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摘要：随着科技的发展，红外光谱仪已经成为鉴别物质和分析物质结构的有效手段之一，指纹识别快速检测软件是其核心软件。用于非有机化合物和无机化合物的定性及定量分析，它具有优良的特性，完善的功能，广泛的应用范围，以及不俗的发展前景等优点。然后就沥青产品领域进行重点介绍，旨在进行红外光谱的制样与图谱分析。
关键词：红外光谱仪；指纹识别快速检测软件；优点
一、红外光谱分析的简介
红外光谱学是光谱学中研究电磁光谱红外部分的分支。它包括了好多技术，到目前为止最常用的是吸收光谱学。同所有分光镜技术一样，它可以被用来鉴别一种化合物和研究样品的成分。对物质自发发射或受激发射的红外射线进行分光，可得到红外发射光谱，物质的红外发射光谱主要决定于物质的温度和化学组成；对物质所吸收的红外射线进行分光，可得到红外吸收光谱。每种分子都有由其组成和结构决定的独有的红外吸收光谱，它是一种分子光谱。分子的红外吸收光谱属于带状光谱。原子也有红外发射和吸收光谱，但都是线状光谱。红外光谱具有高度的特征性，不但可以用来研究分子的结构和化学键，而且广泛的用于表征和鉴别各种化学物质。
二、红外光谱仪的工作原理
红外光谱分析技术引入到沥青鉴定中，分子中某个振动频率与红外光的某一频率的光相同时（振= 红外光），分子就吸收此频率光发生振动能级跃迁产生红外吸收光谱，根据红外谱图的红外特征吸收峰的位置、数目、相对强度和形状等参数，可以推断沥青的组成和各组成的含量。红外吸收峰在波谱中的位置往往取决于各化学键的振动频率，键的振动频率与组成化学键的原子的质量和化学键的性质有关。组成化学键的原子质量越小，键能越高，键长越短，振动所需能量越大，吸收峰所在的波数就越高。
三、沥青质量快速检测系统
沥青指纹识别快速检测系统，由红外光谱仪、沥青指纹识别快速检测软件、系统服务器和数据库四部分组成。在施工现场，红外光谱仪采集的数据经过软件分析后，数据和分析结果通过网络实时传输到系统服务器，可在网站上直接对沥青进行分析监控，若某项目沥青测结果异常，通过数据库比对，立刻反馈出结果以便对沥青分析和处理。红外光谱仪将红外光谱分析技术引入到沥青鉴定中，红外光谱分析方法根据沥青红外谱图的红外特征吸收峰的位置、数目、相对强度和形状等参数，可以推断沥青的组成和各组成的含量。根据不同品牌沥青由于油源和生产工艺不同，组成和组分含量存在差异，达到判定沥青品牌，沥青是否有混兑掺假的目的。
1、OMNIC软件对红外光谱仪性能确认。
五、红外光谱仪的优缺点
优点
1、用户只需在软件中选定对应品牌的沥青数据库，点击确定后软件会将待测谱图与相应谱图库中已有的标准沥青谱进行对比，并在用户界面显示结果。
2、采用红外光谱分析技术，从沥青的微观化学组成入手，通过特定官能团的特征吸收峰确定、辨别和区分沥青，数据真实可靠。
3、红外光谱仪轻巧灵活，便于携带，适合在移动实验室和现场使用测样；使用ATR附件，沥青无须加热溶化，且不消耗样品，测试到分析一个样品只需2分钟，而沥青的国标全套数据测试耗时6小时以上，特别适用于施工现场及时、有效的监控沥青质量。
4、仪器和软件操作简便，测试人员只需经过简单培训就可掌握该系统的相关操作。
5、建立沥青图谱数据库，车车沥青红外光谱检测可以快速、及时的2分钟内判定沥青品牌，筛选混兑调和沥青，提高沥青路面质量，提高管理效率，节约建设成本。
六、沥青指纹识别技术与传统检测方法的比较
沥青对道路质量的影响巨大，据调查我国沥青市场仍存在不合格的沥青产品，使用假冒伪劣沥青的现象时有发生。识别沥青，传统的简单物性检测方法不仅耗时耗力，且易受改性剂和稳定剂等添加剂的影响，试验结果容易失真。由于沥青化学性质的复杂性，沥青规范开发了针对物理特性试验，采用诸如针入度，软化点，延度性能检测等试验，这些物理特性试验在标准测试温度下进行，测试结果被用来确定材料是否满足规范的标准，三大指标是评判沥青性能的传统检测方法，其简单的操作是其它方法不可取代的，至今也是公路行业检测沥青的主要方法。但这些测试方法有很多局限性，并不能完全识别鉴定、全面反映沥青的性能以及其在路面的表现。
（1）三大指标虽然操作简单，但是沥青要预先溶化，从成模、养生到测试的时间长达4、5个小时，耗时较长。
（2）有许多试验是经验性的，以针入度试验为例，针入度体现了沥青的稠度，但是任何沥青针入度同性能之间的关系，是完全通过经验获得的。
（3）针入度和粘度、软化点等指标只能反映特定温度、特定荷载作用条件下沥青的性能，而对于其它条件下沥青的性能差异很难体现出来，有可能会把不同的沥青归类为相同等级，其实这些沥青可能在不同的条件下，性能完全不同，有可能不适合在当地气候条件下铺筑道路，从而导致路面病害的发生。
（4）沥青指纹识别技术能有效的从微观化学组成成分区分不同品牌的沥青和加工工艺的变动，并能鉴别运输过程中老化导致国标不合格。
（5）如果将两种不同品牌指标合格，价格存在差异的沥青进行混兑，供应商谋取差价，不同油源容易离析，与配合比设计不符；或是将不合格沥青加入SBS、轻质油简单改性后，国标数据优良，但通过红外光谱沥青指纹识别技术能有效的鉴别沥青质量。
因此，在现场施工过程中，由于沥青质量的良莠不齐，传统检测方法不够全面，而且设备昂贵，均不能够及时有效的判定沥青质量，所以，红外光谱技术比较传统方法检测沥青能及时有效判定沥青质量。
七、总结
红外光谱仪和沥青指纹识别快速检测系统，通过建立沥青指纹识别数据库，分析未知沥青红外光谱图，在施工现场，快速的检测和分析沥青质量，做到了沥青车车抽检。重点解决公路建设中原材料沥青的质量控制问题，确保稳定的沥青供应，克服了三大指标体系评价不准和费时费力的缺点。实现了由效率低的事后检测向实时检测监控的转变。能帮助建设单位提高施工效率，保障路面质量，具有广泛的社会和经济效益。
参考文献：
[1]公路沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）北京：人民交通出版社
[2]温拌沥青混合料施工指南（DB13/T1014-2009）河北省质量技术监督局
论文作者:兰亚军,赵军玲,贺新龙
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第14期
论文发表时间:2019/12/17
标签：沥青论文; 光谱仪论文; 光谱论文; 指纹识别论文; 吸收光谱论文; 质量论文; 化学键论文; 《建筑细部》2019年第14期论文;