的标准曲线，以实现SBR实际含量的测定。
具体检测步骤优选为：
A、对待测SBR乳化沥青进行蒸发试验，获取其残留物；
B、以红外光谱检测残留物，获得SBR特征峰的相对高度H特和沥青的810cm-1吸收峰相对高度H810；
C、计算吸收度参数h，并利用SBR含量与吸收度参数h间的标准曲线获得待测SBR乳化沥青中SBR的含量。
与现有技术相比，本发明的改性乳化沥青中SBR改性剂含量的检测方法具有以下突出的有益效果：
(一)为改性乳化沥青中SBR改性剂含量的检测提供了专用检测方法，克服了现有技术无法实现胶乳使用量精确检测的技术难题；
(二)针对乳化沥青的残留物进行试验，可以避免水的影响；
(三)实际含量与拟合含量的相对误差仅为-0.14％～0.02％，与实际含量的误差小，具有较高的精确度；
(四)检测过程简单易行，有利于该方法的大范围推广应用。
附图说明
附图1是不同SBR含量的改性乳化沥青残留物红外光谱图(一)；
附图2是不同SBR含量的改性乳化沥青残留物红外光谱图(二)；
附图3是吸光度参数h与SBR含量的关系曲线。
具体实施方式
下面结合说明书附图及具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。
如无特别说明，下述所用各成分的含量为重量百分比含量。
具体实施例：
1标准曲线绘制
1.1原材料
按照微表处用BCR类改性乳化沥青进行乳化沥青的制备。原材料如表1所示，其中乳化剂为阳离子慢裂型乳化剂，沥青与SBR胶乳指标列于表2、表3，超纯水采用HTH-WM型制水机自制生产。
表1改性乳化沥青制备原材料
表2基质沥青的性质
表3SBR胶乳指标
1.2改性乳化沥青制备
改性乳化沥青的制备采用后加SBR胶乳的方式进行。先行生产固含量60％的乳化沥青，再按照一定比例外掺SBR胶乳形成改性乳化沥青。
具体步骤如下：
(1)按厂家推荐的乳化剂含量2.8％，将乳化剂溶解到超纯水中形成皂液；加入盐酸调节皂液pH值为2；皂液加热到60℃，沥青加热至130℃，备用。
(2)清洁、预热乳化沥青胶体磨，按照固含量比例计算皂液和热沥青用量；先将皂液倒人胶体磨中循环10s，再将130℃的沥青缓慢倒入胶体磨继续循环60s，形成乳化沥青，标记为S0。
(3)按照SBR改性剂与沥青的质量比1％、2％、3％、4％、5％、计算胶乳用量并与乳化沥青进行搅拌，混合均匀后得到SBR改性乳化沥青，分别标记为S1、S2、S3、S4、S5样品；并将作为标准样品，用来制备红外光谱法中的SBR含量的标准曲线。
1.3绘制标准曲线
(1)按照JTG E20《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中的T0651方法获得样品S0、S1、S2、S3、S4、S5的蒸发残留物；
(2)以德国布鲁克Tensor-II型傅里叶变换红外光谱仪对各蒸发残留物进行红外光谱测试，实验采用ATR全反射方法进行，采集范围为400～4000cm-1，分辨率4cm-1，扫描次数16次，获得不同SBR含量的改性乳化沥青残留物红外光谱图，如图1、图2所示；
(3)得到各蒸发残留物的特征峰966cm-1吸收峰的相对高度和沥青的810cm-1吸收峰的相对高度H810，并计算得出吸收度参数h，h＝H966/H810。(4)考察吸光度参数h与SBR含量的关系。S0、S1、S2、S3、S4、S5样品残留物红外扫描后、得到的吸光度参数h与SBR含量的关系曲线(如图3所示)。该图表明，吸光度参数h与SBR含量呈现良好的线性关系，相关系数R2＝0.9933。
表4样品中SBR含量检测数据
利用图3关系曲线作为标准，经计算，实际含量与拟合含量的相对误差在-0.14％～0.02％之间，与实际含量的误差小，具有较高的精确度(如表4所示)。
2利用标准曲线对SBR乳化沥青的SBR改性剂含量进行检测
2.1对待测SBR乳化沥青进行蒸发试验，获取其残留物，记为S测；
2.2以红外光谱检测残留物S测，获得SBR特征峰的相对高度H966和沥青的810cm-1吸收峰相对高度H810；
2.3计算吸收度参数h，并利用SBR含量与吸收度参数h间的标准曲线(附图3)获得待测SBR乳化沥青中SBR的含量。
Claims (4)
1.改性乳化沥青中SBR改性剂含量的检测方法，其特征在于：以红外光谱法检测SBR乳化沥青蒸发残留物中存在的有机物质特征峰,基于SBR特征峰的相对高度进行定量分析，所述SBR特征峰为966cm-1吸收峰和/或699cm-1吸收峰。
2.根据权利要求1所述的改性乳化沥青中SBR改性剂含量的检测方法，其特征在于，采用SBR特征峰的相对高度H特与沥青的810cm-1吸收峰相对高度H810的比值作为定量分析中的吸收度参数h，h＝H特/H810。
3.根据权利要求2所述的改性乳化沥青中SBR改性剂含量的检测方法，其特征在于：建立SBR含量与吸收度参数h间的标准曲线，实现SBR实际含量的测定。
4.根据权利要求3所述的改性乳化沥青中SBR改性剂含量的检测方法，其特征在于具体检测步骤为：
A、对待测SBR乳化沥青进行蒸发试验，获取其残留物；
B、以红外光谱检测残留物，获得SBR特征峰的相对高度H特和沥青的810cm-1吸收峰相对高度H810；
C、计算吸收度参数h，并利用SBR含量与吸收度参数h间的标准曲线获得待测SBR乳化沥青中SBR的含量。
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| CN107036995A (zh) * | 2016-11-11 | 2017-08-11 | 东南大学 | 一种sbs改性沥青中sbs改性剂含量的测定方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 江西省时长监督管理局: "改性沥青中SBS、SBR类改性剂含量测定红外光谱法", 《改性沥青中SBS、SBR类改性剂含量测定红外光谱法》 * |
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