رابطة مسؤولي الطرق السريعة والنقل في الولايات المتحدة (AASHTO) T 302-15: مطيافية الأشعة تحت الحمراء في تحديد محتوى SBS في الأسفلت المعدل

هدف الكشف

تحديد محتوى SBS في الأسفلت المعدل

ملخص

يتوافق هذا الحل مع معيار رابطة مسؤولي الطرق السريعة والنقل في الولايات المتحدة (AASHTO) T 302-15 لاختبار محتوى البوليمر في مخلفات الأسفلت المستحلبة المعدلة بالبوليمر ومواد ربط الأسفلت. تُستخدم هذه الطريقة لتحديد النسبة المئوية لتركيز بوليمر ستايرين-بوتادين-مطاط (بندقية قصيرة الماسورة) أو ستايرين-بوتادين (إس بي) أو ستايرين-بوتادين-ستايرين (SBS) في مادة ربط الأسفلت المعدلة بالبوليمر أو مخلفات الأسفلت المستحلبة. وباستخدام طيف الأشعة تحت الحمراء ومبادئ قانون بير، يمكن تحديد محتوى البوليمر في مادة الأسفلت.

مبدأ

في طيف الأشعة تحت الحمراء للإسفلت المعدل، تظهر قمم امتصاص مميزة عند 966 سم^-1(اهتزاز انحناء الرابطة C=C CH) و 1377 سم^-1(CH₃يتم اختيار اهتزاز انحناء مجموعة CH كقمم خاصة بـ SBS لتحديد المحتوى. مساحات القمم (A)₉₆₆و أ₁₃₇₇يتم قياسها، ونسبتها (أ)₉₆₆/أ₁₃₇₇يتم حساب ) ثم يتم إنشاء منحنى معايرة خطي بين نسبة مساحة الذروة هذه ومحتوى SBS.

ظروف التشغيل

1. الأدوات والملحقات

   (1)مطياف الأشعة تحت الحمراء HKL-302 لمحتوى SBS في الأسفلت المعدل

   (2) ملحق اختبار السائل: خلية سائلة قابلة للفصل (نوافذ بروميد البوتاسيوم)

2. آحرون

   (1) رباعي كلورو الإيثيلين (C₂Cl₄)

   (2) الأسفلت الأساسي

   (3) معيار SBS

   (4) ميزان تحليلي

3. شروط الاختبار

   (1) الدقة: 4 سم^-1

   (2) أوقات المسح: 32

   (3) الكاشف: كاشف الأشعة تحت الحمراء الكهروحراري

نتائج الاختبار

أطياف الأشعة تحت الحمراء لطبقة الأسفلت الأساسية ومعدِّل SBS

منحنيات معايرة الأسفلت المعدل بمادة SBS عند تركيزات مختلفة

تم إذابة عينات الأسفلت المعدل بـ SBS بتراكيز مختلفة وتغليفها بأغشية رقيقة. باستخدام رباعي كلورو الإيثيلين (C₂Cl₄) كخلفية، مساحات الذروة عند 966 سم^-1و 1377 سم^-1تم تسجيلها. تم إنشاء منحنى عمل عن طريق رسم نسبة مساحة الذروة (A₉₆₆/أ₁₃₇₇) على المحور السيني مقابل محتوى SBS على المحور الصادي (كما هو موضح في الشكل أدناه).

خاتمة

استنادًا إلى قانون لامبرت-بير، الذي يحدد علاقة تناسبية بين شدة امتصاص الأشعة تحت الحمراء للمجموعات الوظيفية المميزة في مُعدِّل SBS عند عدد موجي محدد وتركيزه، فإن الارتباط بين نسبة مساحة الذروة (966 سم^-11377 سم^-1وتم التحقق من محتوى المُعدِّل باستخدام مطيافية الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه (FTIR). تُظهر النتائج أن هذه الطريقة لتحديد محتوى SBS في الأسفلت المُعدَّل دقيقة وسريعة، وتُظهر معامل ارتباط منحنى المعايرة (R).²) من 0.99، مما يفي بمتطلبات التحليل الكمي.