环氧沥青及其混合料性能的影响因素

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环氧沥青混合料微观结构研究

环氧沥青混合料微观结构研究
关键词:空隙率;环氧沥青混凝土;微观结构;拉伸试验
环氧沥青的热固性特点,其固化过程是不可逆的化学固化反应过程。它从根本上改变了普通基质沥青的热塑性,使得沥青混合料力学性能和路用性能有了质的改变和提升。吴伟等[1],通过高速摄像系统和扫描电子显微镜(SEM)研究环氧聚合物的破坏机理。周威等[2],研究了实验室配置的环氧沥青水损害的破坏机理。环氧沥青混合料空隙率一般低于3%,处于不透水状态,如果空隙率偏高,对环氧沥青混合料的水稳性的影响尚不明确,本文主要研究环氧沥青以及环氧沥青混合料的微观结构,以及经过冻融处理后,环氧沥青组分是否会发生性能和结构的破坏,以及破坏程度和破坏发生的机理。
图3环氧沥青样品1000×时SEM照片图4冻融后样品1000×时SEM照片
图5环氧沥青刻蚀样品1000×时SEM照片图6冻融+刻蚀样品1000×时SEM照片
4性能试验
4.1拉伸试验
通过拉伸试验测定胶结料的抗拉强度和破坏时的断裂伸长率,通过这两个指标能够评价胶结料的性能好坏,其试验结果如表2。
表2拉伸试验结果(试验温度25℃)
3.环氧沥青混合料在SEM下的微观形貌
试验采用Quanta 200环境扫描电子显微镜ห้องสมุดไป่ตู้简称SEM)参考文献:[5]中的试验方法,查看环氧沥青及其混合料的微观形貌。
环氧沥青的SEM照片见图3-6。参考黄红明[4]的研究成果可知,图3环氧沥青形成了环氧树脂包裹基质沥青的空间网状结构。比较环氧沥青冻融前后的SEM照片发现:经过冻融后的环氧沥青看不到图4中沥青的球形形状,看到的是椭圆形的沥青,结合之前的荧光显微镜照片,可以发现环氧包裹沥青的网状结构没有发生本质变化,但是沥青颗粒间由于冻融循环的处理发生了团聚现象。比较环氧沥青刻蚀前后的SEM照片,也进一步验证了环氧沥青形成了环氧树脂包裹基质沥青的空间网状结构。比较刻蚀后冻融与未冻融的环氧沥青SEM照片,同时比较冻融后的环氧沥青刻蚀前后的SEM照片,冻融后的环氧沥青样品经过刻蚀后,环氧树脂的空间网状结构不明显,看不到图5中沥青被刻蚀掉的明显凹槽。可以说明环氧沥青经过冻融循环处理后,沥青颗粒发生了团聚现象,并且部分沥青从环氧树脂连续相中析出,环氧沥青的空间网状结构出现破坏迹象。

环氧沥青混凝土在钢桥面铺装施工中的应用研究

环氧沥青混凝土在钢桥面铺装施工中的应用研究

环氧沥青混凝土在钢桥面铺装施工中的应用研究摘要:随着我国经济迅速发展和许多重大交通基础设施的兴建,我国近几年桥梁事业发展很快,尤其是钢箱梁桥梁建设更是蓬勃发展。

但钢桥面铺装在前些年一直是一个难题,因为使用普通沥青混凝土进行钢桥面铺装,使用不长的时间就要进行修补。

因此,钢桥面铺装技术一直是专家学者研究的重点。

随着环氧沥青混凝土施工技术的应用,逐渐解决了此项难题。

近几年随着该技术在多座钢桥面铺装工程中成功应用,使得此项技术逐步完善起来。

关键字:环氧沥青混合料【正文】一、环氧沥青混合料介绍1、环氧沥青具有不可逆性。

环氧沥青混凝土成型以后,在高温、低温下不变形。

2、环氧沥青混合料为悬浮密实结构,经特殊搅拌工艺拌制后,经摊铺、碾压形成密实且不透水的铺装层,其空隙率≤3%。

3、环氧沥青混合料具有细集料含量高、矿粉含量高、沥青含量高的特点。

在混合料中骨料处于悬浮状态,嵌挤力差,其内部粘聚力主要来自环氧沥青,而环氧沥青又具有较高的延伸率,这就决定了该混合料具有较高的塑性,能适应追随钢板变形的需要,而混合料性能不受伤害。

而且其抗滑性能完全满足技术指标要求。

4、环氧沥青混合料具有超强的抵抗外力的作用,它的马歇尔稳定度一般为50KN左右。

通常的沥青混合料的马氏稳定度约10KN左右,改性沥青的马氏稳定度基本上在15KN左右。

二、环氧沥青混凝土钢桥面铺装工序流程三、环氧沥青混凝土施工1、施工准备:应密切关注气候情况,及时与气象部门联系,确切掌握施工当天及近期天气状况,以指导生产。

环氧沥青混合料的摊铺不得在雨天进行。

当桥面滞水或潮湿时,要停止施工当环境温度低于10℃、风速大于10m/s、有雾时,不得进行环氧沥青混凝土施工。

粘结层经检查应平整、洁净、均匀、无杂物,如有缺陷应及时进行修补。

尤其应注意接缝及钢路缘等部位的检查。

混合料生产与运输1)材料的预热与保温:在拌制环氧沥青混合料之前夜,要预先将A及BV组分加热脱筒,分别泵入厂内各自的贮油罐中。

环氧沥青和SBS改性沥青混合料的路用性能研究

环氧沥青和SBS改性沥青混合料的路用性能研究

环氧沥青和SBS改性沥青混合料的路用性能研究作者:***来源:《粘接》2024年第03期摘要:对比分析了环氧沥青混合料试件(A)和SBS改性沥青混合料试件(B)的高温抗车辙性能、低温抗裂性能和水稳定性,并进行了动态模量的测试。

