环氧树脂改性沥青的研究
聚氨酯-环氧树脂复合改性沥青混合料的研究
公 路 工 程
Ｈｉ ｇ ｈ ｗａ ｙ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
Ｖｏ １ ． ３ ８，Ｎｏ ． ２
Ａｐ ｒ． ， ２ ０ １ ３
聚氨酯 一 环 氧树 脂 复 合 改性 沥 青 混合 料 的研 究
ｐ ｈ ａ ｈ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ． Ｂｙ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｎ Ｍａ ｒ ｓ ｈ ａ ｌ ｌ ， ｈ ｉ ｇ ｈ— ｌ ｏ ｗ ｔ ｅ ｍｐｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ， ａ ｎ ｄ ｆ ａ ｔ ｉ ｇ ｕ ｅ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ ｐ ｏ ｌ ｙ －
陈利东 ， 李 璐， 郝增 恒
４ ０ １ ３ ３ ６ ） （ 重 庆 市 智 翔 铺 道技 术 工 程有 限公 司 ，重 庆
［ 摘
要 ］本 文研 制 出 一种 聚氨 酯 一环 氧 树 脂 复 合 改性 沥 青 混合 料 ， 通 过 将 混合 料 的马 歇 尔 性 能 、 高 低 温 性 能
以及 疲 劳 性 能 与 美 国 、 日本 环 氧 沥 青 混 合 料 进 行 对 比分 析 ， 发 现 聚 氨 酯 一环 氧树 脂 复 合 改 性 沥 青 混 合 料 不 仅 成 本
有聚 氨酯 的 优 良柔 韧 性 、 耐磨 、 耐油、 耐老化性能。
大桥、 武汉 白沙洲 长 江大桥 、 贵州 坝凌河 大桥等 。但
目前 我 国所 有钢 箱 梁 桥 ， 特 别是 一 些 大跨 径 重 载桥
梁， 桥面铺 装使用 都 不能令 人满 意 ， 早期 损害现 象 比 较普 遍 ， 部 分桥 梁几 乎每 年都需要 进行 维修处 治 。
浅谈环氧沥青
环氧沥青的其他特性
（5）环氧沥青具有特殊的分子构造，因此即使在-10 ºC下仍能保持较好的柔韧性，断裂延伸率达120%（SBS 改性沥青仅有20%）。
环氧沥青材料的优势
1.较高的结构层强度
混合料马歇尔稳定度（60℃）、抗压强 度（20℃）和劈裂强度（20℃）是改性沥 青（SBS）混合料的4~6倍；
环氧沥青的固化反应示意图
2、环氧沥青的物理力学性质
兼具沥青材料和环氧树脂材料两者优 点的热固性高强度、高黏结力、高延伸 率的新型路桥建筑材料。
环氧沥青的其他特性
（1）环氧沥青A、B两组分混合后，随时间推移，两 者进行物力和化学作用，体系的黏度逐渐增大，并且温 度越高，黏度增加越快；
（2）环氧沥青的固化是一种化学反应，因此固化过 程和温度关系极大，在120ºC时4h可以基本完成固化， 如果温度降低，则固化时间相应延长。一般以120ºC时 4h的固化程度为标准强度；
在水泥桥面防水粘结的优势
2.优异的抗施工损伤性能
在面层摊铺高温作用下，防水层环氧沥青粘度降低，二 次渗入桥面板空隙、充分包裹撒布碎石、填充面层层间空隙 ，并迅速发生化学反应形成极高的层间结合强度，使沥青面 层和桥面板混凝土通过环氧沥青牢固粘结，故具有优异的抗 施工损伤性能。
在水泥桥面防水粘结的优势
环氧沥青为双组分材料， A组分是环氧树脂， B 组分是均匀稳定的多组分混合物。将基质沥青进行化 学改性，在沥青分子上引入具有与环氧树脂能够进行 交联反应的功能基团，保证沥青能够参与和环氧树脂 的固化反应，再配合优选树脂制得环氧沥青B组分， 与A组分反应时形成三维立体互穿网络结构聚合物， 从根本上改变了普通沥青的热塑性，大幅提高了高温 稳定性，同时显著提高了材料的黏附力、拉伸强度、 断裂延伸率和低温性能。
水性环氧树脂改性乳化沥青黏层材料研究
的受力会非 常不利 。 因此如何 提高层 间材料 的粘 结性能就
成为了提 高路面结构受力状态的关键川。 目前使 用 的层 间粘结 材 料 不 同程 度地 存 在粘 结 性 能 差 、防水性 能和高低 温稳定性 不足等缺 点 ，而 以水性环 氧 树脂作 为改性剂 的改性乳 化沥青 可以较好地 弥补 目前层问 粘结材料 的不足 ，具有较 高的研究价 值 。基 于研 究组首先 研究 了水性 环氧树脂 改性 乳化沥青 的制备 方法 ，同时分析 了不 同掺量 的水性 环氧树脂 改性乳化 沥青
的性能 ；在 此基础上 ，研究 了不 同洒布量 下沥青混 合料的
试验 结 果 表 明 ，随着 水 性环 氧 树脂 剂 量 的增 大 ，蒸 发残留物含量 有所增加 ，筛上剩 余量变 化不大 ，而 ５ ｄ 储存
本 文 拟 对 水 性 环 氧 树 脂 改 性 乳 化 沥 青 材 料 的 层 间 粘 结 性 能
荐使用 了 。先 改性后乳化法 工艺程序 多 、成 本高 、生 产不
安全 ，同时乳化 和改性法制 作 的乳化 沥青具 有黏度大 、固 含量高 、储存稳定性好等特点 ［ ５ Ⅱ 。 使 用环氧树 脂对乳化 沥青进行 改性 ，可 以使用 改性后
路沥青 路面施 工规范 ，所选用沥 青满足各 指标要求 。乳化
剂为市售 阳离子型乳化剂Ａ与非离子乳化 剂Ｂ，环氧树脂采
用 市售水性 氧化树脂 ，固化剂 ，稳定剂 等 。所得 原材料实
验数据见表 １ 。
别为４ ％，６ ％和 ８ ％ ，所 得改性乳 化沥青蒸发 残 留物含 量 、
储存稳定性和筛 上剩余结果如表２ 。
响 ，层 间粘 结材料 的性能会不 断下降 ，最终会使 路面结构 的层 间状 态介于完 全连续和 完全光滑状 态之 间 ，对于结 构
水性环氧树脂改性乳化沥青混凝土性能研究_张庆
