SBS改性瀝青是以基質(zhì)瀝青為原料，加入一定比例的SBS（苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物）改性劑，通過剪切、攪拌等方法使SBS均勻地分散于瀝青中，同時(shí)加入一定比例的專屬穩(wěn)定劑，形成SBS共混材料，利用SBS良好的物理性能對(duì)瀝青做改性處理。SBA改性劑可有效地改善瀝青的溫度性能、拉伸性能、彈性、內(nèi)聚附著性能、混合料的穩(wěn)定性、耐老化性等。SBS改性瀝青優(yōu)良的路用性能已經(jīng)得到廣泛認(rèn)可并已大量應(yīng)用于高等級(jí)公路、機(jī)場(chǎng)道路、橋面鋪裝等工程的建設(shè)與養(yǎng)護(hù)。SBS改性瀝青中SBS含量是決定SBS改性瀝青路用性能的重要因素之一。
參照我國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《JT/T 1329-2020 SBS改性瀝青改性劑含量測(cè)試方法-紅外光譜法》，根據(jù)待測(cè)改性瀝青樣品特征官能團(tuán)紅外吸收強(qiáng)度與物質(zhì)濃度的正比關(guān)系，建立特征官能團(tuán)紅外吸收強(qiáng)度與SBS改性劑含量的關(guān)系曲線，通過代入測(cè)試得到的特征官能團(tuán)紅外吸收強(qiáng)度，推算改性瀝青中SBS改性劑含量。
1、儀器設(shè)備
傅里葉變換紅外光譜儀、壓片機(jī)套件、光譜純溴化鉀、紅外干燥燈、電子天平、烘箱、高速剪切機(jī)、溫度計(jì)等。
2、標(biāo)準(zhǔn)品制備
依據(jù)JYG E20中規(guī)定的方法進(jìn)行取樣，基質(zhì)瀝青取樣量不少于3kg。準(zhǔn)確稱量基質(zhì)瀝青，進(jìn)行控溫剪切，然后稱量多組相應(yīng)質(zhì)量的SBS改性劑，分別摻入基質(zhì)瀝青中控溫混合攪拌，并加入相應(yīng)的其他添加劑，攪拌發(fā)育后自然冷卻至室溫備用。不同SBS含量（2%-6%）的改性瀝青標(biāo)準(zhǔn)樣品不少于5組，且每組不少于5個(gè)樣品。
標(biāo)準(zhǔn)樣品中SBS含量按以下公式計(jì)算：
式中：
XSBS—標(biāo)準(zhǔn)樣品中SBS含量；
mSBS—標(biāo)準(zhǔn)樣品中SBS質(zhì)量,單位為克(g)；
m1—標(biāo)準(zhǔn)樣品中基質(zhì)瀝青質(zhì)量,單位為克(g)；
m2—標(biāo)準(zhǔn)樣品中穩(wěn)定劑和其他添加劑質(zhì)量,單位為克(g)。
3、測(cè)試樣準(zhǔn)備
采用壓片機(jī)將光譜純溴化鉀壓制成厚度均勻、光潔透明的載體片備用，溴化鉀粉末用量約150mg。將標(biāo)準(zhǔn)樣品加熱至170℃±5℃，呈均勻流動(dòng)的粘稠液體狀，測(cè)樣時(shí)需按要求適量均勻涂抹于溴化鉀晶片上，冷卻后進(jìn)行測(cè)試。
4、樣品測(cè)試
首先將壓制好的溴化鉀載體片放入樣品倉進(jìn)行背景掃描，然后再測(cè)試涂抹均勻的樣品晶片，得到紅外光譜。
采用積分算法計(jì)算基線校正后的特征吸收峰面積，按以下公式計(jì)算Y值：
式中SA和SB分別代表966cmˉ1±2cmˉ1和812 cmˉ1±2cmˉ1兩處特征吸收峰的峰面積，單位為平方厘米（cm2）。
然后再計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)Yj值，以XSBS為橫坐標(biāo)對(duì)應(yīng)Yj為縱坐標(biāo)，擬合繪制不同的標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到峰面積比值和SBS含量間的關(guān)系式，相關(guān)系數(shù)應(yīng)大于0.995。
式中：
Yj——標(biāo)準(zhǔn)Y值，即標(biāo)準(zhǔn)樣品經(jīng)平行測(cè)試得到的Y的平均值；
Yi——第i次測(cè)試得到的Y值；
n——平行測(cè)試次數(shù)，n不小于5。
最后，測(cè)試待測(cè)樣品，根據(jù)待測(cè)樣品Yj值及標(biāo)定的工作曲線，計(jì)算得到對(duì)應(yīng)的XSBS值，即為待測(cè)樣品中的SBS含量。同一樣品需進(jìn)行5次平行測(cè)試，其中某個(gè)測(cè)試值的允許誤差不超過5次測(cè)試結(jié)果平均值的3%，取5次測(cè)試結(jié)果的平均值作為試樣的SBS含量。
根據(jù)上述方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，結(jié)果表明采用紅外光譜法測(cè)定改性瀝青中的SBS含量，方法準(zhǔn)確、快速、簡(jiǎn)便、重現(xiàn)性好，可以滿足行業(yè)測(cè)定要求。
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