结果表明,试件(A)的动稳定度要明显小于试件(B),但是都满足高温抗车撤试验的动稳定度要求(≥3 000次/min),试件(B)的动稳定度相较试件(A)约提高50.44%。

试件(A)的硬脆程度较试件(B)更高,低温抗裂性能要低于试件(B),但是2组试件的低温抗裂性都满足规范要求。

试件(A)和试件(B)的TSR都满足沥青混合料试件对TSR的要求(≥80%),且前者具有更好的水稳定性。

无论是试件(A)还是试件(B),其动态模量都会随着温度升高而呈现逐渐降低的趋势,但在相同温度和频率下,前者的动态模量都要高于后者。

关键词:环氧沥青;SBS;动态模量;路用性能中图分类号:TQ323.5;U414文献标志码:A文章编号:1001-5922(2024)03-0093-04Study on pavement performance of epoxy asphalt and SBS modified asphalt mixtureLIU Yanzhao(Beijing Urban Construction Road and Bridge Construction Group Co.,Ltd.,Beijing 250000,China)Abstract:The high temperature rutting resistance,low temperature cracking resistance and water stability of epoxy asphalt mixture(A)and SBS modified asphalt mixture(B)were compared and analyzed,and the dynamic modulus was tested.The results showed that the dynamic stability of the epoxy asphalt mixture was significantly lower than that of the SBS modified asphalt mixture,but both of them met the dynamic stability requirements of the high temperature anti withdrawal test (≥3 000).The dynamic stability of the SBS modified asphalt mixture (B) was about 50.44% higher than that of the epoxy asphalt mixture (A).The hardness and brittleness of epoxy asphalt mixture was higher than that of SBS modified asphalt mixture,the low temperature crack resistance was lower than that of SBS modified asphalt mixture,but the low temperature crack resistance of both groups of specimens met the requirements of the specification.The TSR of both epoxy asphalt mixture and SBS modified asphalt mixture met the requirements of TSR (≥80%),and the former had better water stability.The dynamic modulus of both specimen (A) and specimen (B) decreased gradually with the increase of temperature,but the dynamic modulus of the former was higher than that of the latter at the same temperature and frequencyKey words:epoxy asphalt;SBS;dynamic modulus;pavement performance環氧沥青是一种由环氧树脂、固化剂与基质沥青经复杂的化学改性所得的混合物,由于其延展性和收缩性与钢材相似,实际应用在路面中可与钢板发生协同作用而较少发生失效事故,具有强度高、耐蚀性好以及抗疲劳性能优越等特性[1]。

沥青混凝土路面抗滑性能的影响因素及检测方法

沥青混凝土路面抗滑性能的影响因素及检测方法

沥青混凝土路面抗滑性能的影响因素及检测方法沥青混凝土路面抗滑性能的影响因素及检测方法引言随着公路事业的发展,道路的行车速度有了很大提高,与此同时,交通事故的数量也在不断增加。

路面的抗滑能力直接影响高速行驶车辆的安全性,因此公路建设部门和养护管理部门越来越重视路面的抗滑性能,并将其作为高等级公路交、竣工验收及养护质量检查评定中的一项重要指标。

路面抗滑性能是指车辆轮胎受到制动时沿表面滑移所产生的力,是保证公路行车安全及维护必要的允许行车速度的一项重要指标,同时该指标也是路面设计、筑路材料、施工工艺、养护等各项技术水平的综合反映。

1 影响沥青混凝土抗滑性能的因素一般来说,影响沥青混凝土路面抗滑性能的因素主要有两大方面:一个是路面的外在因素,另一个是路面的内在因素。

1.1 外在因素○1.路面潮湿程度当路表面处于潮湿、积水状态时,摩擦系数会减小很多。

因此在公路交通事故中,雨天发生的事故所占比例很高。

雨水在路表面积聚,形成水膜,车速越快,轮胎与水膜接触区的水越来不及排出,使轮胎与路面不能充分接触,因此路面抗滑能力大幅度下降。

○2路面的污染当路面有杂物,如矿物质的尘埃、路面的油渍、轮胎磨损产生的橡胶粉末等时,也会降低路面的抗滑能力。

经测试,受污染路面的摩擦系数会降低5~20%。

1.2 内在因素○1沥青混凝土配合比设计中沥青的用量沥青用量对沥青混凝土路面抗滑性能的影响是非常明显的。

沥青在沥青混凝土中起粘合作用,沥青用量过大,除在混凝土中形成结构沥青外,还将有自由沥青存在,自由沥青在夏季高温状态下较不稳定,会溢出路面表面,形成路面沥青膜,俗称“泛油”。

泛油的沥青路面被车辆碾压后形成高低不平的形状,造成雨水排不出去,路面抗滑性能大大下降,极易导致交通事故;另外在高温时的重交通情况下,由于沥青高温强度较低,会使路面表面矿料被压入下层,而使沥青被挤出表面,形成沥青膜,混凝土路面的沥青膜抗滑性能极差,会出现上面同样的结果。

