BDMA促进剂对环氧沥青及其混合料性能的影响研究
沥青混合料中高耐久性环氧树脂路用性能探讨
论文THESIS96China Highway高耐久性铺装用环氧树脂（HDP）是一种通过环氧树脂的聚合反应产生的化学产品，具有良好的耐久性和安全性，以及优良的抗流动性能和柔性性能。
相关研究表明，10%的HDP 环氧沥青混合料稳定度已经是普通沥青混合料的3倍。
因此，有必要研究HDP 沥青混合料施工工艺与质量的控制。
原材料此次室内目标配合比设计所用集料、矿粉及沥青均为现场取样，1#料和2#料为玄武岩，3#料为石灰岩，沥青为70号A 级道路石油沥青，HDP 为日本生产，基质沥青与HDP 掺配比例为80:20。
矿料及沥青的密度试验结果，如表1所示，各种矿料筛分结果，如表2所示。
HDP沥青混合料的路用性能HDP 沥青混合料配合比设计按《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004）取值HDP 橡胶沥青混合料矿料级配，采用悬浮密实结构沥青混合料中高耐久性环氧树脂路用性能探讨文/新疆交通建设集团股份有限公司 梅凯旋AC-10级配设计，最佳油石比为5.9%，合成级配如表3所示。
HDP 沥青混合料的高温稳定性本文HDP 沥青混合料高温稳定性的评价方法为车辙试验，以动稳定度作为沥青混合料抗永久变形性能指标。
通过在沥青混合料板块状试件上用一小型车轮往复行走，使板块试件产生辙槽，测定板块试件变形与车轮荷载作用次数的关系得出该指标。
将基质沥青与HDP 按不同比例（85:15、80:20、70:30）掺配，60℃恒温条件下分别养生24h、48h、72h、96h 后进行车辙试验。
试验结果表明，在油石比（5.9%）相同的情况下，随着HDP 掺配比例的增加，混合料的动稳定度逐步增加。
由于环氧树脂沥青形成不可逆三维空间网状结构的不熔固化物，使混合料的高温性能得到增强。
在养生24h 后掺配比例为85:15的沥青混合料的动稳定次数已经达到每毫米3337次，能很好地满足混合料高温稳定性的要求。
说明HDP 混合料开放交通的时间可以比普通沥青混合开放交通的时间有所缩短。
一种新型环氧树脂沥青混合料性能研究
技 术 指 标 及 环 氧 树 脂 沥青 混 合 料 的 车 辙 性 进 行 低 并 了对 比 。试 验 结 果 袁 明 新 型 环 氧 树 脂 沥青 混 合 料 的 综合 性 能 与 美 国环 氧 沥 青 相 差 不 大 ， 以作 为 可
环氧沥 青是 将 环 氧树 脂 和 固化 剂加 入 沥 青 中 ， 经 固化 反应 使沥 青 从 热 塑 性转 变为 热 固性 。 因此 ，
环氧 沥青具 有 比普 通 沥青 优 异 得 多 的物 理 、 学 性 力 能 ， 高强度 、 良的抗 疲 劳 性 能 、 如 优 良好 的 耐久 性 及 抗 老化性 能 。国外从 ２ Ｏ世纪 ６ ０年代 就开始 研究 并 推 广使用 环 氧沥青 混合 料 。壳牌石 油 沥青公 司在 世 界 上首 次开发 出环 氧 沥 青 ， 在世 界各 地 的不 同环 并
公 路 与 汽 运
总 第 １ ３期 ４
Ｈｉｈ ｙ ｇ ｗａ ｓ＆ Ａｕ ｏ ｔｖ ｔｍｏ ｉ ｅ Ａｐｐｌ ａ ｉｎ ｉ ｔｏ ｓ ｃ
８ ５
一
种 新型 环 氧 树 脂 沥 青 混 合 料 性 能 研 究 ＊
喻 波 ，高博 ，张华 。 ，王 民 ，杨 波 ，薛 昕
［ ］ 许 世 展 ， 建 波 ， 亚 林 ， ． Ｅ改 性 沥 青 理 论 分 析 及 ３ 孙 田 等 Ｐ
其 试 验 研 究 ［］ 西 部 探 矿 工 程 ，０ ６ １ （ ） Ｊ． ２ ０ ，８ ６ ． ［］ 王 华 才 ， 理 辉 ． 机 化 蒙 脱 土 改 性 沥 青 微 观 机 理 研 究 ４ 薛 有
究 ， 于 １９ 并 ９ ４年在 上海 龙吴 路石 龙路 口进 行 了试验
路 的铺筑 。２ ０ ０ ０年 ９月 ， 京 长 江 二桥 首 次使 用 环 南
ZDMA对CM_EPDM助交联作用的研究
0 前 言不饱和羧酸金属盐是一种典型的多官能团单体的活性助剂，在自由基引发时具有较高的反应活性，易与橡胶大分子链接枝并形成网络结构，从而对硫化胶的性能产生很大影响[1]。
尤其在过氧化物体系中，它不仅能提高胶料的交联速率，增大交联密度，而且可以增加硫化胶的模量和硬度，并在一定程度上提高拉伸强度。
早在1967年，Goodrich 公司申请的专利[2]中就用到了以丙烯酸或甲基丙烯酸的金属盐作为交联助剂。
Costin 等[3]研究指出，丙烯酸锌或甲基丙烯酸锌是过氧化物交联的三元乙丙橡胶（EPDM ）或丁腈橡胶（NBR ）的有效交联助剂，其用量一般少于20份。
这种在提高弹性体强度及硬度的同时还保持了高伸长率的特性在众多交联助剂中是独一无二的。
少量ZDMA 用在过氧化物硫化的NBR 中表现出有效的增硬效果，提高了耐ZDMA对CM/EPDM助交联作用的研究孙阿超1,2, 高光涛2（1.国家轮胎及橡胶制品质量监督检验中心, 山东 青岛 266061；2.青岛科技大学 橡塑材料与工程教育部重点实验室, 山东 青岛 266042）摘要：研究了甲基丙烯酸锌（ZDMA ）用量、添加方式对CM/EPDM 体系的硫化性能、力学性能和老化性能的影响。
试验结果表明，在添加相同份数交联助剂的情况下，ZDMA 的助交联效果优于其他交联助剂；随着ZDMA 用量的增大，CM/EPDM 胶料的硫化速度、硫化程度明显提高，力学性能得到明显改善，耐热空气老化性能基本稳定；ZDMA 用量相同时，原位生成ZDMA 的胶料的力学性能要好于直接添加ZDMA 的胶料。
关键词：甲基丙烯酸锌；CM/EPDM ；交联助剂中图分类号：TQ 330.38+5 文献标识码：B 文章编号：1671-8232(2014)02-0005-04热老化性能和压缩永久变形性能[4]。
刘莉等[5]首次研究了甲基丙烯酸镁(MDMA)对氯化聚乙烯橡胶（CM ）的助交联作用。
发现MDMA 是硫化剂DCP 优异的交联助剂。
环氧沥青混合料施工性能研究
2 粘度增长特征分析
环氧沥青的固化过程是不均匀的 (见图 1) 。首 先以快速反应形成的高分子环氧树 脂齐聚物为核 心 , 在体系中产生不均一的微凝胶体 , 随着环氧树脂 固化的进行 , 这种微凝胶体逐步长大 , 体系由微凝胶 体逐步生成大凝胶体, 直至形成三维空间网状结构 的凝胶状聚合物。在粘度上的表现为 : 在初始混合 形 成高分子环氧树脂齐聚物阶段 , 粘度一般增长很
第 6期
王运武, 等: 环氧沥青混合料施工性能研究
25