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐａｖｅｍｅｎｔ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｅｍｕｌｓｉｆｉｅｄ ａｓｐｈａｌｔ ｍｉｘｔｕｒｅ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｍｏｕｎｔｓ ｏｆ ｗａｔｅｒｂｏｒｎｅ ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｃｕｒｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｗａｔｅｒｂｏｒｎｅ ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｅｍｕｌｓｉｆｉｅｄ ａｓｐｈａｌｔ ｍｉｘｔｕｒｅ ｗｅｒｅ ｓｅｔ ｕｐ．Ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｄａｔａ ａｎａｌｙｓｉｓ，ｉｔ ｉｓ ｆｏｕｎｄ ｏｕｔ ｔｈａｔ ｗａｔｅｒｂｏｒｎｅ ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎ ｃａｎ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｅａｒｌｙ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｌａｔｅｒ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ｅｍｕｌｓｉｆｉｅｄ ａｓｐｈａｌｔ ｍｉｘｔｕｒｅ，ａｎｄ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ｌａｔｅｒ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｉｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｇｒｅａｔｅｒ．Ｉｔ ａｌｓｏ ｉｍｐｒｏｖｅｓ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ｗｈｉｌｅ ｈａｓ ａｎ ａｄｖｅｒｓｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｃｒａｃｋｉｎｇ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ａｔ ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｗａｔｅｒｂｏｒｎｅ ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎ；ｅｍｕｌｓｉｆｉｅｄ ａｓｐｈａｌｔ ｍｉｘｔｕｒｅ；ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ；ｐａｖｅｍｅｎｔ ｐｅｒ－ ｆｏｒｍａｎｃｅ
SBR水性环氧树脂复合改性乳化沥青性能研究
SBR 水性环氧树脂复合改性乳化沥青性能研究摘要：本研究以SBR 水性环氧树脂为复合改性剂，将其与乳化沥青进行复合改性，研究其对乳化沥青的性能改善及机理。
结果表明，添加适量的SBR 水性环氧树脂可以明显改善乳化沥青的抗水性、稳定性、弹性恢复性、耐磨性等性能指标，且改性机理主要包括SBR 水性环氧树脂与沥青相互作用、树脂在乳化沥青中的分散性和填充作用等方面。
本研究为乳化沥青的复合改性提供了一种新的思路和方法。
关键词：SBR 水性环氧树脂；乳化沥青；复合改性；性能1.前言乳化沥青是近年来开发的一种新型路面材料，它具有施工简便、环保节能、防水防水等诸多优点。
但是由于其本身存在的稳定性差、耐水性差、剪切稳定性差等问题，限制了其在实际应用中的使用范围和性能展现。
因此，如何提高乳化沥青的性能，成为目前研究的热点之一。
复合改性是一种将两种或两种以上的材料混合使用的方法，通过相互作用来改善材料的性能。
SBR 水性环氧树脂是一种具有高强度、高韧性、耐磨性好等优点的改性剂，对沥青的改性效果也已得到了证实。
因此，本研究以SBR 水性环氧树脂为改性剂，将其与乳化沥青进行复合改性，研究其对乳化沥青性能的影响及机理。
2.实验方法（1）材料准备乳化沥青样品采用常规路用乳化沥青。
SBR 水性环氧树脂采用商业SBR 水性环氧树脂。
（2）复合改性将SBR 水性环氧树脂加入乳化沥青中，搅拌至树脂与沥青充分混合，待其充分分散，无可见团块后再进行相关测试。
（3）性能测试本研究主要测试乳化沥青的抗水性、稳定性、弹性恢复性、耐磨性等性能指标。
测试方法主要采用国家标准方法或行业通用方法。
3.结果与分析（1）抗水性测试结果将复合改性后的乳化沥青置于25℃的恒温水槽中浸泡24h，比较乳化沥青的变形量。
结果表明，复合改性后的乳化沥青抗水性明显提高，变形量与未改性的乳化沥青相比降低了50%。
（2）稳定性测试结果利用Benkelman 悬臂梁法测试，比较复合改性和未改性乳化沥青的稳定性指标。
环氧改性沥青粘结层试验研究
５Ｏ 、． 、０ Ｏ 和 １． ５种 环 氧 树 脂 掺 量 ， ． ７ ５ １． ２５
１ 原 材 料 试 验
基 质 沥青采 用 山东 ＡＨ一７ Ｏ沥 青 ， 主要 技 术 其 性能 指标 见表 １ 。改性 剂为 Ｅ ４环 氧树 脂 ，固化 一４ 剂选用 低 分子氨树 脂 。
维普资讯