沥青路面施工中影响混合料压实度性能的因素分析

沥青路面施工中影响混合料压实度性能的因素分析

I fue c c o sa utM i t r m p c i n g e r o m a e n l n e Fa t r bo x u e Co a to De r e Pe f r nc
i p a tPa e e tCo s r c i n n As h l v m n n t u t0
面在使 用过 程 中出现病 害 的最直
接 的原 因是 其施 工过 程 中压实质 量 的好坏 。 1 沥青 混合 料压 实度 的重 要性
的工 作 和后续 将要 进行 的工 作都
有 至 关 重要 的作 用 。与 此 同 时 , 压 实质 量还有 明显 的经 济效 益 和
要 求较 低等 。沥 青路 面凭 借着这
病 害 ,如 裂 缝 、 坑 槽 等 , 而 出现 这 些 病 害 的 直接 原 因是 沥青 路 面 施 工 中的压 实质 量 。 关键 词 :沥 青路 面 ;压 实度 ;影 响 因 素 中图 分 类 号 :U 1 44 文献 标 识 码 :A 文章 编 号 :1 0 — 7 6 2 1 ) 8 0 7 — 2 0 2 4 8 (0 2 1 -0 0 0
道路工程 H haEgerg i wy nien g n i
沥青路面施工中影响混合料压 实度
性能 的因素分析
刘 宏 超
( 疆 交 通 建设 ( 团 ) 限责 任 公 司 ,新 疆 乌 鲁 木 齐 8 0 1 ) 新 集 有 30 6
摘 要 : 沥青 路 面是 我 国应 用 最 多 的路 面类 型 之 一 ,这是 由 于 沥青 路 面 有 明 显 的性 能优 势 ,如 其 表 面 平 整 度 高 、行 车舒 适 安 全 、施 工 过 程 简 单且 养护 要 求 较 低 等 。但 是 沥青 路 面还 有 一 些 不足 之 处 ,主 要 是 因为 沥 青路 面在 使 用 的 过 程 中较 容 易发 生

级配对环氧沥青混合料高温性能的影响

级配对环氧沥青混合料高温性能的影响

I p c fGr d n Hi h Te pe a ur r o m a c fEp x p l i t e m a to a e o g m r t ePe f r n e o o y As ha tM x ur
Hu n n Hu n ed n a gMig, a gW io g
a di n mme so utn e t o h e x u e t i ee tg a e a e c n u td T s rs l h w t a h y a c ri n r t g ts f t r e mit r s wi d f r n r d r o d ce . e t e ut s o h tt e d n mi i h s
进行检测 , 试验 结果表 明, 测评级配的动稳定度最 大, 浸水后 动稳定度下降得 最少 ,MA 1 S 一 3虽然抗 车辙性能 良
好 . 其 水 稳性 能 不及 A 但 C和测 评 级 配 。
关键词 : 环氧沥青; 级配 ; 高温性 能; 影响
中图 分 类 号 : 4 47 5 U 1. + 文献标识码: A 文章 编 号 :6 2 9 8 ( 0 80 — 0 0 0 17 — 89 2 0 )6 0 1 — 2
g o b tt trs b l yi o o d a n se r d . o d, u s i wae t i t n t o sAC a dt td g a e a i s g e
K ywo d e oyap at;rd hg mp rtr e oma c e et e rs:p x sh l ga e;iht eau ep r r n e;f c e f
定度与实际路面的车辙相关性很好 , 考虑到车辙试
验有 也较 好 的可操 作 性 , 最终 选择 车 辙试 验 为本 次

沥青路面施工中混合料压实度性能的影响因素研究

沥青路面施工中混合料压实度性能的影响因素研究

沥青路面施工中混合料压实度性能的影响因素研究摘要:在沥青路面施工中,混合料压实度受到了压实时间、温度、频率等多种因素的影响,只有对这些因素进行充分的分析才能保证沥青路面混合料压实度性能的最大发挥。

关键词:沥青路面施工;混合料压实度性能;影响因素一,压实温度沥青混合料需要最佳的碾压温度,在这个温度指的是在材料允许的温度范围内,沥青混合料能够承受压路机而不产生水平推移,表面没有开裂情况且压实阻力较小的温度。

此时可用较少的碾压次数,获得较高的密实度和较好的压实效果。

最佳碾压温度与矿料组成、沥青材料及压实设备有关。

碾压温度是影响沥青混合料压实密实度的最主要因素,一般来说,沥青混合料温度越高,其塑性越大,越容易在外力作用下缩小其空隙和增加密实度,也越容易取得平整效果。

碾压温度的高低直接影响沥青混合料的压实质量。

混合料温度较高时,可用较少的碾压遍数,获得较高的密实度和较好的压实效果。

而温度较低时碾压工作变得较为困难,且容易产生很难消除的轨迹,造成路面不平,因此在实际施工中,要求在摊铺完毕后及时进行碾压,一般来说,沥青混合料的最佳压实温度为120——140度之间,SBS沥青混合料最佳压实温度是140——160度。

摊铺机后面的碾压作业段长度,由混合料的种类和压实度温度来确定。

一般来说,压路机尽可能靠近摊铺机进行碾压。

达到了密实度后再以最少的碾压遍数进行表面修整时,压路机可离摊铺机远些。

若碾压时混合料温度过高,会引起压路机两旁混合料隆起,碾压后的摊铺层裂纹,碾轮上黏附沥青混合料,以及前轮推料等问题,而碾压温度过低时(50到70度),由于混合料的粘性增大,导致压实无效,或起到了阻碍作用。