时间内体系粘度达到 2 000 M Pa ∃ s 。 样品 LY 1 由 于没有添加促进剂, 固化反应受到很大程度的抑制 , 结合料的粘度增长一直处于比较缓慢的状态 ; 样品 LY 4在 15 m in 时粘度开始加速增长 , 在 25 m in 时 粘度值就达到了 280 M Pa ∃ s , 固化速率过快, 反映 到现场施工 , 则体现为环氧沥青与集料混合后 , 混合 料在运输、 摊铺和碾压过程中过早开始固化, 从而导 致无法完全碾压密实, 施工结束后桥面铺装层空隙 率无法达到设计要求 , 容易造成桥面早期损害。样 品 LY 3 与样 品 LY 4 类 似, 结合料粘度到达 280 M P a∃ s的时 间也只有 32 m in , 无法满足 施工时间 40 m in 的要求 ; 对于样品 LY 1 虽然其粘度达到 280M Pa∃ s的时间有 45 m in, 可以满足施工现场所 有的工序, 但是存在后期强度增长缓慢的问题 , 不利 于早期开放交通 ; 样品 LY 2的粘度达到 280 M Pa∃ s的时间有 42 m in , 比美国的环氧沥青所能提供的 施工时间只少了 3 m in , 基本上可以满足具有环氧沥 青施工经验的单位进行施工的要求。 通过对比美国与东南大学环氧沥青产品的粘时 曲线可以看到, 较为成熟的环氧沥青产品在前期应 具备粘度增长缓慢的特征 , 以确保在结合料粘度到 达 280M P a∃ s之前能方便地完成一系列的施工工 序 ; 后期结合料粘度应高速增长 , 在较短的时间内能 完成固化反应, 以便能早日开放交通。 2 . 2 温度对固化进程的影响 在上述确定 B 组分中促进剂掺量的试验中 , 固 化反应温度为 120 # 。而实际上, 对于新配制的 国产环氧沥青来说, 120 # 不一定是最佳反应温度 , 反应温度的高低对其粘度增长的影响也是需要进一 步研究的。因此 , 有必要对样品 LY 2 进行不同反 应温度条件下的粘度试验 , 考察其粘度随温度变化 的改变 , 以进一步确定国产环氧沥青最佳反应温度。 为此, 又分 别进行 110 # 、 130 # 条 件下的 粘度试 验 , 绘制粘时曲线于图 3 。 由粘度曲线走向及趋势可以看出 , 温度对环氧 沥青固化进程有很大的影响。在 A、 B 组分共混后 的初期 , 由于固化反应比较缓慢 , 体系的粘度主要受 沥青的影响。 130 # 条件下的起始粘 50 M Pa ∃ s度 要明显小于 110 # 时的 100 M Pa ∃ s 。 在 130 # 反 应温度下, 样品 LY 2 的粘度加速增长阶段的时间 大 大 提 前 了 , 体 系 粘 度 在 31 m in 时 就 达 到 了 280M Pa ∃ s ; 110 # 时 , 由于 固化剂 的活性 受到抑 制 , 体系粘度的增长趋势和 120 # 条件下样品 LY 1 类似, 都存在体系粘度增长缓慢的问题, 不利于混合
水性环氧树脂改性乳化沥青及混合料性能研究
水性环氧树脂改性乳化沥青及混合料性能研究李兴富(广州市市政工程设计研究总院有限公司ꎬ广州㊀５１００６０)收稿日期:２０１９－０３－０８作者简介:李兴富(１９８９－)ꎬ男ꎬ四川达州人ꎬ硕士研究生ꎬ主要从事市政道路工程设计工作ꎮ摘㊀要:随着我国交通事业的发展ꎬ交通量快速增长ꎬ路面养护可以大大提高道路的使用寿命ꎮ由于人们的环保意识越来越强ꎬ不含挥发性有机物和节能减排的新型材料成为当前研究的热点领域ꎮ乳化沥青不仅施工方便㊁开放交通快ꎬ而且能耗低㊁有害物质排放量少ꎬ而水性环氧树脂改性的乳化沥青性能优越ꎬ环氧固化物与沥青形成的三维立体互传网状结构ꎬ能够明显改善胶结料的抗拉强度㊁抗剪强度和沥青混合料的耐摩耗㊁抗水损害㊁抗车辙性能ꎮ关键词:水性环氧树脂ꎻ乳化沥青ꎻ微表处中图分类号:Ｕ４１４文献标志码:Ｂ文章编号:１６７２－４０１１(２０１９)０４－０１９２－０２ＤＯＩ:１０ ３９６９/ｊ ｉｓｓｎ １６７２－４０１１ ２０１９ ０４ ０９００㊀前㊀言随着我国经济的飞速发展ꎬ交通量快速增长ꎬ对路面结构以及路面养护提出了更高的要求ꎮ微表处作为一种预养护和后期养护的方式ꎬ不仅施工方便㊁开放交通快ꎬ而且能耗低㊁有害物质排放量少ꎬ当添加适量改性剂后ꎬ性能更优越ꎬ能够满足养护和功能性铺装等多种场合使用的技术要求ꎮ环氧树脂本身无毒㊁无污染ꎬ且使用安全ꎬ分子中多种化学基团使得环氧树脂具有粘结性好㊁固化后强度高㊁热稳定性好等优良特性ꎮ环氧沥青从国外传到中国已有１０多年历史ꎬ是经过环氧树脂改性的沥青ꎬ环氧树脂与固化剂固化后ꎬ形成高强度和高粘附性ꎬ被广泛应用于桥面铺装ꎮ但是ꎬ环氧沥青施工温度高ꎬ对施工环境温度要求高ꎬ施工可操作时间短ꎬ且价格昂贵ꎬ因此使用范围受到限制ꎮ环氧树脂本身不溶于水ꎬ只能溶于有机溶剂ꎮ水性环氧树脂是一种稳定的水分散乳液ꎬ分散物可以是环氧树脂颗粒或者液滴ꎬ也可以是改性后具有亲水性的环氧树脂分子ꎮ水性环氧树脂和乳化沥青一样ꎬ可以在水中均匀分散ꎬ当选择具有水溶性的固化剂时ꎬ三者可以混合均匀ꎮ水性环氧树脂改性乳化沥青ꎬ不仅可以保留乳化沥青破乳后沥青的胶结性能ꎬ环氧树脂固化后还具有热粘结力强㊁稳定性好㊁强度高等优点ꎬ进而提升乳化沥青和稀浆混合料的路用性能ꎮ近年来对水性环氧树脂的研究越来越多[１－５]ꎮ文中采用自行开发研究的乳化剂制备水性环氧树脂ꎬ自选固化剂ꎬ对水性环氧树脂改性乳化沥青及混合料进行研究ꎮ１㊀拉伸试验用石材和钢材切割成直径５ｃｍ㊁高１ｃｍ的圆柱体试件ꎬ钢材圆柱中间钻直径８ｍｍ的螺纹孔ꎬ清洁灰尘ꎬ用ＡＢ胶将两个柱体粘接牢固ꎬ共１２个ꎮ石材一面用以粘结ꎬ粘结面打磨粗糙ꎬ湿抹布擦拭ꎬ分２组ꎬ分别涂基质乳化沥青和水性环氧树脂改性乳化沥青ꎬ涂抹量１ ０ｋｇ/ｍ２ꎬ水性环氧树脂掺量５％ꎬ叠合放置２４ｈꎮ试验时ꎬ用拉拔螺杆旋进两侧螺纹孔ꎬ在万能材料试验机上安装固定ꎬ设置拉伸速率为０ ００３ｍｍ/ｓꎮ采集试验过程最大拉力取平均值ꎬ试验结果如表１所示ꎮ表１拉伸试验结果胶结料类型最大拉力平均值/Ｎ机制改性乳化沥青８７６水性环氧树脂改性乳化沥青１００９㊀㊀试验结果表明:水性环氧树脂的改性作用ꎬ增强了沥青与试件表面的粘结作用ꎬ同时ꎬ环氧树脂固化物与沥青形成互穿结构ꎬ增加了沥青的抗拉强度ꎮ２㊀斜剪试验预制混凝土试件３５ｍｍˑ４０ｍｍˑ１６０ｍｍꎬ共３６个ꎬ清洁表面灰尘ꎬ用湿抹布擦拭㊁湿润ꎬ分２组ꎬ分别涂基质乳化沥青和水性环氧树脂改性乳化沥青ꎬ涂抹量１ ２ｋｇ/ｍ２ꎬ水性环氧树脂掺量取５％ꎬ两试件错开叠合ꎬ重叠面为４０ｍｍˑ１２０ｍｍꎮ室温下ꎬ静置养生规定时间后用万能材料试验机测试最大压力ꎬ计算平均抗剪强度ꎬ设定加载速度为５ｍｍ/ｍｉｎꎬ试验结果如图１所示ꎮ图１㊀斜剪试验结果实验结果表明:用基质乳化沥青粘合的试件静置２４ｈ后ꎬ抗剪强度基本不增长ꎻ用水性环氧改性乳化沥青粘合的试件静置４ｈ后ꎬ抗剪强度达到１４ｄ抗剪强度的６０％㊁２４ｈ抗剪强度的７５％ꎮ基质乳化沥青抗剪强度主要依靠乳化沥青破乳后ꎬ沥青与试件表面的粘结作用ꎻ水性环氧树脂改性乳化沥青除了破乳后沥青的粘结作用ꎬ还有环氧树脂与试件表面的粘附作用ꎮ同时ꎬ环氧树脂固化物形成的立体网状互穿结构能够提高对沥青的抗剪强度ꎬ随着固化程度的提高ꎬ这种提高作用越大ꎮ３㊀湿轮磨耗试验微表处是一种常用的道路养护方法ꎬ也可用于新建道路的预养护ꎮ微表处采用改性的稀浆混合料直接摊铺在水泥混凝土或沥青混凝土的上表面之上ꎬ厚１ｃｍ左右ꎬ直接与大气接触㊁承受车轮碾压㊁磨耗ꎬ要求其具备优良的耐磨耗性能２９１和抵抗水损害性能ꎮ不仅要求选择的集料具有高耐磨性ꎬ还要求改性乳化沥青有良好的粘结力ꎮ稀浆混合料的抗磨耗能力通常以浸水１ｈ湿轮磨耗值来衡量ꎬ其原理是模拟汽车轮胎在湿润条件下对混合料表面的磨耗作用ꎬ试验测得的磨耗值越小ꎬ表明其抗磨耗性能越好ꎮ稀浆混合料的抗水损害能力通常以浸水６ｄ湿轮磨耗值来衡量ꎬ其原理和方法均与浸水１ｈ湿轮磨耗试验相同ꎬ唯一不同的之处是浸水时间为６ｄꎮ试验测得的磨耗值越小ꎬ表明其抗水损害性能越好ꎮ湿轮磨耗试验制备试样采用的矿料需筛除４ ７５ｍｍ筛孔以上的部分ꎬ按计算好的比例称量集料㊁矿粉㊁水以及水性环氧和固化剂ꎮ先将集料中加入矿粉ꎬ拌和均匀ꎬ再加水充分拌和ꎮ水性环氧树脂加入到乳化沥青中ꎬ搅拌均匀ꎬ再加入水溶性固化剂ꎬ搅拌均匀ꎮ最后将调制好的水性环氧树脂改性乳化沥青加入到拌和好的矿料中ꎬ快速拌和均匀ꎬ摊铺到模具中ꎬ轻轻刮平ꎮ整个拌料和摊铺过程应控制在４５ｓ内完成ꎮ制作稀浆混合料试件的一个重要过程就是养生ꎮ«微表处和稀浆封层技术指南»中规定ꎬ用烘箱将稀浆混合料试件烘至恒重ꎬ温度要求为６０ħʃ３ħꎮ这样做其实是为了快速将水分烘干ꎬ缩短试验时间ꎮ但是ꎬ这种做法并不符合施工现场的实际条件ꎬ也不是试件成型的必要条件ꎮ因此ꎬ本试验将试样放在室温(１８ħ)条件下养生１０ｄꎬ室温符合环氧固化剂常温固化的条件ꎬ１０ｄ是为了使试样水分充分蒸发ꎬ大道恒重ꎮ湿轮磨耗试验结果如图２~３所示ꎮ图２㊀浸水１ｈ湿轮磨耗试验结果浸水１ｈ湿轮磨耗试验结果表明:较基质乳化沥青混合料ꎬ水性环氧树脂改性乳化沥青混合料的浸水１ｈ磨耗值明显降低ꎮ随着水性环氧掺量的增加ꎬ磨耗值先大幅降低ꎬ后来有所增加ꎮ主要原因是环氧树脂固化后形成立体网状结构ꎬ与沥青成为一个整体ꎬ起到改性沥青的作用ꎮ改性后的沥青粘度㊁韧性㊁劲度增加ꎬ具有更高的粘附性㊁抗冲击性和耐磨耗性能ꎮ当环氧掺量过大时ꎬ环氧树脂容易结团ꎬ固化不充分ꎬ分布不均匀ꎬ使沥青的粘结能力降低ꎮ图３㊀浸水６ｄ湿轮磨耗试验结果浸水６ｄ湿轮磨耗试验试验结果表明:较基质乳化沥青混合料ꎬ水性环氧树脂改性乳化沥青混合料的浸水６ｄ磨耗值明显降低ꎬ呈现先减小后增加的趋势ꎬ且存在最小值ꎮ主要原因是环氧树脂固化后ꎬ形成三维网状结构ꎬ约束沥青分子的移动ꎬ增加集料和沥青之间的粘附性ꎬ进而提高混合料抵抗水损害的性能ꎮ４㊀结㊀论水性环氧树脂能够改善乳化沥青的粘附性㊁抗拉强度和抗剪强度ꎮ水性环氧树脂发生固化反应的三维网状结构固化物与沥青胶结料形成互穿结构ꎬ使得沥青粘附性提高㊁粘度增加㊁刚度和强度增加ꎬ水性环氧树脂改性乳化沥青混合料具有优良的耐磨耗和抗水损害性能ꎮ[ＩＤ:００７６６９]参考文献:[１]㊀王进ꎬ杜宗良ꎬ李瑞霞ꎬ等.环氧树脂水基分散体系的相反转乳化[Ｊ].功能高分子学报ꎬ２０００ꎬ１３(２):１４１－１４４.[２]㊀陈永ꎬ杨树ꎬ袁金芳ꎬ等.非离子型水性环氧树脂乳化剂的合成及特性研究[Ｊ].应用化工ꎬ２００６ꎬ３５(１０):８５－８７.[３]㊀殷立文.水性环氧沥青在沥青坑槽修补技术中的应用[Ｊ].公路交通科技ꎬ２０１３ꎬ３０(７):１９４－１９６.[４]㊀张庆.道路冷铺薄层罩面材料设计与性能研究[Ｄ].西安:长安大学ꎬ２０１３.[５]㊀刘宁ꎬ钟海燕ꎬ杨志鹏ꎬ等.水性环氧树脂改性乳化沥青混凝土性能研究[Ｊ].现代交通科技ꎬ２０１７ꎬ３４(４):１－４.３９１。
环氧树脂改性沥青的研究
环氧树脂改性沥青的研究摘要：本文搜集大量资料，系统介绍了环氧沥青的研究现状，制备和性能分析，阐述了环氧树脂与基质沥青以及其他助剂的共混机理，指出了当前国内环氧沥青的研究出现的问题，提出了环氧沥青的发展建议和方向。
关键词：道路工程，环氧沥青，制备，性能0引言热固性环氧沥青材料是将环氧树脂加入沥青中,使沥青和环氧树脂经过物理共混,形成以沥青为分散相,环氧树脂为连续相的稳定体系,再经与固化剂发生交联反应,形成不可逆的固化物,其固化反应使共混物从热塑性转变为热固性,因此热固性环氧沥青材料具有比普通沥青优异得多的物理性能。
以环氧沥青作为胶结料拌制的环氧沥青混凝土材料具有强度高、刚度大、耐疲劳、抗腐蚀等优良特性。
这种材料铺设的路面具有优良的抗疲劳、抗车辙、防腐蚀和防滑性能。
环氧沥青作为一种正交异性桥面板铺装材料,已有逾39年成功应用的历史。
自1967年以来,已有逾12万t被铺设于超过25个桥面上,铺装总面积突破900万m2。
环氧沥青出色的抗疲劳性能,使之能够在正交异性钢桥面板上完好无损,即使是经过数百万次车轮荷载挠曲变形也不开裂。
1环氧沥青混合料应用研究现状国外上世纪60年代就开始研究环氧树脂改性石油沥青。
1967年环氧树脂沥青混合料首次成功应用于美国San Mateo.Hayward大桥正交异性刚桥面的铺装层。
随后广泛应用于受力状况异常复杂的正交异性刚桥面铺装。
目前环氧沥青混合料铺装在美国、加拿大、荷兰和澳大利亚等国得到广泛地应用,其中美国应用最为广泛,如美国加州的San Diego Corondo桥、路易斯安娜州的Lu Ling桥等。
直到20世纪90年代,日本对环氧沥青的认识进入到较为成熟的阶段,环氧沥青在日本的应用日渐深入。
日本1983年所制定的《日本本州四国连络桥桥面铺装标准》,就对环氧沥青的铺装技术从设计到施工各个环节制定了条文。
我国的一些科研机构在20世纪90年代就开始对环氧沥青的配制方法和机理进行研究,1997年同济大学的吕伟民,郭忠印开始对环氧沥青研究,研究相对比较深入的有东南大学和武汉理工大学,而且东南大学的研究成果已经在南京长江二桥和苏通大桥实际桥面铺装中应用,取得了比较好的效果。
新型改性环氧沥青混合料的性能研究
疲 劳性 ， 目前采 用 的其他 沥青混 合料 有着 无法 比拟 的优点 ， 较 被 路沥青路面施工技术规范沥青面层用集料质量要求 。 广泛应用于 国内多座大 跨径 钢箱 梁铺装 ， 南京第 二长 江大 桥 、 １ １ ２ 改性环氧沥青 体系 如 ．． 苏通大桥 、 贵州 坝陵河大桥等 。但传统 的环氧沥青 材料 由于刚度
１０ ．
针片状 含量／ ％ ≤ ． ５０
１０ ．
表观密度 ｇ ｃｍ ／ ≥２ ６ ．５
２９５ ．９
技术要求 ≤２ ． ２０
检 测 结 果 １ ． ０６
着极其 重要 的角色 。它具有优 良的力学性能 ， 高温 稳定性 以及抗
矿质填料采用石灰岩矿 粉 ， 其技 术指标 符合 ＪＪＦ ０２ ０ Ｔ ４ － ４公 ０
新 型 改 性 环 氧 沥 青 混 合 料 的 性 能 研 究
张 昭
摘
李 璐 盛兴跃
４ １３ ０ ３６）
（ 重庆市智翔铺道技术工程有限公司 ， 重庆
要： 通过室 内试验 ， 研制 出了一种新型改性环氧沥青混合料 ， 并将其马歇尔性能、 高低温性 能以及疲劳性能与 同类进 口产 品美
国环 氧沥青混凝土进行 了对 比分析 ， 发现所 研制的新型环氧沥青混 合料 不仅相容 性好 ， 而且具有更 优异 的路 用性 能和柔 韧性 ， 值 得推 广应用。
改性环氧沥青体系 的组分 包括 ： 自制 的高韧 性 环氧树 脂 、 改 较大 ， 在应用 中也 存 在一 定 的 问题 ， 柔韧 性 差 、 温弯 曲性 能 性芳香胺类固化剂 、０号 石油 沥青 以及 自制 的非 离子性 相容 剂 。 如 低 ７ 差； 环氧树脂 与沥青的相容性差 ， 易分层等 缺点 ， 对该材料 在钢桥 将环氧沥青体系分为两个组分 ： 自制 的高 韧性环氧树 脂与 非离 子
水性环氧乳化沥青混合料的路用性能研究
水性环氧乳化沥青混合料的路用性能研究作者：李靖来源：《进出口经理人》2017年第11期摘要：随着我国道路网络的不断延伸，道路交通量急剧增加，公路路面的养护工作日趋严峻，路面养护需要不受气候条件限制的高性能修补材料，而水性环氧乳化沥青混合料作为一种优良的修补材料，能在常温下对路面进行快速修补。