公
９ ４
与 汽 运
第 期
２６ 年 Ｔ月 ０７
Ｈｉ ｈ ａ ｓ＆ Ａｕｏ ｔ ｅ ｐ ｉａ ｉｎ ｇｗ ｙ ｔｍｏｉ ｖ Ａｐ ｌ ｔ ｓ ｃ ｏ
环 氧 改性 沥青 粘 结 层 试 验 研 究
左秋英 ，查旭 东 ，陈 炜 ， 戴许 明
因此 ， 开展半 刚性 基 层 与 沥青 下 面 层 之 间抗 裂 防水 粘 结层 的研究 具 有 重 要 的理 论 和 实 际 意义 。为此 ，
２ 环 氧改性沥青配 比试验
将环 氧 树脂 和基 质 沥青 在 １５ １０℃ 下 搅 拌 ５～ ６
均匀 得 到 Ａ 组 分 ， 将 Ｂ组 分 （ 分 子 氨 树脂 固化 再 低
１ ６ ～ ）
维普资讯
公 路 与 汽 运
总第 １ ８期 １
Ｈｉ ｈ ｙ ｇ ｗａ ｓ＆ Ａｕ ｏ ｔｖ ｔｍｏ ｉｅＡｐｐ ｉａ ｉ ｎ ｌｃ ｔｏ ｓ
表 ２ 环氯 改性沥青试验结果 不同环氧掺量 （ 下的改性沥青 ％）
试 验 指 标
９ ３ Ｏ
质量损失 比／ Ｔ Ｏ Ｆ Ｔ后
延度损失 比（ ５℃） １ ／
针入 度 比（ ５℃ ） ２
㈣ ～ 弛 一 舢 ¨ ～ 一 ６ ３
水性环氧树脂改性乳化沥青性能表征及机理研究
ｅｎｅｒｇｙ；ｍ ｅｃｈａｎｉｓｍ
环 氧树脂 分子 结构 中 的诸 多 活性 基 团使得 环氧 树 脂具 有优 异 的粘 结性 能 、力 学性 能 、防水 性能 和耐 腐 蚀性 … 。将 环氧树 脂 用 于 沥青 的 改性 ，可 以 赋予 沥 青优 良的物化性 质 ，可 以增 强 沥 青 混 合 料 的 力学 强 度 、高温稳 定性 和 水 稳定 性 。环 氧 沥 青作 为高 性 能路用 材 料 ，已在 国 内外 道 桥 工 程 领域 中得 到 了 较 为广 泛 的研 究 和应用 。
水 性环 氧树脂 （Ｗａｔｅｒｂｏｒｎｅ Ｅｐｏｘｙ，简 称 ＷＥ）是 以环 氧树脂微 粒 为分散 相和 以水 为连 续相 的液 相体 系材料 ，可 在 室 温 条 件 下 以 及 潮 湿 环 境 中 固化 。 将 水性 环氧 树脂作 为 用 于 乳化 沥 青 的改 性 剂 ，可使
乳 化沥青 的高温 性 能 得 到提 高 ，并使 乳 化 沥青 材 料体 系的 应 用 范 围 得 到 拓 展 。本 文 以水 性 环 氧 树脂对 沥青 本体 强 度和界 面性 能的综合 改善作 用 为 研究 角度 ，考察水 性 环 氧 树脂 对 乳 化沥 青 蒸 发 残 留 物 的动力 粘度 和表 面 自 由能 的影 响规 律 ，从 而 对水 性 环氧树 脂 改性 乳化 沥青 的研究 提供参 考 。
随 水 性 环 氧 树 脂 的 掺量 变 化 呈 现 一 定 的 趋 势 ，其 表 面 自由 能 也 随 着水 性 环 氧 树 脂 的 掺 量 加 大 逐 渐 提 高 ，并 且 ６Ｏ℃
水性环氧树脂改性沥青混凝土路面材料研究的开题报告
水性环氧树脂改性沥青混凝土路面材料研究的开题报告
一、选题背景
沥青混凝土路面是公路、机场等交通基础设施中最为常见的路面材料之一。
但是，沥青混凝土存在着一些问题，比如易老化、易变形、易龟裂等。
为了解决这些问题，
近年来，许多国家开始研究水性环氧树脂改性沥青混凝土路面材料，以提高沥青混凝
土的耐久性和机械性能。
二、研究目的
本研究旨在探究水性环氧树脂改性沥青混凝土路面材料的性能，包括机械性能、疲劳性能、耐久性能等方面。
希望通过研究，了解水性环氧树脂改性沥青混凝土的优
点和缺点，为其进一步推广应用提供参考。
三、研究方法
1.实验室试验：通过实验室试验，测试水性环氧树脂改性沥青混凝土路面材料的物理、机械性能。
2.田间试验：通过在田间进行试验，测试水性环氧树脂改性沥青混凝土路面材料的夏季和冬季性能，包括温度变化、车流量等因素对路面的影响。
四、研究计划
1.前期准备阶段：了解国内外水性环氧树脂改性沥青混凝土路面材料研究背景和发展现状，明确研究思路。
2.中期实验阶段：进行实验室试验和田间试验，并对实验数据进行统计和分析。
3.后期总结阶段：总结实验数据，评价水性环氧树脂改性沥青混凝土路面材料的优点和不足，提出进一步研究和应用建议。
五、预期成果
1.掌握水性环氧树脂改性沥青混凝土路面材料的基本特性和性能。
2.评价水性环氧树脂改性沥青混凝土路面材料的优点和不足，并提出改进建议。
3.为水性环氧树脂改性沥青混凝土路面材料的进一步推广应用提供理论依据和实践经验。
高性能环氧树脂改性沥青道路材料的研究综述
Ｏｖ ｒ ｉ ｗ ｎ Ｒｏ ｄ Ｂｉｕｍ ｉ ｕｓＭ ａ ｅ ｉ ｌＭ ｏ ｉ ｅ ｔ ｇ ｅ ｖｅ ｏ ａ ｔ ｎｏ ｔ ｒａ ｄ ｆ ｄ ｗｉｈ Ｈｉ ｈ ｉ
Ｐｅ ｆ ｒ ａ ｅＥｐ ｘ ｓｎ ｒ ｏ ｍ ｎｃ ｏ ｙ Ｒｅ ｉ
Ｚｈ ｎ ｎ ｉ Ｃｈ ｎ Ｓ ｏ ｍｉ ｇ， ｅ ｅ ｓ ｎ ａ ｇ Ｙａ ｙｎ， ｅ ｈ ｕ ｎ Ｃｈ ｎ Ｗ ｉａ
（ ａ ｇｈ ｕＬ ｘａ ｇＣ ． Ｌｄ ， Ｇｕ ｎ ｚ ｏ ａ ｇ ｏ ｇ ５１ ６ ５ Ｃ ｉａ Ｇｕ ｎ ｚ ｏ ｕ ｉｎ ｏ ， ｔ． ａ ｇｈ ｏＧｕ ｎ ｄ ｎ ３ ， ｈｎ ） ０