研究表明,当沥青混合料的摊铺初始温度每提高10度,则将混合料压实所需要的时间缩短16%,而最低碾压温度每降低10度,则将混合料压实度所需要的时间可延长近3成,可见,沥青混合料温度较高时,有利于缩短碾压时间提高压实效率。

压实质量与压实温度有着直接关系,而摊铺后混合料温度是不断变化的,特别是摊铺后4到15分钟,温度损失每分钟可达1到5度,因此必须掌握好有效压实度时间,适当适时碾压。

沥青混合料路用性能影响因素

沥青混合料路用性能影响因素

广西南友公路沥青混合料路用性能的影响因素与试验分析二航局四公司汪继平摘要:据南友高速公路沿线的气候、水文地质等情况分析影响沥青混合料路用性能的主要因素,根据矿料级配试验研究的成果,提出采取的级配范围。

关键词:沥青混合料路用性能影响因素改善措施级配试验1工程概况国道主干线衡阳-昆明公路支线南宁至友谊关公路主线全长179.19km,联线长41.848km,为广西首条采用全沥青路面的高速公路,工程于2003年底开工,要求2005年10月1日前竣工通车。

南友公路位于北回归线以南,属亚热带季风气候,年平均降雨量1400mm以上,年平均日照1700h以上,年平均气温21~22.1℃,年无霜期352d,年平均蒸发量1350mm。

根据沿线的气象条件,按文献[1],南友路属于东南湿热区中的华南沿海台风区(VI7);按照文献[2]附录A的沥青路面施工气候分区,广西属于热区,最低月平均气温>0℃,另外根据广西南宁地区的降雨量>1000mm,属于多雨潮湿地区。

根据文献[3]的沥青路用性能气候分区,广西南宁地区属夏炎热冬温区1-4区。

在这样的气候条件下,高温、降雨以及重车渠化等将是影响沥青混合料路用性能的主要因素,沥青混合料需着重考虑高温稳定性、水稳性、耐久性以及面层的抗滑性能。

下面就影响沥青混合料路用性能的主要因素结合南友公路的特点作出级配的试验研究,并提出一些建议和改善措施,为沥青面层的施工提供参考。

2 沥青混合料路用性能的影响因素2.1沥青混合料沥青混合料是用具有一定粘度和适当用量的沥青材料与一定级配的矿质集料经过充分拌和而形成的混合物。

其路用性能主要有:高温稳定性、水稳定性、抗疲劳性能、耐久性、低温抗开裂性能、表面特性。

影响沥青混合料路用性能的因素是多方面的,其中矿料的级配组成较为关键,从使用性能上来说,骨架密实结构是最理想的级配组成。

2.2.影响沥青混合料路用性能的主要因素2.2.1集料级配沥青混合料高温稳定性的形成机理来源于沥青结合料的高温粘性和矿料级配的嵌挤作用,提高矿料的嵌挤作用是改善沥青混合料高温稳定性的主要途径。

环氧沥青混合料和性能及施工工艺的研究

环氧沥青混合料和性能及施工工艺的研究

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 craft1 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。

国家标准《道路用水性环氧树脂乳化沥青混合料》解析

国家标准《道路用水性环氧树脂乳化沥青混合料》解析

/Feature Report速递24 国家标准《道路用水性环氧树脂乳化沥青混合料》解析文 中交基础设施养护集团有限公司 张红春背景:解决微表处、稀浆封层材料问题据统计,我国在已建成的道路中,每年约有120万公里道路需要预防性养护,每年约75万公里道路需要中修。

随着全寿命理念的推广,预防性养护在道路养护中占据重要的比重。

目前最常用的预防性养护是微表处、稀浆封层,这些常规的微表处、稀浆封层表处技术存在两方面问题。

首先,由于开展预防性养护时未处理半刚性基层沥青路面的深层病害,导致微表处、稀浆封层寿命短。

其次,由于微表处、稀浆封层材料本身的问题,用于沥青路面时存在易脱落、开裂、起皮等,寿命只有1年左右;对于水泥路面,常规的微表处、稀浆封层表处技术基本上无法使用,主要原因是常规的微表处、稀浆封层与水泥路面黏结性差,实施后很快破坏,寿命不到3个月。

为推广和实施路面20年不大修的理念,研究和推广长寿命预防性养护技术具有现实意义。

该标准主要解决第二个问题。

性质:产品标准该标准为“产品标准”。

产品标准一般只包括产品的性能,不包括设计、施工等内容。

因此,该标准紧扣产品标准的技术要求、检验方法,原则上不包括其他如路面结构设计、混合料设计、施工相关的内容。

注重于控制结果,这点与技术规范有所差别。

当前正在推进标准改革,国家标准原则上不再涉及工程标准,工程标准由行标、地标和团标承担。

总体思路是先编国家产品标准,确定主要技术指标,随后进行行标、地标和团标。

范围:各等级道路沥青和水泥路面建养《道路用水性环氧树脂乳化沥青混合料》属于我国“工程建设标准”体系。

适用于各等级道路沥青路面和水泥路面的预防性养护、中修和新建工程,尤其适用于环境友好型的“绿色”施工。

水性环氧树脂乳化沥青除可做为水性环氧树脂乳化沥青混合料的胶结料外,还可做为各等级道路的防水层、黏结层使用,水性环氧树脂乳化沥青混合料可用于各等级路面的磨耗层,水泥混凝土路面的抗滑处理,桥头跳车快速修复,各等级道路的新建及中修项目,是我国道路养护中先进技术的应用和发展。