因此，研究环氧乳化沥青混合料的路用性能意义重大。
本文简单分析了水性环氧乳化沥青混合料及其路用性能。
关键词：水性环氧；乳化沥青；混合料；路用性能近年来，我国道路交通量快速增长，国民经济的发展对公路交通需求量及服务水平要求越来越高，现有的沥青路面大都处于超负荷与超龄期的状态。
随着沥青路面使用时间的延长，加之异常天气和重载超限车辆的影响，导致各种病害的出现。
以乳化沥青为粘结料的沥青路面局部修补技术，具有节能降耗、减少污染、应用范围广、施工便利、减少施工期等诸多优点。
但纯乳化沥青强度低、柔韧性差粘结度低，不利于乳化沥青在沥青路面养护和维修中的推广和应用。
采用水性环氧树脂对乳化浙青进行改性，使其具有较强的粘结力、高温稳定性、优越的弹性恢复能力和较高的抗压、抗变形能力等，以满足在沥青路面维修和养护的要求。
一、水性环氧乳化沥青混合料（一）乳化沥青。
乳化沏青中主要包含湖青、水、乳化剂和稳定剂。
乳化沥青制备过程是将黏稠的沥青加热到流动状态，再经搅拌，剪切及高速离心等机械作用，使沥青形成细小的微粒，且以此状态均匀分散于含有稳定剂、乳化剂及其它添加剂的水中，形成水包油型的沥青乳液，其外观为茶褐色，在常温下有较好的流动性。
（二）混合料。
水性环氧乳化沥青混合料以乳化沥青为基料，以环氧树脂、固化剂、环氧树脂改性剂的混合乳液作为改性剂，按一定比例配制而成，表1是制备水性环氧沥青的各种组分的比例，将水性环氧树脂按照计量加入乳化沥青中，经过搅拌使之混合均匀，得到A组分。
使用时将B组分固化剂T450按照水性环氧沥青环氧树脂E-51和PF5233的计量计算加入，经高速搅拌混合均匀后在30min用完。
新型环氧沥青混合料性能研究
新型环氧沥青混合料性能研究随着社会经济的发展，交通基础设施的建设日益重要，其中道路建设是交通基础设施必不可少的组成部分。
环氧沥青（简称：EP）是制备道路表面的主要材料，也是道路建设和维护的主要原材料。
随着不同的需求，人们不断发明新型混合料，以满足多样化的应用需求。
因此，研究新型环氧沥青混合料的性能变得越来越重要。
新型环氧沥青混合料具有很高的热稳定性，适应加热、热处理、加工和使用的需要，可以有效提高日常维修的效率。
另外，新型环氧沥青混合料具有良好的耐磨损性，其表面硬度明显提高，可减少摩擦力，从而提高表面外观的抗力，更耐久。
此外，新型环氧沥青混合料还具有良好的耐腐蚀性，可以持续不断地抵抗各种腐蚀性介质，从而有效延长它们的使用寿命。
为了研究新型环氧沥青混合料的性能，我们采用了三种不同的测试方法，即热分析（TGA）、拉伸性能测试和磨损性能测试。
首先，我们用TGA测试研究新型环氧沥青混合料的热分析性能。
结果表明，新型环氧沥青混合料的热分解温度较高，其耐热性能得到明显提高。
其次，我们以拉伸性能测试为例，以确定新型环氧沥青混合料的抗拉强度、拉伸模量、硬度和抗压强度。
结果表明，新型环氧沥青混合料具有很强的抗拉强度和抗压强度，并且具有较高的拉伸模量和硬度，从而可以改善表面的形状。
最后，磨损性能测试可以衡量新型环氧沥青混合料的抗磨性。
结果表明，新型环氧沥青混合料具有良好的抗磨性能，在不影响表面形状的前提下，可以有效地延长表面的使用寿命。
值得注意的是，新型环氧沥青混合料也存在一些缺点，例如它们的耐热性能受到温度的限制，剩余的热量会损坏新型环氧沥青混合料的性能，另外，新型环氧沥青混合料的粘结性也较低，需要进行特殊的处理才能有效改善。
综上所述，新型环氧沥青混合料在温度、耐磨损性、耐腐蚀性等方面具有良好的性能，可以满足不同应用场合的需求。
但它也存在一些缺点，因此，今后需要继续研究和改良。
以提高其耐热性和抗腐蚀性，使其能更好地满足应用要求。
改性剂对沥青混合料性能的影响
按 照 《公 路 工 程 沥 青 及 沥 青 混 合 料 试 验 规 程》（JTG E20—2011） 的 相 关 要 求 来 成 型 车 辙 板 ， 整 体 尺 寸 为 300mm×300mm×50mm。试验温度设为 60℃，轮胎胎压设为 0.7MPa， 橡 胶 轮 碾 压 速 度 设 置 为 （42±1） 次/min。 选 择 QCZ-2 型车辙全自动试验仪来检测最大车辙整体深度，进 行稳定性测试。 2.2.2 动态模量试验
参考文献： [1] 秦慧 . 国产岩沥青与 TB 胶粉复合沥青性能及改性机理
研究[J]. 公路工程，2017，42（5）：364-372. [2] 孙晓 . 硅藻土/玄武岩纤维复合改性沥青与沥青混合料
性能研究[J]. 新型建筑材料，2019，46（12）：90-94. [3] 秦泰 . 排水沥青路面在城市道路建设中的应用及其特
子聚合物或其他填料等外掺剂，或采取对沥青轻度氧化等 方法，制成高性能沥青结合料。改性剂对沥青的改性机理 分为两种，一种是使沥青化学组成改变的化学改性，另一 种则是使改性剂均匀熔入沥青中并形成一定空间网络结构 的物理改性。沥青改性剂是指在沥青中加入天然的或人工 合成的有机或无机材料，其可熔融、均匀地分散在沥青 中，使沥青路面性能得到提高。目前较为常用的聚合物主 要有：AP （全效能改性剂）、TPS （高黏改性剂）、MB （抗 车 辙 剂）、 EME （高 模 量 改 性 剂）、 TLM （低 温 改 性 剂） 等。不同的混合物可能会对沥青产生不同的作用，不同改 性剂间也可能存在相互作用，但当前针对问题的研究相对 有限。
浅谈二苯甲烷双马来酰亚胺二元芳香胺环氧固化体系的力学性能及热学性能
浅谈二苯甲烷双马来酰亚胺二元芳香胺环氧固化体系的力学性能及热学性能摘要：以4，4'-亚甲基-双（2-氯苯胺）（MOCA）和二苯甲烷双马来酰亚胺（BDM）为原料，通过Michael加成制得环氧树脂（E-44）固化剂BDM-MOCA，探讨了BDM-MOCA对BDM-MOCA/MOCA/E-44固化体系力学性能、热稳定性、动态热力学性能以及阻燃性能的影响。
结果表明，固化体系的力学性能随BDM-MOCA量的增加先增加后减小；体系起始分解温度和T5%分解温度随BDM-MOCA用量的增加均有所下降；玻璃态的贮能模量随BDM-MOCA用量增加逐渐增大，同时，玻璃化转变温度（T真）则逐渐减小；阻燃性能随BDM-MOCA用量增加而提高。
关键词：BDM；MOCA；力爭性能；热学性能本研究在MOCA中引入二苯甲烷双马来酰亚胺（BDM）中的双马来酰亚胺刚性基团，通过Michael加成反应合成固化剂BDM-MOCA，将BDM-MOCA和MOCA按照不同配比组成混合固化剂固化E-44，并对固化体系进行了力学性能和热学性能等方面的研究。
1实验部分1.1实验原料环氧树脂E-44，工业级，岳阳石化股份有限公司；二苯甲烷双马来酰亚胺（BDM），分析级，上海笛柏化学品技术有限公司；4，4'-亚甲基-双（2-氯苯胺）（MOCA），分析级，山东佰仟化工有限公司。
1，2-二氯乙烷、三乙胺、无水乙醇，分析级，国药集团化学试剂有限公司。
