[发明专利]一种改沥青中SBS改性剂含量快速测定方法

说明书

本发明公开了一种改沥青中SBS改性剂含量快速测定方法，对波段650～4000cm^‑1的原始光谱数据采用Savitzky‑Golay平滑法，平滑点数选择5，并进行标准正态变量SNV处理，再采用一阶Savitzky‑Golay倒数处理，再进行均值中心化处理；通过CARS变量筛选法对上述不同SBS含量的改性沥青的主要波数变量进行筛选；基于matlab分析软件采用BP神经网络对上述主成分进行分析，调整参数得到最优结构网络，从而得到最优预测模型。本发明制样科学、简单，能够快速成型试样并脱模，样品均匀性较好，效率高，测试方法简便、快捷，能够准确测试出及改性沥青的红外图谱，将光谱学与化学计量学相结合，试验方法重复性和再现性好，分析速度快，操作简单。

技术领域

本发明涉及道路工程、沥青质量检测检测技术领域，尤其涉及一种改性沥青中SBS改性剂含量快速测定方法。

背景技术

沥青路面以其优良的路用性能和良好的服务性能而被我国广泛应用。作为改善沥青路面性能的胶结料，SBS改性沥青越来越多被应用。改性沥青混合料中的改性沥青、集料及级配都有严格的规定，但对沥青改性效果影响显著的改性剂关键原材料的控制却没有作出明确规定。研究表明，SBS在沥青中的含量决定了改性沥青的相态结构，并影响改性效果，SBS含量在4-5％之间，沥青与SBS均为连续相，改性效果最好，而路改方式加工改性沥青加工，可通过数袋子对改性剂掺量进行粗略控制，但随着国内对SBS改性沥青需求量的加大，厂改方式的改性沥青成为主流，这种对改性剂指标的控制只能由加工企业来控制的方式并不能满足公路施工的要求；并且受到原油价格的影响，SBS改性剂价格也在不断飙升，有些沥青加工厂家为追逐利益往往以次充好，在沥青中添加一些废旧橡胶塑料代替部分SBS改性剂来制备改性沥青。因此，就需要一种有效的方法对改性剂掺量和以及改性质量进行有效监测，规范沥青供应市场，保证SBS改性沥青具有较好的路用性能。

红外光谱反应了物质的分子振动和转动基频信息，包括绝大数有机化合物官能团及分子信息结构信息，灵敏和特征性好，适用于定性定量分析。傅里叶红外光谱仪法是干扰因素最小的SBS改性沥青改性剂含量测试手段，设备体积较小、便于携带，能够对SBS含量进行较为准确的定量分析，在沥青测试中实现原位、实时、无损测量。目前所见的基于红外光谱对SBS改性沥青中改性剂含量进行检测通常通过红外光谱两峰面积的比值来测定改性剂的含量。但是该种方法都是采用溶剂法溶剂并稀释沥青，用较少的质量的沥青进行测试，而且稀释后改性沥青中改性剂的均匀性无法得到保证，沥青膜的厚度不一，稀释剂对试验结果也有较大的影响，在实际检测过程中实验值与真值相差较大。

针对上述问题，本发明借助于将光谱学与化学计量学相结合的方法，使用SPSS及matlab等软件对光谱图进行分析并建立预测模型，提供一种改性沥青中SBS改性剂含量快速测定方法。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种改沥青中SBS改性剂含量快速测定方法。

为实现该技术目的，本发明的方案是：

1)配制不同SBS含量的改性沥青，然后制备改性沥青试样，使用傅里叶红外光谱仪对样品进行测试；

2)选择一个改性沥青样品，然后在试验仪器中设置扫描次数，选择分辨率，然后对于同一个样品重复装样测试，获得平均光谱；

3)对波段650-4000cm-1的原始光谱数据采用Savitzky-Golay平滑法，平滑点数选择5，并进行标准正态变量SNV处理，再采用一阶Savitzky-Golay倒数处理，再进行均值中心化处理；

4)通过CARS变量筛选法对上述不同SBS含量的改性沥青的主要波数变量进行筛选；

5)基于SPASS分析软件对上述预处理的数据进行主成分分析，统计累计贡献率；

6)分析得到不同含量SBS改性沥青的第1到第3主成分的得分图；