环氧沥青的相容性和相态结构的控制研究

环氧沥青的相容性和相态结构的控制研究

环氧沥青的相容性和相态结构的控制研究环氧沥青材料在化学组成上,是由普通热塑性的基质沥青和经固化剂交联反应后热固性的环氧树脂组成的。

由于普通的基质沥青是弱极性材料,其介电常数。

值在2.6-3.0之间;而环氧树脂由于在分子组成中含有极性的环氧基团,为极性材料,其介电常数。

值约为3.9。

在环氧沥青材料的制备过程中,如果将普通的基质沥青和环氧树脂直接物理机械混合,一方面,由于环氧树脂的密度比沥青的大,由于自身重力的作用会生产自由的沉降,从而导致固化产物的上下层组成、结构不均匀,另一方面,由于基质沥青和环氧树脂在热力学的两相不相容,会导致制备的环氧沥青材料在固化结构上的离析。

因此,在制备环氧沥青的过程中,首先必须从热力学上根本解决环氧沥青体系中非极性的基质沥青和极性环氧树脂的之间的相容性。

对于环氧沥青材料而言,在热力学上改善环氧沥青材料中的非极性的基质沥青和极性环氧树脂的相容性方法,主要有以下两种手段:一是利用化学接枝的方法,对基质沥青进行化学接枝改性,以增加其与环氧树脂之间的相容性。

Hayashi等在制备环氧沥青的研究中,先是利用顺丁烯二酸配(MAH)与基质沥青进行接技反应,以制备在分子结构上带有部分极性基团的改性沥青,以此来提高与环氧沥青材料的环氧树脂之间的相容性;在Gallaghe:等人的研究中,先将基质沥青与胺类或者酸配类的物质进行化学接枝改性后,再与聚乙烯基缩水甘油等极性较弱的物质混合,以此进一步增加基质沥青的极性,由此来提高与环氧沥青材料的环氧树脂之间的相容性;东南大学的亢阳、贾辉等在Hayashi和Gallaghe:等人的研究基础上,进一步利用顺丁烯二酸酐与基质沥青接枝反应,制备得到了一种顺配化的基质沥青,以此来提高与环氧沥青材料的环氧树脂之间的相容性,并成功制备得到了环氧沥青材料;二是在环氧沥青材料中加入能降低基质沥青和环氧树脂表面能的增容剂,此来提高与环氧沥青材料的环氧树脂之间的相容性。

水性环氧树脂乳化沥青及其稀浆封层混合料的性能研究

水性环氧树脂乳化沥青及其稀浆封层混合料的性能研究

水性环氧树脂乳化沥青及其稀浆封层混合料的性能研究摘要:将水性环氧树脂应用于乳化沥青中,可大幅度提升原乳化沥青的性能。

基于此,本文结合理论实践,先分析了环氧树脂的固化机理,然后分析了水性环氧树脂乳化沥青的制备方法,最好通过试验研究探讨了水性环氧树脂乳化沥青稀浆封层混合料的性能,希望对稀浆封层混合料的性能的推广和应用有一定帮助。

关键词:水性环氧树脂;乳化沥青;稀浆封层;混合料【引言】乳化沥青公路路面养护施工中常用的沥青材料,其性能对路面养护的质量、混合料黏结性、耐磨耗等性能有一定影响。

为提升乳化沥青的路用性能,往往采用添加改性剂的方法,如水性环氧树脂就是乳化沥青常用的改性剂,可提升乳化沥青分子之间的作用力,提升弹塑性和黏性,从而达到改善乳化沥青低温抗裂的性能。

基于此,本文结合理论实践,对水性环氧树脂乳化沥青及其稀浆封层混合料的性能做了如下研究。

1、水性环氧树脂固化机理水性环氧树脂的固化机理是大分子链中环氧基的开环反应,开环反应过程中并没有小分子放出,也就不会在胶层界面上形成气泡,无需加压,就能达到固化的目的。

开环反应可视为一种化学反应,需要固化剂的参与,但固化剂的性能既和水性环氧树脂的类型、结构等因素有关,也和固化剂自身类型及结构有密切关系【1】。

水性环氧树脂在固化时可选择三乙烯四胺,因为,三乙烯四胺分子中包含6个活泼氢,而每个活泼氢都能顺利打开一个环氧基,从而形成相互交联固化,此外还能把原水性环氧树脂的胺转化为次一级的胺,同时参与交联结结构,形成杂聚物。

2、水性环氧树脂乳化沥青的制备方法水性环氧树脂乳化沥青以沥青为主要原料,以高分子聚合物为改性材料,在特定设备和工艺的条件下,通过乳化剂促使沥青、改性剂、水进行充分混合溶解,从而形成水性环氧树脂乳化沥青。

其性能和乳化剂有密切的关联,可用做稀浆封层沥青润滑剂可选择阳离子乳化剂,避免影响沥青的性质。

在水性环氧树脂乳化沥青制备时,可采用先乳化后改性的方法,通过高速剪切机将乳化沥青、水性环氧树脂、水进行充分搅拌,剪切速度控制在1500r/min左右。

环氧沥青混合料施工性能研究

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
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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