1.2仪器与设备TGA2型热重差热分析仪（TG），瑞士梅特勒一托利多公司；Inston 3360型万能材料试验机，美国因斯特朗公司；ZR-01型氧指数测定仪，青岛山纺仪器有限公司；Q800型动态力学热分析仪，美国TA公司；OJN-9302型塑料水平垂直燃烧试验机，深圳市欧杰诺科技有限公司；GT-7045型悬臂梁冲击测试机，高铁检测仪器（东莞）公司。
1.3BDM-MOCA的合成及其E-44固化体系的制备将一定量的MOCA溶于二氯乙烷中并在65℃下搅拌溶解，然后通过恒压滴液漏斗加入一定量的BDM二氯乙烷溶液，同时分3次加入催化剂三乙胺，滴加完之后保温3h。
掺入石油沥青的环氧沥青混合料力学特性研究
掺入石油沥青的环氧沥青混合料力学特性研究郑威【摘要】This paper introduces that in order to obtain economically feasible and excellent road performance epoxy asphalt materials, epoxy asphalt ( EA) and matrix petroleum asphalt are mixed. Mixing ratio design were carried out to mixed epoxy asphalt ( MEA ) with differenttypes/contents of matrix petroleum asphalts. Then the basic mechanical properties of the MEA mixture were evaluated using Marshall test, splitting tensile test, and beam bending test, and study the basic mechanical characteristics of MEA mixture. Study shows that adding matrix petroleum asphalt attenuates the strength of epoxy asphalt mixture but improves the deformation performance.%为获得经济可行且路用性能优良的环氧沥青类材料,将环氧沥青(EA)与石油沥青进行调配,对掺配不同石油沥青种类与掺量的混合环氧沥青(MEA)混合料进行配合比设计,采用马歇尔试验、劈裂抗拉试验、小梁弯曲试验来评价MEA混合料的基本力学特性,并对MEA混合料的基本力学特性进行研究.研究表明:石油沥青的掺入,使得环氧沥青混合料强度特性有所衰减,但变形性能得到改善.【期刊名称】《公路交通技术》【年(卷),期】2017(033)003【总页数】5页(P10-14)【关键词】环氧沥青;石油沥青;配合比;力学特性【作者】郑威【作者单位】天津市市政工程设计研究院,天津 300051【正文语种】中文【中图分类】U414.1环氧沥青(EA)是由多个化学组分经过复杂固化反应而形成的一种热固性材料，这种热固性赋予其优良的物理力学特性，使其混合料路用性能较普通改性沥青混凝土优异得多，目前已逐渐成为国内钢桥面铺装使用的主要材料之一[1-2]。
促进剂M_DM_D并用比及用量对胶料性能的影响
表 2 促进剂 M/ DM 并用比的影响
项 目
硫化仪数据 ML/ (dN·m) M H/ (dN·m) t s/ min t 10/ min t 90/ min Δt/ min 硫化胶性能 邵尔 A 型硬度/ 度 拉伸强度/ MPa 300 %定伸应力/ M Pa 扯断伸长率/ % 磨耗量
67 1512
68 1418
68 1510
919 430 0145
1010 420 0134
917 425 0150
1011 422 0146
注 :促进剂总量为 114 份 ; (促进剂 M + 促进剂 DM) / 促进剂 D 并用比为 1/ 01382 ;Δt = t 90 - t 10 ; 磨耗量的单位 为 cm3·(1161 km) - 1 。
2 结果与讨论 211 ( 促进剂 M + 促进剂 DM) / 促进剂 D 并
用比的影响 (促进剂 M + 促进剂 DM) / 促进剂 D 并
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由于促进剂 D 中所含的胺类物质能活 化促进剂 M 和 DM ,使之与锌生成络合物 , 且能增强络合物在橡胶中的溶解能力 ,使 S8 环更易打开 ,因此 ,并用促进剂 D 能提高促 进剂 M 和 DM 的硫化速率及交联密度 。由 表 1 可以明显看出 ,随着促进剂 D 用量的增 大 ,焦烧时间缩短 ,硫化起步加快 ,交联密度 增大 。当 (促进剂 M + 促进剂 DM) / 促进剂 D 并用比为 1/ 016 左右时 ,硫化速度最快 ;随 着促进剂 D 用量的继续增大 ,胶料的硫化速 度开始减慢 ,这可能是由于促进剂 D 从副促 进剂向主促进剂转变的原因 。
改性聚合物及其改性沥青及沥青混合料性能研究
改性聚合物及其改性沥青及沥青混合料性能研究马德崇【摘要】针对传统沥青混合料外掺剂高、低温性能难以同时兼顾的矛盾,采取共混接枝改性的方法,制备了改性聚合物,实现了其性能可控.利用傅氏转换红外线光谱(FTIR)对改性聚合物进行了分析表征,并讨论了不同试验参数(如改性聚合物的量、拌和温度、拌和时间和混合料级配类型)对改性沥青及沥青混合料性能的影响.结果显示,所用改性聚合物能够改善沥青混合的高、低温性能,同时提高沥青混合料的高温抗车辙和低温抗裂能力,有效提高沥青混合料的路用性能.【期刊名称】《山西交通科技》【年(卷),期】2019(000)001【总页数】5页(P4-7,14)【关键词】改性聚合物;沥青混合料;高温稳定性;低温抗裂性;接枝改性【作者】马德崇【作者单位】山西省交通科学研究院新型道路材料国家地方联合工程实验室,山西太原 030006【正文语种】中文【中图分类】U414.750 引言随着我国经济和交通事业的快速发展，由于传统沥青混合料高温抗车辙和低温抗裂性差所导致的沥青路面早期损坏现象，已严重影响到我国道路建设的健康发展[1-3]，尤其在早晚温差大、气候变化范围较大的地区，温缩开裂十分普遍和严峻。
为提高沥青路面综合性能，在基质沥青中添加外加剂对沥青改性已成为改善其服役水平的重要手段[4-6]。
然而，通过添加外加剂片面追求较高的高温、低温或水稳性能都将导致严重的负面影响。
片面追求过高的高温性能（动稳定度），一方面会导致沥青混合料过硬，另一面将损失混合料的低温性能[7]，在夏季高温下更容易造成车辙，冬季易出现裂缝。
近年来，人们通过聚合物、纤维、橡胶粉、硫磺等多种添加剂材料来提高沥青混合料的抗车辙性能[8-13]。
聚合物材料对沥青混合料的抗车辙性能有较好的影响。
它们已用于改性沥青胶浆，作为沥青改性剂改善沥青混合料的性能，以提高沥青路面的性能，延长沥青路面的使用寿命[14-17]。
近来，各种研究表明，聚合物的加入可降低路面的损害率，并提高其性能[18-21]。
聚乙烯类添加剂对橡胶沥青混合料路用性能的影响