Ａｂｓｒ ｃ ：Ｔｈ ｒｉ ｌ ｄ ｓ ｒｂｅ ｄｉ ｃ ｔ ｎ ｒｎｃｐ ｅ ｆｒ ａ ｔ ｎｏ ｓ ｍ ａｅ ａ ｍｏ ｉ ｅ ｔ ｈ ｇ ｐ ｒｏｍ ａ ｃ ｅ ｏ ｙ ｔａ ｔ ｅ ａ ｔｃｅ ｅ ｃ ｉ ｓ ｍｏ ｆ ａｉ ｐ ｉ ｉｌ ｏ ｏ ｄ ｂｉ ｉ ｏ ｕｍｉ ｕ ｔｒ ｌ ｉ ｄｆ ｄ ｗｉｈ ｉ ｈ ｅ ｒ ｎ ｅ ｐ ｘ ｉ ｆ ｒ ｓｎ ａ ｄ ａ ｌｓ ｓｓ ｍｅ ｉｓ ｅ ｎ ｉｓｐｒ ｕ ｔｏ ｎ ｐ ｌｃ ｔｏ ，ｓ ｃ ｓｃ ｍ ｐ ｔｂｌｔ ｆｅ ｏ ｙ ｒ ｓｎ ｗｉｈ ｂｉ ｅ ｉ ｎ ｎａｙ ｅ ｏ ｓ ｕ ｓ ｉ ｔ ｏｄ ｃ ｉｎ ａ ｄ ａ ｐ ｉａ ｉｎ ｕ ｈ ａ ｏ ａｉ ｉｉｙｏ ｐ ｘ ｅ ｉ ｔ ｔ ｕｍｅ ，ｓ ｌｃｉｎ ｎ ｅｅ ｔ ｏ ｏ ｕｒｎ ｇ ｎｔ ｒａ ｅ ｏ ｎｄ ｃ ｒｎｇ ｔｍｅｃ ｎ ｒ １ ｆｃ ｉ ｇ ａ ｅ ，ｔ ｌｐ ｒ ｄ ａ ｕ ｉ ｉ ｏ ｔｏ．Ａｎ ｏ ｕ ｇ ｓｉｎ ｂ ｖ － ｅ ｔｏ ｅ ｓｕｅ ｒ ｄｅ ｉ ｉ ｄ ｓ ｍｅ ｓ ｇ ｅ ｔ ｓｏｎ ａ ｏ ｅ ｍ ｎ ｉｎ ｄ ｉｓ ｓａｅ ｍａ ． ｏ Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ：ｅ ｏ ｙ ｂｉ ｄｓ ｐ ｘ ｔ ｕｍｅ ；ｒ ａ ａ ｅ ｎ ；ｗａ ｅｐｒｏ ｎ ｎｄ ａ ｈ ｓｏ ｎ ｏ ｄ ｐ ｖ ｍｅ ｔ ｔ ｒ ｏ ｆ ｇ ａ ｄ ｅ ｉｎ ｉ
环氧树脂改性沥青材料研究
采用型号为 X650 ( Hitachi 公司) 的扫描电子 显微镜对改性沥青材料 进行微观形态 分析. 通过 XLD 型拉伸试验机的拉伸实验对抗拉强度和断裂 延伸率进行测试. 采用马歇尔试验测定混合料的稳 定度、流值及空隙率, 从而确定混合料应采用的最 佳油石质量比, 按此油石质量比制得混合料的疲劳 试验在 810 型 MTS 伺服液压材料试验系统上进行.
1
65. 0 34. 0 232. 14
19. 29
1. 76
2
84. 1 34. 5 265. 30
19. 29
1. 79
3
61. 6 32. 5 236. 92
19. 29
1. 69
4
66. 0 36. 5 247. 19
19. 29
1. 89
5
70. 2 37. 5 270. 00
19. 29
2 结果与讨论
2. 1 分散工艺对材料微观形态的影响 研究分散工艺对环氧树脂沥青材料微观形态
的影响. 首先环氧固化剂与沥青在 60~ 120 进行 混和搅拌在没有高速剪切的情况下制成 B 组分, 然后与 A 组分混和固化后形成改性沥青材料 No1; 其次环氧固化剂与沥青在 60~ 120 先进行混和 搅拌 5 min, 然后在 80~ 120 用高速剪切分散机 选取 5 000~ 7 000 r/ min 的转速进行剪切分散, 剪 切 10 min 后冷却至室温形成 B 组分, 最后与 A 组 分混和固化后形成改性沥青材料 No2. 不同分散工 艺得到的环氧树脂改性沥青材料的 SEM 图如图 1 和图 2 所示.
收稿日期: 2003-10- 08. 作者简介: 朱吉 鹏 ( 1976 ) , 男, 硕士生; 陈志明 ( 联系 人) , 男, 博
环氧树脂在再生沥青方面的应用研究
环氧树脂在再生沥青方面的应用研究摘要：随着经济的不断发展，我国的公路建设公里数逐年增加，路面材料的成本也在不断的上升而其中大量的沥青路面都需要进行大修或中修。
如今我国越来越重视环境保护和可持续性政策，再生沥青（RAP）路面的沥青再生技术变得越来越重要。
关键词：环氧沥青；沥青再生；路用性能引言随着交通事业的不断发展，越来越多的公路出现问题，需要大修等情况。
其中严重损坏的沥青路面表面需要重新铺装，这时会产生大量的废旧沥青，其中产生大量的沥青混合料废弃物没有再生利用，造成了资源的浪费。
但是如果将这些沥青进行回收再生就可以极大地降低成本、节约能耗和减少温室气体的排放。
沥青路面再生就是将回收的道路旧料经过加热、破碎、筛分等程序再和再生剂、新沥青和新集料重新拌和而成的再生沥青混合料。
再生沥青混合料中再生沥青的含量是有限的。
如果再生沥青混合料中再生沥青含量过高，会导致再生混合料的水分稳定性、抗疲劳性等性能降低。
提高老化沥青的路用性能的方法一般为添加再生剂，这样可以补充老化沥青的轻质组分。
虽然再生剂可以将沥青的性能恢复到一定水平，但它们无法实现全部的再生沥青再生。
再生沥青混合料中为了将再生沥青级配恢复至原始级配，必须添加新的粗骨料。
而且有时候为了控制粘结骨料比，还需要添加新的原生沥青[1]。
1沥青路面再生材料沥青的再生其实相当于是和沥青老化相反的过程。
有研究表明如果将再生剂和新沥青同时混合到再生沥青中时，可以发现新沥青对旧沥青的恢复性能并没有比再生剂对旧沥青的恢复性能效果好，而且新沥青在旧料掺配率方面具有一定的局限性，所以再生剂相比于新沥青的综合效果更好。
一般在老化的沥青中掺入再生剂的种类有：工业废油、石油副产品或生物油（包括玉米油、润滑油）等。
它们深圳能使再生后沥青的性能恢复到老化前沥青的性能。
将再生剂加入到旧沥青混合料中，使再生剂与旧沥青混合料里的老化沥青充分混合，可以将沥青在老化过程中生成的沥青质重新溶解，使沥青质的相对含量减少，改善沥青的相容性，从而提高沥青的针入度和延度等，最终提高沥青的各项性能。
水性环氧树脂对乳化沥青混合料性能的影响研究
为了降低热拌沥青混合料拌和、摊铺时有害气体的排放，本文拟研究一种既可冷拌施工又可达到热拌沥青混合料的性能，同时还可用于新建、改建、加铺、修补等工程的一种材料[1]。
国外研究认为[2]，水性环氧树脂（W ER ）可以明显提升混合料的高温、常温力学强度和水稳定性，同时采用水性环氧树脂可与沥青产生更好的相容。
赵富强等人认为[3]，水性环氧树脂用于坑槽等作为冷补材料时，可对冷补材料的强度、水稳定性能、黏结性能改善显著，但对低温会产生不利的影响。
因此，应根据需求选择合理的水性环氧树脂掺量。
吕建伟[4]等人研究表明，W ER 对混合料高温性能提升明显，当W ER 掺量到6%时，提升效果变缓，但延度下降明显。