混凝土桥面铺装EA-13 环氧沥青混合料性能的技术研究

混凝土桥面铺装EA-13 环氧沥青混合料性能的技术研究

混凝土桥面铺装EA-13 环氧沥青混合料性能的技术研究摘要:EA-13 环氧沥青混合料是一种热固性材料,通过试验研究其级配设计、混合料的体积指标、养护时间、可操作时间、水稳定性能、耐盐雾性能、温度稳定性能、力学性能以及关键施工参数对混合料性能的影响。

关键词:混凝土桥面铺装EA-13 环氧沥青混合料;性能;研究0.前言我国工程建设处于高速发展的阶段,对材料的需求量大,尤其新材料的性能研究、投入使用尤为重要。

另外,由于我国许多地区夏季炎热多雨,冬季寒冷大雪,年温差大、受雨雪侵蚀的环境恶劣,再加上我国汽车超载运输现象极为严重。

因此,普通沥青混合料在我国桥面铺装中就显得不适应。

混凝土桥面EA-13 环氧沥青混合料是一种新型混凝土桥面铺装材料,具有强度高、刚度大、韧性好、具有良好的温度稳定性、耐腐蚀性和优良的抗疲劳性,具有较好的应用前景。

本文主要分析研究官塘新城路网工程官塘桥混凝土桥面铺装使用的EA-13 环氧沥青混合料的性能。

通过试验,对混凝土桥面铺装用的EA-13 环氧沥青混合料作出密水型级配设计、混合料的体积指标、养护时间、可操作时间、混合料的水稳定性能、耐盐雾性能、温度稳定性能、力学性能以及关键施工参数的评价。

1.原材料本次桥面下面层原材料集料采用南京华安公司生产的玄武岩,集料坚硬、无风化,试验结果满足JTG F40-2004 中相应技术的要求;矿粉为镇江丹徒香山矿粉厂生产的,外观为灰白色,干燥无结块,试验结果满足JTG F40-2004中相应技术的要求;HLJ-H5210 为镇江宁武化工有限公司生产的环氧沥青复合材料,A 组分为淡黄色透明液体,B 组分为棕黑色液体,两种组分经充分混合后,经化学反应形成不可逆的具有三维立体互穿网络结构的热固性材料。

2.密水型级配设计级配是表征集料粒径组合情况的概念。

常用的级配参数有最大粒径、最大有效粒径、不均匀性等。

密水型级配没有现成的规范可循,选择级配主要考虑气候条件、交通水平、现场状况及环氧沥青热固性特点,经过分析研究,决定在悬浮密实型级配基础上加以改进而成。

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

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。

影响沥青混合料质量的因素及控制措施

影响沥青混合料质量的因素及控制措施

影响沥青混合料质量的因素及控制措施摘要:由于中国经济社会的发展,人口数量也迅速增加,而现代社会的交通问题也就更复杂,为使中国的交通建设可以持续地健康发展,政府要求相应的道路施工单位提升路面建设品质。

在进行路面施工的过程中,沥青混合料是最为关键的建筑材料之一,所以,通过合理的对沥青混合料的质量管理,就可以很好的促进路面施工,从而提升了整体交通运输的效益。

关键词:沥青混合料;质量;控制因素。

1影响沥青混合料质量的因素1.1原材料众所周知,在路面施工时,沥青砼是至关重要的施工材料,和整个道路工程施工的品质联系密切。

而原料又是生产沥青混凝土中最关键的部分,其品质可以直接决定拌料性能的优劣,是提高道路效率的重要基础。

所以,按照国家有关标准要求,以道路工程施工的实际状况为基础,对原料提出了较高的技术性要求。

(1)粗集料。

在摊铺施工过程中,由于粗骨料的粒径特性对摊铺的孔隙率和接缝阻力有很大影响,因此必须选择坚硬均匀的砾石,以确保摊铺质量。

靠近水(2)细集料。

在采用沥青水泥建设的道路上,通常所说的细集料颗粒指的是粒度范围在0.07~2.36mm左右的细集料颗粒,一般情况下选用机制砂时,要保证表面清洁、无杂质、无风化并有合理的层配,物料的石质要求也和粗集料颗粒一样无二,但不得用于料场的下脚料。

(3)填料。

在进行填充物的筛选之时,也可以将石灰石中的碱式材料加以研磨生成矿粉石,甚至是选择消石灰、混凝土等,在其中,消石灰还具有防剥离的效果,并且可以使混合材料的水稳性得到显著提升。

(4)沥青。

为提高混合料的硬度,结合施工现场实际情况,采用高粘结性沥青混合料。

沥青混合料耐久性:下部为70道路石油沥青,上部为SBS改性沥青。

(5)添加剂。

在路面施工过程中,会使用不少的添加剂,较为常用的是轮胎胶粉和木质纤维,在其中,经精心研磨后的轮胎粉末能够有效增强混合料的耐久性和松散性能,而玻璃纤维则具有加黏、固定、吸收和扩散等功能。

1.2沥青含量在完成柏油路面的浇筑过程中,应当严密地依据各建筑试验室所规定的产品相配比来完成沥青浓度的确定和制造,且不可轻易做出沥青浓度的变化,而由于沥青浓度的变化多少也会对沥青在水泥路浇筑后所形成的耐久性产生一定影响。