聚乙烯类添加剂对橡胶沥青混合料路用性能的影响牛冬瑜;韩森;徐鸥明;胡魁;田源【摘要】Three kinds of waste polyethylene materials of LLDPE,LDPE and HDPE were used as additives for rubber asphalt mixture.The pavement properties of rubber asphalt mixtures with different additives were tested and evaluated by rutting test,low temperature bending test,immersion Marshall test and freeze-thaw splitting test.Based on the results of uniaxial compression test,the mechanical response of rubber asphalt pavement with LLDPE was studied by finite element program,and the benefits of asphalt mixture were evaluated according to layer thickness reduction and traffic benefit ratio.The results show that the high temperature performance,the low temperature performance and the water stability of rubber asphalt mixture with polyethylene materials are improved.The properties of rubber asphalt mixture with LLDPE are superior to those with LDPE and HDPE.The rubber asphalt mixture with LLDPE can not only prolong the pavement service life,but also optimize the asphalt pavement structure to decrease the cost.%选取LDPE ，LLDPE和HDPE等3种不同废旧聚乙烯类材料作为橡胶沥青混合料的添加剂，通过车辙试验、低温小梁弯曲试验、浸水马歇尔试验及冻融劈裂试验，研究加入不同聚乙烯类添加剂的橡胶沥青混合料的路用性能。
新型环氧沥青混合料性能研究
新型环氧沥青混合料性能研究环氧沥青混合料(EOBHM)是一种新型的高分子混合体，其主要特点是使用特制环氧树脂作为高分子基体，加入沥青及其他多种改性剂，加工成物理性能优良的环氧沥青混合料。
近年来，EOBHM在航空道路、公路、机场等基础设施建设领域中的应用不断增多，为提高EOBHM的使用性能及其它基础性能及结构耐久性，研究并确定其最佳使用配比和施工工艺变得迫切必要。
本文分析了EOBHM的主要组成物以及混合料中各种材料的组成，以及其与性能关系，给出了EOBHM结构性能评价的详细内容，为EOBHM 技术提供了技术指导意见。
EOBHM由环氧树脂、沥青及其他多种改性剂组成，具有合成树脂和沥青的双重特性，尤其是可改性的环氧树脂，其使用能够极大地改善混合料的物理性能，可以满足不同要求的场合，提高其使用性能。
沥青是EOBHM的基础，它的主要功能是给连接材料提供耐磨和耐热性以及优良的塑性性能。
沥青含渣量、颗粒分析、抗水膨胀性、抗裂性、机械性能和高温性能等，都是混合料所必需的质量指标。
环氧树脂是EOBHM，决定了其物理性能及结构特性的重要因素。
环氧树脂结构表面对紧密性有影响，分子量、水分含量、吸水率、抗水膨胀度、抗紫外线时间和抗压强度等性能也是影响EOBHM使用性能的关键因素。
改性剂是EOBHM的组成成分之一，其加入能够改善混合料的抗冻性、抗水膨胀性、抗裂性、弹性模量、流动性和抗紫外线能力等性能，使得混合料具有更长的使用寿命，可以满足更复杂的环境及使用要求。
EOBHM结构性能有诸多因素影响，如抗水膨胀性、抗裂性、抗凝结性、抗冻结性、机械性能、耐久性等，其中抗裂性、抗凝结性、抗冻结性等特性是评价EOBHM结构性能的重要内容。
因此，在使用EOBHM时，应根据使用环境和要求，合理配比，确定EOBHM配比，同时根据混合料性能，实施固定的施工工艺，确保EOBHM的质量及安全性，以达到预期的使用效果。
综上所述，环氧沥青混合料(EOBHM)是一种新型的高分子混合体，其基本组成有环氧树脂、沥青以及多种改性剂组成，具有可改性的特点，能够满足不同场合的要求，提高EOBHM的使用性能，同时，需要根据各种因素，确定EOBHM的配比性能及施工工艺，以达到最优的使用效果。
新型环氧沥青混合料性能研究
新型环氧沥青混合料性能研究近年来，由于交通和生活水平的大幅提高，路面结构建设受到了极大的关注。
在路面结构材料中，沥青混凝土是改善路面结构性能的重要解决方案。
然而，普通沥青混凝土的复合性能有限，需要强化以满足日益增长的路面要求。
随着新型沥青混合料的出现，增长的路面要求得到了大大改善。
有了新型沥青混合料，路面的寿命得到了极大的提高，路面的摩擦性能也获得了显著的改善，路面的仰式设计也得到了很好的支持。
因此，越来越多的地区使用新型沥青混合料来改善路面结构，以保证安全有效的交通。
为了充分发挥新型环氧沥青混合料的性能，需要对其进行全面的性能测试。
因此，本研究旨在研究新型环氧沥青混合料的性能，分析其各种参数对性能的影响，以便进一步改善沥青混合料性能。
在实验中，本研究采用活性炭、矿渣和粉煤灰为助剂，采用环氧沥青和普通沥青混合料进行混合，共设计7组试验，分别测试沥青复合物的抗拉强度、抗压强度、抗拉模量、抗拉延伸率、抗压模量和抗压延伸率。
结果表明，活性炭、矿渣和粉煤灰的添加可以提高新型环氧沥青混合料的抗拉强度、抗压强度以及抗拉和抗压模量，使其性能达到路面结构要求的水平。
此外，添加矿渣和粉煤灰可以有效降低新型环氧沥青混合料的抗拉延伸率和抗压延伸率，以满足路面施工工艺要求。
综上所述，本研究结果表明，活性炭、矿渣和粉煤灰的添加能够有效地提高新型环氧沥青混合料的力学性能，获得较好的结构效果。
新型环氧沥青混合料为路面施工技术提供了新的值得期待的材料，为解决路面结构问题提供了有效的解决方案。
未来，值得深入研究的还有新型环氧沥青混合料的耐久性、可靠性和耐磨性能，以更好地满足不断增长的路面结构要求。
综上所述，本研究为进一步理解新型环氧沥青混合料性能提供了宝贵的科学依据，有助于提高路面施工的安全与效果，为改善路面结构提供了有效的解决方案。
不同纤维增韧环氧沥青混合料性能
不同纤维增韧环氧沥青混合料性能
肖鹏;陈家骏;康爱红;孔贺誉;邓续康;张垚
【期刊名称】《实验技术与管理》
【年(卷),期】2024(41)1
【摘要】为探究不同种类纤维(玄武岩纤维、玻璃纤维和聚酯纤维)对环氧沥青混合料抗开裂和耐疲劳性能的提升效果,在混合料配比设计的基础上,采用车辙试验、低温小梁试验、浸水马歇尔试验以及冻融劈裂试验等对其进行路用性能测试。
