沥青混合料中SBS改性剂分散性的测试方法技术

本发明专利技术涉及道路工程材料检测技术领域，尤其涉及一种沥青混合料中SBS改性剂分散性的测试方法。该沥青混合料中SBS改性剂分散性的测试方法包括：(1)对待测沥青混合料分散取样，溶解样品并过滤得溶液；(2)使用氟化钙或溴化钾载片透过法，对溶液进行红外测试；(3)对所得的红外图像进行定量分析，对红外谱图进行积分，计算沥青与SBS各自特征峰中两单峰面积；(4)将上述两峰面积比值记为Z，计算平均值分析所有取样Z

【技术实现步骤摘要】
沥青混合料中SBS改性剂分散性的测试方法


[0001]本专利技术涉及道路工程材料检测
，尤其涉及一种沥青混合料中SBS改性剂分散性的测试方法。

技术介绍

[0002]随着现代交通的发展，传统的沥青已经渐渐难以满足道路路面的技术要求。苯乙烯－丁二烯的－苯乙烯的嵌段共聚物(SBS)，是一种重要的沥青改性剂，能有效改善沥青的高低温性能和抗车辙能力等。目前工业上使用的SBS改性剂的方式主要以湿法改性为主，即将SBS研磨之后与沥青通过高速剪切等手段均匀混合制成SBS改性沥青，然后在施工中使用。但是湿法工艺具有非常明显的局限性，需要专门的改性设备，工艺复杂；沥青加热温度高，易老化；SBS改性剂与沥青的相容性差，易离析；另外，SBS改性剂的掺量和基质沥青的质量难以控制，这些因素直接导致了SBS湿法改性沥青出现了诸多问题，严重影响了沥青路面的使用寿命。而干法直投工艺则是提前将SBS改性剂经一定的加工工艺制成合适的固体颗粒，直接与沥青混合料拌合，在拌合的过程中实现交联和分散。干法投放有效地解决了湿法工艺中的种种问题，保证了沥青混合料的质量。
[0003]采用干法直投工艺，SBS改性剂颗粒对沥青的改性影响很大程度上取决于其在沥青混合料中的掺量、分散状态，特别是均匀性。但是对于干法直投工艺而言，由于SBS改性剂颗粒是直接混入拌锅中拌合成混合料，因此很难具体表征SBS改性剂在其中的分散状态，常规方法是通过对拌合完成的混合料进行各项指标的测试，通过沥青混合料的测试结果来间接表征SBS改性剂在沥青中的分散状态。但是这种方法往往变异性大，不准确、不具体，缺乏科学性和严谨性。此外，传统的可视化－数学计算法(V－C法)测量SBS含量/分布，受限于其测量原理，其数据采集方式大多是估算法，纵使通过数学处理使得结果接近准确值，但实际值却无法通过这种方法测出。
[0004]因此，对于干法工艺而言，在与集料拌合的过程中，如何保证干法SBS改性剂均匀地分散在沥青混合料中，一直没有很好的分析手段。针对干法施工过程中沥青混合料拌和时间短的特点，如何快速分析、识别SBS改性剂颗粒分散的均匀性，成为影响干法SBS直投工艺沥青混合料质量的关键因素。寻找一种科学、准确的方法来表征SBS在沥青混合料中的分散状态，对于改进干法SBS混合工艺、施工工艺，进而保证沥青混合料质量无疑具有重大的意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种沥青混合料中SBS改性剂分散性的测试方法，该方法能精确、多方面地表征SBS改性剂在沥青混合料中的分散性，方便对不同的SBS改性沥青拌合、摊铺工艺进行分散性评估，为施工工艺的改进提供依据；具有良好的实用与推广价值，解决了现有技术中存在的问题。
[0006]本专利技术所采用的技术方案是：
[0007]一种沥青混合料中SBS改性剂分散性的测试方法，包括如下操作步骤：
[0008](1)对待测改性沥青混合料进行分散取样，溶解样品并过滤得溶液，备用；
[0009](2)使用氟化钙(CaF2)或溴化钾载片透过法对步骤(1)溶液进行红外测试；
[0010](3)对所得的红外图像进行定量分析，使用OPUS软件对红外谱图进行积分，计算沥青与SBS各自特征峰中两个单峰的面积；
[0011](4)将上述两峰的面积比值记为Z，计算平均值分析所有取样的Zi值，根据以下公式得其离散性；具体计算公式为：
[0012]方差
[0013]离散系数
[0014]当离散系数小于10％时，分散性符合要求，SBS改性剂均匀地分散在沥青混合料中；反之，分散性不符合要求，SBS改性剂在沥青混合料中分散不均匀。
[0015]进一步地，步骤(1)中分散取样选择在待测改性沥青混合料的不同位置选3－5个点；步骤(1)样品使用适量四氯化碳(CCl4)溶解得溶液。