沥青混凝土路面施工质量影响因素分析及其控制措施

 沥青混凝土路面施工质量影响因素分析及其控制措施

沥青混凝土路面施工质量影响因素分析及其控制措施沥青混凝土路面是现代城市快速发展的必要设施之一。

然而,随着城市化进程的加速,沥青混凝土路面施工难度与质量控制变得越来越重要。

本文旨在明确沥青混凝土路面施工质量受到哪些影响因素,并提出相应控制措施。

一、砂石骨料质量砂石骨料的质量和粒度直接影响沥青混凝土路面的承载力以及耐久性。

首先,砂石骨料一定要符合规范要求,粒形应尽量规则,如有平面、角面、球状物等应当剔除。

其次,要避免过度混合,以免大颗粒的砂石骨料对沥青混凝土路面产生损害。

最后,合理控制比表面积与总体积之比,以提高砂石骨料的密度和质量。

二、沥青质量沥青是沥青混凝土路面的基础材料,对于沥青质量的控制就显得尤为重要。

沥青材料应符合规范要求,其黏度和流动性决定着其附着与密度。

因此,需要掌握好沥青的加热温度和速率,以确保其所含溶剂可以挥发干净。

另外,沥青质量的控制还要考虑其与砂石骨料的相容性,以避免出现拒沥现象。

三、施工环境施工环境是影响沥青混凝土路面施工质量的重要因素之一。

高温天气易导致沥青泡沫,从而影响路面压实效果。

夜间施工需要提前加温,以确保沥青的粘附性和密度。

而雨水则会使沥青混凝土路面的强度降低,严重影响其使用性能。

因此,需要根据不同的气候条件采取相应的施工措施,以确保沥青混凝土路面的施工质量。

四、施工操作除了以上因素外,施工人员的操作技巧和经验也会对沥青混凝土路面施工质量带来很大影响。

对于混凝土路面的施工,应确保热拌混凝土的坍落度合适,以确保其均匀压实。

同时,要保持均匀施沥青的速度和压实力度,以确保路面的平整度和强度。

此外,要加强现场管理,防止损坏路面构造的工具和机械。

总之,沥青混凝土路面施工的质量控制需要从多方面入手,从砂石骨料和沥青材料质量控制到施工环境和施工操作的优化,都需要根据实际情况进行具体分析和改进。

只有这样,才能保证沥青混凝土路面的质量和耐久性始终处于良好状态。

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。

浅谈影响沥青混合料性能的因素

浅谈影响沥青混合料性能的因素
量、 风化石含量对路面的使用性能有很大影响 。长期以来 , 多 许
面出现一些常见病害。从 山西省 目前的石料情况看 , 石料本身的 级配情 况很差 ,使用各种集料合成的级配线很难都靠近级 配范 围的中值 , 有时甚至根本不在范 围内或在边缘 。遇到这种情况 , 应将材料重新过筛 , 或更换材料重新设计 。确定最佳的沥青用量
沥青混凝土配合比设计按 规范要求应经 过 4个 阶段 ,即 目 标配合 比设计阶段 、 生产配合 比设计阶段 、 验证 阶段 和试拌试铺 阶段 , 阶段对要达到 的目的都有明确的要求 。但 在施 工时 , 各 有
合料 中添加一种 叫 S S的新 型聚合物材料 。试验结果表 明,B B SS
大学, 工程师 ,30 4 山西省太原市 002,

9 ・ 4
李志玲 : 浅谈影响沥青混合料性 能的因素
整集料 配比来解决 , 在规定 的范围内修正合 成配 比。 0 0年
改性 沥青具有很好的粘 韧性 和耐老化性 ,而且对温度的敏感性 较普通沥青弱。将其用于沥青混合料的生产 , 将大大提高沥青混 合料的高温稳定性 、 低温抗裂性及 耐久性 , 而且 , 这种 沥青无 论 是在炎热 、 寒冷或温暖的地区都适应。但有研究认为 : 沥青混合 料 的性能 , 沥青 因素仅 占 3 %, 0 而集料 的因素 占到 7 %。用作 沥 0
山西科技
S A X CE C N E H O O Y H N I I N EA DT C N L G S
21 0 0年 第 2 卷 5
第3 期
●应 用 技 术
浅谈影响沥青混合料性能的因素
李志玲
( 太原 市辰 宇 市政工 程有 限公 司 , 山西太原 ,30 4 002 )

环氧沥青及其混合料性能研究

环氧沥青及其混合料性能研究

环氧沥青及其混合料性能研究张增平;班孝义;魏龙;南晓粉【摘要】为了发现环氧沥青及其混合料目前存在的问题,采用宏观和微观两方面探索环氧沥青性能的大幅度改善,通过对环氧沥青的化学流变特性、固化特性以及环氧沥青混合料的抗剪性能、水损坏特性的分析归纳,得出不同组分的环氧沥青和不同地理环境对沥青性能改善各有侧重.最终结论:环氧沥青的特性是有针对性地改善其性能;深入研究环氧沥青的寿命成本及不同温度下黏弹塑性材料参数将成为重点.【期刊名称】《筑路机械与施工机械化》【年(卷),期】2015(000)012【总页数】4页(P80-83)【关键词】环氧沥青;化学流变;抗剪性能;水损坏【作者】张增平;班孝义;魏龙;南晓粉【作者单位】长安大学教育部特殊地区公路工程重点实验室,陕西西安710064;长安大学教育部特殊地区公路工程重点实验室,陕西西安710064;长安大学教育部特殊地区公路工程重点实验室,陕西西安710064;长安大学教育部特殊地区公路工程重点实验室,陕西西安710064【正文语种】中文【中图分类】U414.03环氧沥青是一种热固性聚合物材料,由组分A(环氧树脂)和组分B(含有固化剂的环氧沥青)组成。

