摘要：红外光谱法实质上是一种根据分子内部原子间的相对振动和分子转动等信息来确定物质分子结构和鉴别化合物的分子的方法。每一种化合物都有自己的红外吸收光谱，它的谱带复杂而精细，能提供丰富的结构信息。采用红外光谱沥青智能检测仪，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。
关键词：红外光谱；检测仪；快速检测
0 引言
沥青对道路质量的影响巨大，我国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，至今也是公路行业检测沥青的主要方法，但传统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。
因而非常有必要研究利用红外光谱快速评判沥青质量，从而完善现有的沥青质量评价体系。
1 红外光谱测定的原理
红外光谱是由于分子的振动能级跃迁而产生的吸收光谱。红外光谱分析是一种通用的光谱分析方法。将一束不同波长的红外线照射到物质的分子上，某些特定波长的红外射线被吸收，形成这 一分子的红外吸收光谱。每种分子都有其组成和结构决定的独有的红外吸收光谱，据此可以对分子进行结构分析和鉴定。
每种品牌的沥青都有其特殊的指纹图谱，通过图谱对比确定品牌、型号、批次及产地；通过对指纹图谱的特征吸收峰进行分析，判断SBS、SBR等添加剂、掺假物质以及老化程度。
2 红外光谱智能检测系统组成及特点
（1）系统组成
红外光谱沥青智能检测系统，由便携式沥青指纹识别仪、沥青指纹识别快速检测软件、系统服务器和预警系统四部分组成。在施工现场，识别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，若某项目部沥青测结果异常，通过预警短信，立刻反馈给监管部门。
（2）系统特点
①一分钟可以给出检测结果，而且结果准确，通过与云平台的样本光谱数据进行后台比对，智能识别沥青的品牌、型号、批次和产地等身份信息。
②定性定量沥青中关键组成物质，定性定量分析改性沥青中的添加剂以及常见掺假物质，定性沥青的老化程度。
③相较于美国的SHRP等其他沥青检测方法，该系统的检测成本低很多。
④检测数据可远程传输，让管理者实时监控并评价每一车沥青的质量情况。实现了事后检测像实时动态检测的转变。
⑤分析异常沥青并进行异常沥青预警。通过短信通着相关管理者，实时发现并解决问题。
3 工程项目中红外光谱智能检测系统应用分析
（1）建立沥青快速检测监控系统
①配备专门的人员，配备异常预警手机，并与监理办、业主等部门联络。负责现场沥青指纹识别数据的监控，按照监理办意见对异常沥青进行处置。
②送检标样沥青，确定使用沥青品牌。沥青厂家提供中标沥青的质量检验单，由项目的指挥部、监理办、施工单位和沥青供应商共同见证取样。技术服务单位检测沥青全套物理指标，采集沥青红外光谱图，国标数据无异常，与该品牌沥青指纹数据库谱图相符后，确定进场使用。
③安装沥青指纹快速识别系统。包括仪器和附件的安装，沥青的测试和分析软件的使用，仪器的注意事项和常见故障处理；安装项目用户端使用品牌的沥青数据库。
④部署系统数据库服务器，实现数据远程传输监控。
相关人员可在手机上询沥青库、检测数据、统计数据，服务器识别的预警信息也会及时发送到监管用户端。监管用户端可以使质量监管人员随时随地对沥青进行质量监控。
（2）异常沥青的反馈和处理
①异常沥青预警反馈过程。项目用户检测显示沥青谱图与数据库不符后，立即禁止该车沥青卸车；技术服务单位收到沥青检测数据与数据库不匹配的预警信息后，立即从服务器端口，分析沥青谱图异常原因，将分析原因和处治建议发送给指挥部；指挥部确认沥青异常原因后，确定处治意见，下达监理办；监理办应在现场监督项目部对沥青进行处治，处治结果上报指挥部。
②异常沥青处治措施。指纹识别与数据库不匹配沥青，由指纹识别技术服务单位负责异常沥青的谱图分析，分析结果处理措施有以下 2 种：一是对于混兑假冒和品牌调换沥青直接清场，不做物理指标检测。二是对于谱图分析为相应品牌的沥青，但是由于生产厂家的组分轻微调整导致其谱图与数据库中原有标准谱不匹配，经物理指标验证沥青合格后，由指纹识别技术单位负责对数据库进行更新。
（3）施工现场沥青检测
①沥青指纹识别流程如下图所示。
对应项目建立沥青数据库，每车沥青逐车测试，品牌相符沥青，按一定频率抽检，合格沥青入罐，不合格沥青清退；对于品牌不符沥青，技术单位进行谱图分析，按照异常沥青处治措施处治。
②工地试验室抽检。
对进场沥青每车进行红外光谱分析，控制每个施工单位都使用品牌沥青，由于加工工艺的变动或者是长途运输的老化，会出现物理检测指标不合格的沥青，工地试验室对进场谱图相符沥青，按项目要求的一定频率抽检，做沥青老化前后性能指标检测，避免了不合格沥青进场。
4结论
红外光谱检测技术的应用，对沥青具有良好的识别效果，能够对道路石油沥青的质量进行有效监管，从源头上保证沥青材料的质量，保证沥青路面的试验品质，从而大大延长道路的使用寿命，可使其市场规范化，对创建良好的社会、经济效益起到了一个积极作用。
参考文献
[1] 褚小立.化学计量学方法与分子光谱分析技术.北京: 化工出版社, 2011: 160.
[2] 黄小宁，支鹏飞，吴贵贤.基于红外光谱技术的沥青质量监控.公路交通科技: 应用技术版, 2015(6)．
[3] 裴建军，张祚强.红外光谱法测定SBＲ改性沥青中SBＲ含量的方法研究.化工标准•计量•质量， 2002(6):29-31．
[4] 纯华，张卫红. ATＲ红外光谱法在高分子材料表面成份分析上的应用.广州化工，2000，28(3):34－36．
论文作者:徐志超,徐乃奎
论文发表刊物:《基层建设》2018年第26期
论文发表时间:2018/10/1
标签：沥青论文; 光谱论文; 异常论文; 指纹识别论文; 质量论文; 品牌论文; 指挥部论文; 《基层建设》2018年第26期论文;