本文旨在乳化沥青中添加W ER ，拌和得混合料在特定的成型方式下，以热拌沥青混合料评价方法为基础，对比研究W ER 改性乳化沥青混合料（W a t er b a s e d ep oxy modifi e d e m u lsifi e d a s p h a lt mixt ure ，简称W EE A ）的性能提升效果。
1原材料改性用普通沥青为A 级S K 90，S K 90号沥青的性能满足规范[5]要求。
乳化剂型号为E M-580，本文采用自制W ER 改性乳化沥青，油水比为65%∶35%，乳化剂掺量为乳化沥青质量的1.4%，W ER 改性剂掺量为普通乳化沥青质量的4%，固化剂采用水性环氧树脂用量10%的三乙烯四胺。
采用先乳化后改性的措施生产改性乳化沥青。
W ER 改性乳化沥青性能见表1。
粗细集料、矿粉均采用石灰岩加工而成，集料、矿粉筛分结果见表2。
合成级配见表3。
表1WER 改性乳化沥青性能指标表2集料、矿粉筛分结果表3合成级配筛孔尺寸/mm1613.29.54.752.36通过百分率/%筛孔尺寸/mm通过百分率/%100 1.1825.293.80.618.676.80.315.452.40.1511.136.70.0757.1指标WER 改性乳化沥青乳化沥青技术要求[6]固含量/%58大于50破乳速度－慢裂或中裂筛上筛余量/%0.06小于0.10.3小于13.1小于56150～30014（5℃）大于40062.3－储存稳定性/%1d 5d蒸发残留物25℃针入度/0.1mm延度/mm 软化点/℃通过百分率/%筛孔尺寸/mm1613.29.5 4.752.361.180.60.30.150.07510～15mm 10010099.6 3.30.30.30.30.30.30.35～10mm 10010099.6 3.30.30.30.30.30.30.33～5mm 10010010097.8 1.70.80.50.00.00.00～3mm 10010010099.781.858.130.818.310.57.4矿粉10010010010010010010010097.990.3水性环氧树脂对乳化沥青混合料性能的影响研究摘要：通过研究水性环氧树脂对乳化沥青混合料性能的改善效果，采用车辙试验、冻融劈裂试验、低温弯曲试验、疲劳试验进行评价。
水性环氧树脂改性乳化沥青胶结料界面粘结性能研究
ＣＨＥＮＭｉａｏｙｉｎｇ （ＧｕａｎｇｄｏｎｇＧｕａｎｙｕｅＨｉｇｈｗａｙ＆ ＢｒｉｄｇｅＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１１４３１）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｅｘｐｌｏｒｅｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｆａｃｔｏｒｓｏｆｉｎｔｅｒｆａｃｉａｌｂｏｎｄｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｗａｔｅｒｂｏｒｎｅｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎｍｏｄｉｆｉｅｄｅｍｕｌｓｉｆｉｅｄａｓｐｈａｌｔｂｉｎｄｅｒ，ｔｈｅｗａｔｅｒｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙａｎｄｄｉｌｕｔｉｏｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｗａｔｅｒｂｏｒｎｅｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎｗｅｒｅｔｅｓｔｅｄ，ａｎｄｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒｉｎｅｍｕｌｓｉｆｉｅｄａｓｐｈａｌｔｗａｓｃａｌｉｂｒａｔｅｄ．Ｔｈｅｅｍｕｌｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｗａｓｔｅｓｔｅｄｂｙｒｅｓｉｄｕａｌｔｅｓｔｏｎｓｉｅｖｅｏｆｅｍｕｌｓｉｆｉｅｄａｓｐｈａｌｔ，ｅｖａｐｏｒａｔｉｖｅｒｅｓｉｄｕｅｔｅｓｔａｎｄｔｈｒｅｅｍａｊｏｒｉｎｄｅｘｅｓ ｔｅｓｔ．Ｗａｔｅｒｅｐｏｘｙｅｍｕｌｓｉｆｉｅｄａｓｐｈａｌｔｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｍｏｄｉｆｙｉｎｇｅｍｕｌｓｉｆｉｅｄａｓｐｈａｌｔｗｉｔｈｗａｔｅｒｂｏｒｎｅｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎ，ａｎｄｉｔｓｓｈｅａｒｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，ｄｒａｗｉｎｇｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｗｅｒｅｔｅｓｔｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔｔｈｅｉｎｔｅｒｆａｃｉａｌｂｏｎｄｉｎｇｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆｗａｔｅｒｂｏｒｎｅｅｐｏｘｙｅｍｕｌｓｉｆｉｅｄ ａｓｐｈａｌｔｄｅｃｒｅａｓｅｓｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ａｎｄｔｈｅｍａｘｉｍｕｍ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｈｏｕｌｄｎｏｔｂｅｈｉｇｈｅｒｔｈａｎ６０℃． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｍｕｌｓｉｆｉｅｄａｓｐｈａｌｔ；ｗａｔｅｒｅｐｏｘｙｅｍｕｌｓｉｆｉｅｄａｓｐｈａｌｔ；ａｄｈｅｓｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ；ｔｅｎｓｉｌｅｔｅｓｔ；ｓｈｅａｒ ｔｅｓｔ