通过冲击试验,探究纤维对环氧沥青混合料的三种增韧效果:在环氧沥青混合料中添加纤维可以不同程度提高其路用性能;低温性能再加入纤维后,提升效果较为明显;添加玄武岩纤维路用性能优于玻璃纤维和聚酯纤维。
【总页数】5页(P52-56)
【作者】肖鹏;陈家骏;康爱红;孔贺誉;邓续康;张垚
【作者单位】扬州大学建筑科学与工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】U414
【相关文献】
1.基于活性增韧剂改善冷拌环氧混合料路用性能
2.玄武岩纤维对不同级配环氧沥青混合料性能的影响研究
3.冻融循环下纤维增韧型环氧沥青混合料损伤演化
4.不同级配类型增韧型环氧沥青混合料路用性能研究
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环氧沥青混合料及其在桥面铺装上的应用研究的开题报告
环氧沥青混合料及其在桥面铺装上的应用研究的开题报告一、选题背景随着公路建设的不断发展，桥梁也成为公路运输中重要的结构设施。
桥面作为桥梁的承载部位，其质量对桥梁的安全稳定具有重要影响。
目前在桥面铺装材料方面，传统的水泥混凝土和沥青混凝土材料具有一定的局限性，如强度不够、渗水性能差、易龟裂等问题。
为此，一种新型的混合料——环氧沥青混合料应运而生。
二、研究意义环氧沥青混合料是近年来发展起来的一种新型路面材料，具有高强度、防水性好、耐沾滞、无接缝等诸多优点，可应用于桥面铺装中。
针对目前国内外在这方面的研究缺乏，混合材料在不同环境条件及应力下的性能尚待进一步研究，因此对环氧沥青混合料及其在桥面铺装上的应用进行研究具有重要的理论与实践意义。
三、研究内容1. 环氧沥青混合料的制备工艺及配合比优化；2. 环氧沥青混合料在不同环境条件下的力学性能、耐久性及抗老化性能研究；3. 环氧沥青混合料在桥面铺装中的应用研究及性能评价。
四、研究方法1. 实验室制备环氧沥青混合料，优化其配合比并制备样品；2. 采用万能材料试验机测试混合料在不同温度、湿度、应力下的力学性能，对其耐久性进行评估；3. 从材料组成、结构设计、加工工艺等方面研究环氧沥青混合料在桥面铺装中的应用性能。
五、预期成果1. 完成环氧沥青混合料的制备工艺和配合比优化；2. 研究得到混合料在不同条件下的力学性能测试结果及耐久性评价；3. 建立环氧沥青混合料在桥面铺装中的应用性能评价方法。
六、研究难点与解决方案1. 环氧沥青混合料的制备工艺与材料组成问题，可以通过优化其配合比、改善材料性能等途径解决；2. 环氧沥青混合料在不同环境条件下的力学性能及耐久性评估，难度较大，需要综合运用多种测试方法；3. 混合料在桥面铺装中的应用性能评价，需要发掘新的材料结构及加工工艺等方向，提高其性能。
七、研究进度安排第一年：完成环氧沥青混合料制备工艺和配合比优化，并制备样品；第二年：研究混合料在不同环境条件下的性能及耐久性评价；第三年：开展混合料在桥面铺装中的应用研究及性能评价；完成论文撰写工作。
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第19卷 第1期 中 国 水 运 Vol.19 No.1 2019年 1月 China Water Transport January 2019收稿日期：2018-08-03作者简介：封志佼（1990-），男，贵州安顺人，昆明理工大学 建筑工程学院，硕士生，研究方向为道路建筑材料。
BDMA 促进剂对环氧沥青及其混合料性能的影响研究封志佼（昆明理工大学 建筑工程学院，云南 昆明 650504）摘 要：为了揭示促进剂BDMA（苄基二甲胺）对环氧沥青及环氧沥青混合料性能的影响规律，合理选择促进剂掺量，首先采用粘度试验分析了BDMA 掺量对环氧沥青粘度增长规律的影响；然后研究了不同掺量BDMA 对环氧沥青混合料常温下强度增长规律及路用性能的影响。
结果表明：BDMA 促进剂掺量越高，温度越高，粘度增长越快；BDMA 能有效缩短环氧沥青混凝土施工后的养生周期，施工后能提早开放交通，而待其完全固化后，混合料高温稳定性有所提高、但低温抗裂性和水稳定性略有降低。
关键词：后掺法；BDMA 促进剂；粘温曲线；路用性能中图分类号：U416 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2019）01-0227-03引言环氧沥青材料是一种由环氧树脂改性而成的材料，环氧沥青的热固性赋予了环氧沥青混凝土优异的物理力学性能，如高强度，优良的抗疲劳性能、良好的耐久性及抗老化性能[1-2]。
但受限于施工容留时间短及养生周期长的限制，严重影响了其推广使用。
目前，国内外环氧沥青混凝土的施工方法都是先将环氧沥青A 组分、环氧沥青B 组分及其他助剂充分搅拌混合均匀后，再与矿料进行拌合，而本文创新性的提出了环氧沥青混凝土“后掺法”的施工工艺，“后掺法”即先把环氧沥青B 组分及其他助剂充分搅拌混合均匀，与矿料拌合一定时间，再掺入环氧沥青A 组分进行二次拌合，此工艺的运用在施工容留时间内，只需完成环氧沥青混凝土的摊铺、碾压过程，在摊铺过程中进行树脂的喷洒及二次拌合，从而有效的解决因施工容留时间短而使运用受限的难题[3]。
本试验所采用固化剂为酸酐类固化剂，由于酸酐的活性低，固化温度高，固化速率慢，环氧沥青混合料常温下达到完全固化状态所需养生周期较长，对于其推广使用也有一定限制[4]。
为了降低固化反应温度，缩短固化反应时间，采用固化促进剂是很必要的[5]。
促进剂BDMA 掺量确定是运用于环氧沥青混合料的前提，因此，本文中通过室内试验的方法，分析促进剂BDMA 掺量对沥青及沥青混合料性能影响规律，并测试不同掺量下环氧沥青混合料强度增长规律，研究促进剂对沥青与沥青混合料的弊益，推荐BDMA 使用掺量，为环氧沥青混凝土技术的推广和应用提供参考。
一、“后掺法”施工工艺“后掺法”施工工艺是一种环氧沥青混合料施工工艺，基本原理是通过在沥青拌合站将环氧沥青B 组分与矿料先进行拌合，将拌合好的混合料运输至摊铺现场，在摊铺过程中通过摊铺机进行环氧树脂A 组分的添加，并进行二次拌合，使其充分拌合均匀，从而延长环氧沥青施工容许时间，解决了其受施工时间限制大难题。
其施工工艺为制备环氧沥青B 组分，将环氧沥青B 组分与矿料在拌合站拌合，保温运输环氧沥青混合料至摊铺现场，在摊铺过程中通过改装的摊铺机进行环氧沥青A 组分的添加，并实行二次拌合，使环氧沥青A 组分与已运输至现场的矿料拌合均匀，并通过摊铺机搅拌均匀、匀速的连续摊铺，用压路机进行初压、复压、终压，采用“后掺法”施工工艺减少了环氧沥青拌和、装料、运输及摊铺待料等环节的不利影响，对拌和设备的安装位置、运输距离要求更低，质量可控性显著提升，使环氧沥青混凝土具备了大规模推广应用可能。
二、原材料 1．环氧沥青环氧沥青B 组分采用韩国进口的SK70#基质沥青与固化剂、增容剂、增韧剂等按一定比例生产而成，A 组分为巴陵石化生产的E51环氧树脂，A：B=100：750。
其技术指标满足规范要求。
2．促进剂促进剂采用BDMA 促进剂，促进剂添加掺量（环氧树脂掺量千分比）及方案如下表1。
