FTIR分峰拟合法定量分析沥青胶浆在含盐高温高湿环境中的结构变化
来源期刊:材料导报2020年第8期
论文作者:张勤玲 黄志义
文章页码:8083 - 8089
关键词:道路工程;盐环境;高温高湿;红外光谱;老化特性;
摘 要:为研究南方滨海盐环境夏季高温高湿作用对沥青胶浆化学组分的影响,分析了基质沥青胶浆和SBS改性沥青胶浆在不同氯盐浓度(0%、5%、10%,质量分数)下的傅里叶变换红外光谱。深入分析了沥青胶浆光谱中1 780~900 cm-1波数段的吸收峰叠加带基于二阶求导确定了叠加子峰个数和波数位置,采用Origin 2017软件对叠加带进行了曲线拟合分析。利用子峰面积与叠加带面积的比例间接表征了含盐高温高湿环境对沥青胶浆各化学组分的作用。曲线拟合结果显示:不同盐浓度环境中基质沥青胶浆和SBS改性沥青胶浆的红外指标值呈现出一致的变化规律,即随着盐蚀干湿循环作用次数的增加,亚砜基官能团指数(IS=O)和芳香官能团指数(IAr)值均增大,脂肪支链指数(IB,a)、脂肪族官能团指数(IB)及丁二烯官能团指数(IC=C)值均减小;由于无机盐的"盐析"效应在干湿循环作用下,盐分的存在加剧了沥青胶浆在水溶液中的老化;SBS改性沥青胶浆表现出更优异的抗盐老化性能。研究结果表明,傅里叶变换红外光谱技术结合曲线拟合分析方法能反映沥青胶浆在盐浓度与干湿循环耦合作用下内部化学组分变化其为评价沥青胶浆在含盐高温高湿环境中的老化提供了有效依据。
张勤玲1,2,黄志义1
1. 浙江大学建筑工程学院2. 塔里木大学水利与建筑工程学院
摘 要:为研究南方滨海盐环境夏季高温高湿作用对沥青胶浆化学组分的影响,分析了基质沥青胶浆和SBS改性沥青胶浆在不同氯盐浓度(0%、5%、10%,质量分数)下的傅里叶变换红外光谱。深入分析了沥青胶浆光谱中1 780~900 cm-1波数段的吸收峰叠加带基于二阶求导确定了叠加子峰个数和波数位置,采用Origin 2017软件对叠加带进行了曲线拟合分析。利用子峰面积与叠加带面积的比例间接表征了含盐高温高湿环境对沥青胶浆各化学组分的作用。曲线拟合结果显示:不同盐浓度环境中基质沥青胶浆和SBS改性沥青胶浆的红外指标值呈现出一致的变化规律,即随着盐蚀干湿循环作用次数的增加,亚砜基官能团指数(IS=O)和芳香官能团指数(IAr)值均增大,脂肪支链指数(IB,a)、脂肪族官能团指数(IB)及丁二烯官能团指数(IC=C)值均减小;由于无机盐的"盐析"效应在干湿循环作用下,盐分的存在加剧了沥青胶浆在水溶液中的老化;SBS改性沥青胶浆表现出更优异的抗盐老化性能。研究结果表明,傅里叶变换红外光谱技术结合曲线拟合分析方法能反映沥青胶浆在盐浓度与干湿循环耦合作用下内部化学组分变化其为评价沥青胶浆在含盐高温高湿环境中的老化提供了有效依据。
关键词:道路工程;盐环境;高温高湿;红外光谱;老化特性;