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。
环氧树脂改性沥青材料
现代公路和道路交通流量和行驶频度的急剧增长，货运车的轴重的不断增加，无不对道路的质量要求更高。
为应对这种高频率使用，高质量要求的道路建设，应用于道路建设的环氧树脂改性沥青材料也必须有很高的综合性能。
什么是环氧树脂改性沥青材料？有什么应用？络合高新材料（上海）有限公司为大家带来解答，希望能帮到大家。
改性沥青是掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料等外掺剂（改性剂），或采取对沥青轻度氧化加工等措施，使沥青或沥青混合料的性能得以改善制成的沥青结合料。
改性沥青其机理有两种，一是改变沥青化学组成，二是使改性剂均匀分布于沥青中形成一定的空间网络结构。
现代公路和道路发生许多变化：交通流量和行驶频度急剧增长，货运车的轴重不断增加，普遍实行分车道单向行驶，要求进一步提高路面抗流动性，即高温下抗车辙的能力；提高柔性和弹性，即低温下抗开裂的能力；提高耐磨耗能力和延长使用寿命。
现代建筑物普遍采用大跨度预应力屋面板，要求屋面防水材料适应大位移，更耐受严酷的高低温气候条件，耐久性更好，有自粘性，方便施工，减少维修工作量。
使用环境发生的这些变化对石油沥青的性能提出了严峻的挑战。
对石油沥青改性，使其适应上述苛刻使用要求，引起了人们的重视。
经过数十年研究开发，已出现品种繁多的改性道路沥青、防水卷材和涂料，表现出一定的工程实用效果。
但鉴于改性后的材料价格通常比普通石油沥青高2~7倍，用户对材料工程性能尚未能充分把握，改性沥青产量增长缓慢。
当前改性道路沥青主要用于机场跑道、防水桥面、停车场、运动场、重交通路面、交叉路口和路面转弯处等特殊场合的铺装应用。
这段时间欧洲将改性沥青应用到公路网的养护和补强，较大地推动了改性道路沥青的普遍应用。
改性沥青防水卷材和涂料主要用于高档建筑物的防水工程。
随着科学技术进步和经济建设事业的发展，将进一步推动改性沥青的品种开发和生产技术的发展。
改性沥青的品种和制备技术取决于改性剂的类型、加入量和基质沥青（即原料沥青）的组成和性质。
环氧沥青混合料和性能及施工工艺论文
环氧沥青混合料和性能及施工工艺的研究摘要：论文根据当今国内外环氧沥青混合料在桥面铺装中的应用现状以及路用性能研究展，并通过相应试验，进一步证明了环氧沥青具有高强度、高抗变形、强水稳定性以及耐腐蚀性等，同时对比普通沥青混合料的施工工艺，阐述了环氧沥青混凝土的施工的特殊要求以及在施工过程中应强调的关键技术问题。
关键词：环氧沥青；组合材料；环氧沥青施工工艺abstract: the paper, according to the current domestic and foreign epoxy asphalt mixture surfacing structures in the present situation of the application of road and with properties research, shows that through the corresponding experiment, further proof epoxy asphalt has high intensity, the high water stability and deformation, strong corrosion resistance, etc, and contrast common asphalt mixture of construction technology, this paper expounds the epoxy asphalt concrete construction of the special requirements, as well as in the construction process should emphasize the key technological problems.key words: epoxy asphalt; combination materials; epoxy asphalt construction craft中图分类号：u415.6文献标识码：a 文章编号：1 绪论1.1 环氧沥青混凝土的发展及应用现状环氧沥青是壳牌石油公司在二十世纪五十年代后期，用其作为胶结料拌和成的混凝土来抵御航空燃料和喷气尾流对机场跑道的损害而发明的特殊改性沥青产品。
水性环氧树脂改性乳化沥青混凝土性能研究
水性环氧树脂改性乳化沥青混凝土性能研究摘要：现在的公路，大多数使用沥青进行铺路的，因为沥青的使用方便快捷、材料易得、成本低廉，广泛的使用在各级公路之中，但是，使用沥青铺路也有许多的缺陷，比如说：沥青路面的接触十分的薄弱，为了很好的解决这个问题，准备采用了水性环氧树脂改性乳化沥青的粘层材料来提高路面的层间的接触。
如果采用了水性环氧树脂改性乳化沥青进行改性，就要对不一样的掺量进行测试，并以此来确定最佳的乳化沥青的洒布量，还要进行力学性能的实验，来确定路面的受力情况。
关键词：水性环氧树脂；乳化沥青混凝土；性能引言：近年来，我国道路总里程数在不断增加，而道路状况除了路基质量以外，便是路面的建造质量。