[0016]进一步地，步骤(1)中分散取样选择在待测改性沥青混合料的不同位置选4－5个点。
[0017]进一步地，步骤(1)中分散取样选择在待测改性沥青混合料的不同位置选4个点。
[0018]进一步地，步骤(2)红外测试以空白载片为背景，背景扫描时间为64次，样品扫描时间为64次，扫描速度为7.5KHz，保留4000－600cm
－1
区间内的数据，分辨率为4cm
－1
。
[0019]进一步地，步骤(3)沥青与SBS各自的特征峰分别为1356cm
－1
与955cm
－1
；积分限分别设置为1425－1329.5cm
－1
和985.5－952.5cm
－1
；
[0020]上述的沥青混合料中SBS改性剂分散性的测试方法，还包括：
[0021](5)选用与待测物同型号的沥青和SBS改性剂，配成一系列配比的SBS改性沥青，用同步骤(2)、(3)的方法进行红外测试，分别以Z值和配比为坐标绘制吸光度－SBS含量的标准曲线；
[0022](6)将实际取样点的Z值与标准曲线进行对比，其对应的配比值即为所取样处的SBS绝对浓度。
[0023]上述方法获得的SBS绝对浓度即为SBS含量的真实值，是基于朗伯比尔定律构建的一种准确的测量方法。基于真实值进行的离散性分析，无疑要比采用估算值进行分析的现有传统方法准确可靠。
[0024]本专利技术的有益效果：
[0025]本专利技术沥青混合料中SBS改性剂分散性的测试方法，是针对现有干法SBS改性剂在沥青混合料中的分散性尚无科学、准确的分析方法的问题进行的创新。具体通过对样品进行科学取样设计、溶解、分离等处理，消除沥青混合料中多种成分的干扰，使分析环境简单化，采用傅里叶变换红外光谱表征，获得了SBS在沥青混合料中的离散系数及绝对浓度这一真实含量。该测试方法能精确、多方面地表征SBS改性剂在沥青混合料中的分散性，方便对不同的SBS改性沥青拌合、摊铺工艺进行分散性评估，为施工工艺的改进提供依据和指导；具有良好的实用与推广价值。
[0026]从微观角度来看，SBS对沥青混合料的改性作用主要是通过分散在沥青混合料中，
相互交联形成稳定的网状分散体系来实现的，这一过程更多的是物理分散而非化学结合。因此，对于SBS改性沥青而言，其性能的优劣与SBS改性剂的掺量以及分布的均匀性息息相关。现有常规方法如荧光显微镜法、凝胶渗透色谱法、热重分析法、全反射红外光谱(ATR)法等用于分析改性沥青中SBS掺量，不精确，且只能分析改性沥青，无法分析复杂的改性沥青混合料，结果也受到其他组分的干扰。本专利技术分析改性沥青混合料中SBS分布均匀性的方法能很好的用于沥青混合料中SBS分散性测定，通过引入离散系数，以离散系数为标准，规范沥青混合料中SBS分散性优劣，同时测定沥青混合料中SBS绝对浓度，实现了量化的SBS分散性测试，对实际生产作用显著。
[0027]本专利技术通过红外光谱法建立了一种改性沥青混合料中SBS分布均匀性的分析方法，以SMA－13级配为例，使用本专利技术方法分析了不同拌合时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种沥青混合料中SBS改性剂分散性的测试方法，其特征在于，包括如下操作步骤：(1)对待测改性沥青混合料进行分散取样，溶解样品并过滤得溶液，备用；(2)使用氟化钙或溴化钾载片透过法，对步骤(1)溶液进行红外测试；(3)对所得的红外图像进行定量分析，对红外谱图进行积分，计算沥青与SBS各自特征峰中两个单峰的面积；(4)将上述两峰的面积比值记为Z，计算平均值分析所有取样的Z
i
值，根据以下公式得其离散性；具体计算公式为：方差离散系数当离散系数小于10％时，分散性符合要求，SBS改性剂均匀地分散在沥青混合料中；反之，分散性不符合要求，SBS改性剂在沥青混合料中分散不均匀。2.根据权利要求1所述的沥青混合料中SBS改性剂分散性的测试方法，其特征在于，步骤(1)中分散取样选择在待测改性沥青混合料的不同位置选3－5个点；步骤(1)样品使用适量四氯化碳(CCl4)溶解得溶液。3.根据权利要求2所述的沥青混合料中SBS改性剂分散性的测试方法，其特征在于，步骤(1)中分散取样选择在待测改性沥青混合料的不同位置选3－5个点。4.根据权利要求1所述的沥...

【专利技术属性】
技术研发人员：白玉铎，吴士乾，张广威，许展飞，姜益顺，徐大众，高国华，李传海，
申请(专利权)人：山东省路桥集团有限公司，
类型：发明
国别省市：