表1 促进剂试验方案试验方案 方案A方案B 方案C 方案D 掺量（‰）157.5103．矿料与级配试验采用的粗集料为玄武岩，其主要物理性能指标见表2，细集料为石灰岩。
参考《公路钢箱梁桥面铺装设计与施工技术指南》环氧沥青混合料级配设计范围，设计的矿料级配见表3，油石比为6.5%。
表2 粗集料的物理性能指标试验结果测试指标 密度/（g·cm -3）压碎值/%洛杉矶磨耗值/%针片状颗粒含量/%吸水率/% 集料 2.88718.615.49.21.221表3 试验用矿料级配矿料级配 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 EAC-1310099.794.574.356.541.334.022.717.813.3228 中 国 水 运 第19卷 三、促进剂对环氧沥青性能的影响 1．粘温曲线环氧沥青与一般改性沥青的流变特性不同，固化过程中的环氧沥青体系流变特性不仅与温度相关，而且与时间相关，当A、B 组分接触后即开始发生固化反应，此过程是不可逆的，随着时间的延长，环氧沥青的粘度会越来越大[6-7]。
黏度是反映环氧沥青施工和易性的一个重要指标，为考查环氧沥青结合料的施工特性，确定合理的施工容留时间。
采用NDJ-1D 布氏旋转粘度计测定国产环氧沥青结合料在施工温度范围内若干温度下不同方案掺量条件下的粘度曲线，转子采用27#转子，转速50r·min -1，结果见图1至图3。
图1 100℃等温粘度曲线图2 110℃等温粘度曲线图3 120℃等温粘度曲线由图中可以看出，环氧沥青的黏度随时间大致呈抛物线变化，开始测试后，沥青粘度随时间的增加增长比较缓慢 ，但当沥青粘度达到3Pa·s 左右后，粘度随时间的增加急剧增加，沥青的粘度在超过这一时间后变化较快，增长较高，说明超过这一时间后环氧沥青混合料将不利于环氧沥青混合料的碾压，超过此时间后混合料不再具备良好的施工性能，这与美国SHRP 研究报告中则提出的为控制改性沥青施工性能，改性沥青的粘度不得超过3Pa•s 相吻合[8]。
不同温度条件下，环氧沥青结合料的黏度发展规律也不同，促进剂掺量越高，温度越高，结合料的黏度增长越快，易于施工的时间段越窄。
四、促进剂对环氧沥青混合料性能的影响 1．促进剂对常温下环氧沥青强度增长规律的影响 以不同龄期常温养生下环氧沥青混合料马歇尔稳定度为指标评价促进剂BDMA 对环氧沥青强度增长规律的影响。
试件尺寸φ101.6mm×63.5mm，试验温度60℃，对表2中各方案进行试验，结果见图4。
图4 BDMA 促进剂对常温下环氧沥青混合料强度增长规律的影响从图中可以看出，BDMA 促进剂的加入对常温下强度增长规律有显著影响，掺促进剂的在前28d 的养生中，强度增长较快，且掺量越高，强度增长越快。
掺促进剂后，7d 强度与不掺促进剂25d 强度大致相当。
这主要是因为促进剂的掺入能提高环氧沥青材料的固化反应活性，降低固化温度、加快固化反应速率。
2．环氧沥青混合料高温稳定性采用车辙试验，以动稳定度为指标评价掺促进剂环氧沥青混合料的高温稳定性。
试验参数：试件尺寸为300mm×300mm×50mm，车辙轮压为0.7MPa，试验温度为60℃。
对表2中各方案进行试验，试验结果见图5。
从图中可以看出，不同掺量BDMA 分别使沥青混合料的动稳定度分别提高了4.4%、10.7%、9.9%，说明掺促进剂环氧沥青混合料具有良好的高温稳定性。
BDMA 促进剂在一定程度上提高了沥青混合料的高温稳定性，且随着促进剂掺量的增加，其动稳定度先增加后降低。
图5 不同BDMA 掺量环氧沥青混合料试验动稳定度试验结果3．环氧沥青混合料低温抗裂性采用低温弯曲试验，以弯拉强度为指标评价掺促进剂环氧沥青混合料的低温抗裂行。
试验参数：试件尺寸250mm×30mm×35mm，试验温度-10℃，对表2中各方案进行试验，试验结果如图6。
从图6可以看出：BDMA 促进剂使环氧沥青沥青混合料的弯拉强度分别降低了5.0%、7.9%、11.9%。
促进剂在一定程度上提升了沥青混合料的低温抗裂性。
第1期 封志佼：BDMA 促进剂对环氧沥青及其混合料性能的影响研究 229图6 不同BDMA 掺量环氧沥青混合料弯拉强度试验结果 4．环氧沥青混合料水稳定性分别采用浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验，以残留稳定度和劈裂强度比为指标评价沥青混合料的水稳定性，对表2中各方案进行试验，结果见图7、图8。
从图中可以看出BDMA 促进剂使环氧沥青混合料的残留稳定度分别降低了2.0 %、4.2%、5.4%，劈裂强度比分别降低了0.9 %、1.5 %、3.4%，促进剂在一定程度上降低了沥青混合料的水稳定性，但降低的幅度不明显。
掺促进剂环氧沥青混合料的残留稳定度均大于85%，劈裂强度比均大于80%，说明掺促进剂环氧沥青混合料仍具有良好的水稳定性。
图7 不同BDMA掺量环氧沥青混合料的残留稳定度试验结果图8 不同BDMA 掺量环氧沥青混合料的劈裂强度比试验结果五、结语（1）环氧沥青是一种时温依赖性材料，其施工时的时间及拌合温度一定要严格控制。
（2）在一定掺量范围内，BDMA 促进剂的添加能大大降低常温养生所需时间，能提早开放交通，有利于施工工期，且对环氧沥青施工容留时间影响并不大，推荐BDMA 促进剂掺量为环氧树脂的5~7.5‰。
（3）对环氧沥青混合料而言，BDMA 促进剂的添加对其完全固化后的高温稳定性及低温抗裂性均有一定程度的提高，水稳定性略有降低，但仍具有良好的水稳定性。
参考文献[1] 黄卫.大跨径桥梁钢桥面铺装设计理论与方法[M].北京：中国建筑工业出版社，2006.[2] 黄卫，钱振东，程刚.环氧沥青混凝土在大跨径钢桥面铺装中的应用[J].东南大学学报（自然科学版），2002，（05）：783-787.[3] 封基良，魏亚，晏永等.一种后掺法环氧沥青混合料施工工艺[P].云南：CN106351102A，2017-01-25. [4] 孙曼灵.环氧树脂固化促进剂（II）—环氧/酸酐体系的固化促进剂[A].中国环氧树脂应用技术学会.第十六次全国环氧树脂应用技术学术交流会暨学会西北地区分会第五次学术交流会暨西安粘接技术协会学术交流会论文集[C].中国环氧树脂应用技术学会：2012：19.[5] 陈平，刘胜平，王德中.环氧树脂及其应用[M].北京：化学工业出版社，2011：79.[6] 王幼平，余剑英，谭宇宏.改性沥青的动态流变特性[J].中国公路学报，1998，（04）：26-30.[7] 郭战胜，杜善义，张博明等.先进复合材料用环氧树脂的固化反应和化学流变[J].复合材料学报，2004，（04）：146-151.[8] Characterization of modified asphalt binders in superpavemixdesign[R].National Cooperative Highway Researchprogram Report4，1985.（上接第226页）（3）在FEMA154的快速鉴定方法中，未将材料强度作为结构评估的修正项；根据我国的实际工程情况分析，材料强度，构造柱，圈梁等构造措施是砖混结构抗震可靠度的重要影响因素。