我国普遍道路路段都采用沥青混凝土作为路面材料，然而在一些地理环境较为特殊的地区，则使用一些特殊的沥青混凝土作为路面材料，水性环氧树脂改性乳化沥青混凝土便较为常见，下面，将针对水性环氧树脂改性乳化沥青混凝土的性能进行探究分析。
1.水性环氧树脂改性乳化沥青混凝土的概述现阶段，在许多地理环境较为极端的地区，都采用水性环氧树脂改性乳化沥青混凝土作为路面的主要材料。
水性环氧树脂改性乳化沥青混凝土可以在降水量较大，气候极为潮湿的环境下固化，这是由于水性环氧树脂的主要制作材料是环氧树脂微粒，并且以水为连续相的液体材料。
除此之外，水性环氧树脂还是一种新型的环保材料，在于乳化沥青混凝土相结合后，可以作为道路表面材料，水性环氧树脂改性乳化沥青混凝土与普通沥青混凝土相比，不同之处就在于水性环氧树脂改性乳化沥青混凝土可以更加适应极端环境，并且制造过程较为环保，因而受到广泛使用[1]。
2.水性环氧树脂改性乳化沥青混凝土制备2.1材料在制备水性环氧树脂乳化沥青混凝土的时候，原材料是很重要的，在制备过程中需要用到的材料有水性环氧树脂、石灰岩、阳离子慢凝型乳化沥青、硅酸盐水泥和固化剂。
2.2拌和拌合前加水作为一种能够在很大程度上替身乳化沥青的裹附性的步骤，对于提升沥青混凝土的质量有着重要作用，同时还能够使得混合料的可拌性得到提升。
道桥用环氧树脂改性沥青材料的配方研究_冯黎喆
—— —— —— —— —— —— — 收稿日期：2011-09-02 作者简介：冯黎 吉吉，1983 年生，助理工程师，从事防水材料研 发。联系地址：215008 江苏省苏州市广济路 284 号。
图 2 表明，当体系中未加入增容剂时，密度较大 的环氧树脂由于与沥青相容性差而在高温储存过程 中沉降到底部，而环氧树脂的软化点比沥青的小，致 使底部软化点远小于顶部，产生了较大的离析。而随 着增容剂的加入，环氧沥青的相容性明显改善，当增 容剂的添加量增加到 1.5%时离析减小至 8.5 ℃。图 2 还表明，随着增容剂用量的增加，环氧沥青的拉伸断 裂强度也随之增加，在增容剂用量为 1.5%左右时出
185～200 0.48～0.54
≤0.5 ≤50
≤1
液体
15 000
1.3 制备流程 道桥用环氧树脂改性沥青材料的制备工艺流程
见图 1。
1）A 组分原料的准备：将沥青、固化剂、助剂（增 韧剂、增容剂、促进剂、表面活性剂、消泡剂、偶联剂） 按照一定的顺序和配比在 100~140 ℃温度下高速剪 切混合 60~120 min，得到 A 组分；
本研究使用了自制的增容剂加入到环氧沥青中考察了增容剂的不同配比对环氧沥青性能的影响见表明当体系中未加入增容剂时密度较大的环氧树脂由于与沥青相容性差而在高温储存过程中沉降到底部而环氧树脂的软化点比沥青的小致使底部软化点远小于顶部产生了较大的离析
研究与应用
道桥用环氧树脂改性沥青 材料的配方研究
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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。
吉林大学、长安大学以及苏州大学的研究也进入了较为深入的阶段。
2环氧沥青的制备2.1 环氧沥青的组成材料环氧沥青是一种聚合物共混材料,必然要求两种聚合物之间有一定的相容性。
由于环氧树脂和沥青这两种聚合物的溶解度参数值相差较大,环氧树脂和沥青的相容性很差,而且环氧树脂的密度(约1·16~1·20 g/cm3)要比石油沥青的密度(约0·98~1·01 g/cm3)大,容易导致固化不均匀或者环氧树脂的沉降;固化之后会导致分散相的相畴粗大,引起环氧沥青混凝土材料力学性能的下降。
所以制备环氧沥青，除了基质沥青和环氧树脂外，还需要加入其他物质改善环氧沥青材料的两相之间的相容性。
2.1.1马来酸酐用马来酸酐对聚合物改性,在反应性共混过程中,在聚合物界面区域内就地形成接枝共聚物,起到共混物中两组分间的增容作用。
通过不同的反应,将马来酸酐或者马来酸等羧酸(酐)基团接枝到石油沥青上,既可以增加石油沥青与环氧树脂、固化剂的相容性,同时,接枝上的酸酐也可以与环氧树脂反应,防止石油沥青游离在环氧沥青固化物中因高温而析出。
2.1.2固化剂选择与沥青相容性好的固化剂能够提高环氧沥青的储存稳定性和提高固化物的各项性能。
目前国内的环氧沥青材料研究,都要选择与沥青相容性好的固化剂。
CN 1546571给出了以沥青、脂肪族二元酸、脂肪酸酐、聚异丁烯丁二酸酐、环氧树脂和环氧固化促进剂为B组分,环氧树脂为A组分的环氧沥青组成物。
其中B组分中添加少量的环氧树脂可能是用来起增容作用,增强两组分之间的相容性。
CN 1837290提出了一种以带羧基或者酸酐基团的改性沥青、脂肪族二元酸、二聚酸或者醇酸树脂、脂肪酸酐以及环氧固化促进剂为A组分,以环氧树脂为B 组分的环氧沥青组成物。
CN 101255276A公开了一种以带羧基或者酸酐基团的改性沥青、脂肪族多元醇、脂肪族二元酸、二聚酸或者醇酸树脂、脂肪酸酐以及环氧固化促进剂为A组分,以环氧树脂为B组分的环氧沥青组成物。
CN 101003688A公开了一种以沥青、改性桐酸或者改性蓖麻油酸、消泡剂以及环氧固化促进剂为A组分,以环氧树脂为B组分的环氧沥青组成物。
这些专利中所使用的固化剂大都是长链脂肪族的酸或者酸酐,这些固化剂对沥青的相容性好,也容易和环氧树脂混合均匀,便于将环氧树脂带入沥青体系。
2.1.3增容剂使用增容剂来改善环氧沥青的相容性的方法在世界范围内已有专利文献。
早期的日本专利No·9270/64使用煤焦油作为环氧沥青的增容剂,煤焦油含有大量沥青,其他成分是芳烃、杂环有机化合物、含氮碱性杂环化合物和酸性酚类化合物,它和沥青和环氧树脂都有较好的相容性,因而可以用于环氧沥青的增容。
但是煤焦油是致癌物,不符合环保要求,不宜采用。
Okada将含有4~8个碳原子的烷基取代苯酚的酚醛树脂作为增容剂加入到环氧树脂和沥青中,该酚醛树脂中的取代烷基作为非极性基团和沥青亲和,而酚羟基等极性基团则与环氧树脂亲和,从而对环氧树脂和沥青的共混体系起到了增容作用。
Doi将高级脂肪胺和高级脂肪链取代的苯酚添加入环氧树脂和沥青的混合物中,其中高级脂肪链和沥青亲和,氨基或酚羟基与环氧树脂亲和,也能起到一定的增容效果。
可是由于这些具有两亲能力的环氧沥青增容剂要么毒性较大,要么价格昂贵,从成本和操作工人的健康方面考虑,都是不利的。
黄坤等制备了一种环氧沥青增容剂,可以增加许多强极性固化剂与沥青之间的相容性,得到均匀分散的环氧沥青固化物。
增容剂含有极性和非极性的化学基团,分子质量介于环氧树脂和沥青之间,其结构分为两种,其中,一种是含有弱极性的高级脂肪碳链基团和强极性的曼尼期碱基团的化合物,分子结构见式2(a)。
或者是含有弱极性的高级脂肪碳链基团和由环氧树脂与多元醇连接的强极性基团,高级脂肪碳链基团与多元醇基团分别与环氧树脂的两个活性基团相连接,其结构式见式2(b)。
利用这类增容剂一头亲和沥青,一头亲和环氧树脂的特性,在环氧沥青共混体系中起到乳化作用。
将沥青分散到环氧树脂和固化剂基体中,形成热固性沥青。
2.1.4聚合物中和剂一般制备环氧沥青时，先加入顺酐对基质沥青进行改性，而根据工艺条件的不同,顺酐与沥青的反应转化率通常在50%~60%,残留顺酐的存在影响了使用环境,也使得原材料不能充分利用,需要将游离顺酐转化为合适的功能聚合物以实现环氧沥青材料的绿色生产和使用。
这就要在顺酐化改性沥青的基础上,加入适量的聚合物中和剂,进行与顺酐的转化反应,得到可以对沥青起到改性作用的酯类聚合物。
聚合物中和剂往往选择含有特定官能团的聚合物,如含有环氧基、胺基或羟基的聚合物。
实验表明，加入脂肪族多元醇制备的环氧沥青材料综合性能最好。
2.2环氧沥青的生成机理美国在20 世纪60年代初就开始使用环氧沥青，一个多世纪以来很多研究者对环氧沥青的生成机理展开了研究。
有人认为沥青在固化过程中不与环氧树脂或者固化剂发生反应，在环氧树脂、固化剂和其他添加剂是连续相、沥青是分散相的前提下，沥青以微米级球形颗粒分散在环氧树脂、增容剂和固化剂组成的连续相中。
张翔等人认为沥青和环氧树脂界面的形成应该分为两个阶段，第一阶段是环氧树脂与沥青的接触与润湿，吸附和极性基团作用使得沥青和环氧树脂达到均匀分布；第二阶段是环氧树脂固化过程，环氧树脂和固化剂之间通过化学反应，逐步形成空间结构，这两个过程是同步进行的。
陈平请等人采用四组分分析法研究了环氧树脂和沥青的反应机理，结果表明：环氧树脂和沥青在一定程度上发生了化学反应，消耗了部分芳香分和饱和分；基质沥青胶质和沥青质含量之和越大且Ic值越大，软化点差就越小，环氧树脂和沥青的相容性越好。
2.3环氧沥青的制备2.3.1 美国ChemCoSystems公司环氧沥青混合料的制备美国ChemCoSystems公司的环氧沥青是由双组分组成:组分A是环氧树脂,组分B为由石油沥青和固化剂及其它助剂组成的均质混合物。
美国ChemCoSystems公司生产的用作结合料的环氧沥青组分A是由二酚基丙烷和环氧氯丙烷(表氯醇)在碱性催化剂(通常用NaOH)作用下缩聚得到的液态双酚A 型环氧树脂,组分A中不含稀释剂、软化剂或增塑剂,也不含无机填料、色素和其它污染物或不溶物质。
组分B是一种由石油沥青、固化剂和其它助剂组成的匀质混合物,不含不溶物质和污染物质。
环氧沥青组分A和组分B按照一定比例混合,并且在混合的过程中对时间和温度按规定严格要求。
其中A组分混合前要预热到(87±5)℃,B组分混合前应预热到(128±5)℃。
A组分和B组分混合后即开始发生化学反应,通常A组分和B组分混合后搅拌5min即制得环氧沥青混合料。
制备好的环氧沥青混合料在120℃条件下固化4h后得到环氧沥青混合料。
2.3.2日本大有建设株式会社生产的环氧沥青混合料日本大有建设株式会社生产的环氧沥青混合料是一种三组分材料,包括基质沥青、环氧树脂(主剂)和固化剂(硬化剂)。
日本环氧沥青与美国环氧沥青施工工艺的差别较大,日本环氧沥青的生产过程是先将基质沥青加热到150℃,环氧树脂和固化剂加热到60℃搅拌均匀,然后与基质沥青一起搅拌4min后即制成环氧沥青混合料。
养护条件是在150℃烘箱中放置3h,在60℃烘箱中养护4d,再在常温下放置1d后进行性能测试。
2.3.3东南大学环氧沥青混合料先将基质沥青和顺酐进行反应,得到顺酐化沥青,在120~150℃下加入适量的聚合物中和剂,反应时间设定在120~150min;再加入环氧固化剂和助剂进行混合30~60min,冷却至室温得到环氧沥青B组分,A组分为特定型号的环氧树脂,两者按一定比例混合搅拌均匀后在(120±1)℃下固化4h得到环氧沥青混合料。
组分A和组分B的技术要求如表1所示。
表1环氧沥青混合料组分A及组分B的技术指标把国产(东南大学研发)环氧沥青与美国ChemcoSystems公司生产的专利环氧沥青产品进行技术比较,如表2所示。
表2环氧沥青混合料的技术指标比较从上系列表中数据分析可知,国产环氧沥青混合料和美国环氧沥青混合料及其各组分的主要技术指标基本相同。
国产环氧沥青的A,B组分的质量比为1∶2.86。
2.3.4武汉理工大学环氧沥青混合料武汉理工大学对环氧沥青研究时使用的研究材料分别为:沥青为针入度等级70号的基质沥青,环氧树脂为巴陵石化厂生产的E-51环氧树脂,固化剂为甲基六氢邻苯二甲酸(MTHPA)。
在常温下为液态物质。
使用时与环氧树脂的质量比例为70~90∶100。