组分A和组分B在一定的条件下即开始固化反应,主要表现为环氧沥青与混合料的粘结性能随温度的升高而增大[1]。

国外对环氧沥青的研究起步较早,投入了大量的人力、物力,目前技术成熟;国内对环氧沥青的研究起步晚,但是发展较快。

自2000年环氧沥青首次在南京长江二桥上成功应用后,国内对环氧沥青在大跨径桥面铺装方面的应用甚为重视,因此,对环氧沥青及混合料性能的研究具有十分重要的意义。

与普通沥青混合料相比,环氧沥青混合料具有强度高、耐腐蚀性好、耐疲劳性能好、抗氧化性好、水稳定性好等优良的性能,本文将就环氧沥青及混合料的化学流变特性、固化特性、抗剪性能、水损坏性能等特性的研究进展进行综述。

环氧沥青作为一种新型桥面铺装材料,近年来得到了很好的发展,目前国产环氧沥青已打破了国外环氧沥青的垄断地位,并在一些大型工程上得到了应用。

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随着环氧树脂掺量的增加而缓慢增大, 而掺量大于 20% 以 后, 则 随掺量 的增加 明显增 大。与未加 相容剂 的环氧 沥青相
比, 掺加 相容剂的环氧树脂在沥青中分散均匀, 环氧树脂胶粒 的尺寸明显减小, 且形成连续相, 环氧沥青及其混 合料性能
得到显著提高。养护条件的试验表明, 环氧沥青及混合料在室外自然条件下养护 90 d 后的性 能接近于室 内 120 养护
4 h 性能。
关键词: 沥青; 环氧树脂; 混合料; 相容性; 养护条件
中图分类号: U 416. 21
文献标识码: A
文章编号: 1671 4431( 2009) 19 0007 04
Investigation on Influence Factors of Epoxy Asphalt and Its Mixture Properties
环氧沥青及环氧沥青混合料是一种热固性材料[ 7] , 其性能直接关系到钢桥面铺装层的质量和使用寿 命。国外从 20 世纪 60 年代开始研究和应用环氧沥青混合料。至今为止, 世界上采用环氧沥青混合料进行
收稿日期: 2009 05 07. 作者简介: 丛培良( 1978 ) , 男 , 博士生. E mail: congpl@ whut. edu. cn
30 min制得改性沥青 A 组分。将预热到 65 的环氧树脂加入到 A 组分中, 在 120 搅拌 5 m in 即制成环氧
沥青。
环氧沥青及混合料成型后分别采用室内烘 箱内养护( 120
) 和室外自然养护 2 种方法, 研究养护条件和养护时间对环氧
沥青及其混合料性能影响。室外自然养护时根据天气预报得出
环氧沥青及其混合料性能的影响因素
丛培良, 余剑英, 吴少鹏
( 武汉理工大学硅酸盐材料工程教育部重点实验室, 武汉 430070)
摘 要: 研究了环氧树脂掺量、环氧树脂与沥青的相容性、固化温度、固化时间等因素对环氧沥青及其混合料 性能的影
响。结果表明: 环氧树脂掺量小于 20% 时, 环氧沥 青的拉伸 强度、软化 点及环 氧沥青混 合料的 马歇尔 稳定度、劈 裂强度
第 31 卷 第 19 期 2009 年 10 月
武汉理工 大学学报
JOURNAL OF WUHAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
Vo l. 31 N o. 19 O ct. 2009
DOI: 10. 3963/ j. issn. 1671 4431. 2009. 19. 003
8
武汉理工大学 学报
2009 年 10 月
钢桥面铺装使用成功的例子有很多[ 8, 9] , 如美国的 San M at e Havw ard 大桥和我国的南京长江二桥。但是, 也 有一些桥面使用环氧沥青混合料铺装后很快就出现破坏的, 如巴西的 Rio de Janerio 桥和美国路易斯安那州 的 L ining 桥[ 10, 11] , 其原因在于与普通沥青混合料相比, 影响环氧沥青混合料的因素较多, 如环氧树脂的性能 与掺量、环氧树脂与沥青的相容性、固化温度和时间等均对环氧沥青混合料的性能有较大的影响。
在我国, 目前使用环氧沥青混合料铺装钢桥面时, 均采用进口的环氧沥青。由于环氧沥青中的树脂掺量 已经固定, 国内一些单位主要研究了固化温度和时间对环氧沥青及其混合料性能的影响[ 12] 。采用国产的环 氧树脂和沥青, 研究了环氧树脂的掺量、环氧树脂与沥青的相容性、固化温度和时间等因素对环氧沥青及其 混合料性能的影响。
CONG Pei liang , Y U Ji an y ing , W U Shao peng
( Key L aboratory of Silicate M aterials Science and Eng ineering, M inistry of Education, Wuhan U niversit y of T echnolog y, W uhan 430070, China)
性。相容剂与固化剂: 实验室自制。集料: 辉绿
岩, 其物理性能如表 2 所示。矿粉填料: 石灰岩矿粉, 表观密度为 2. 723 g/ cm3。
表 2 集料物理性能
粗集料表观密 细集料表观密 矿粉表观密 技术指标 度/ ( g cm- 3) 度/ ( g cm- 3 ) 度/ ( g cm- 3)
试验结果
2. 2 相容性的影响 图 4 显示了具有相同环氧树脂掺量的 2 种环氧沥青( ( a) 掺加相容剂; ( b) 未掺加相容剂) 的荧光显微分
析结果。图 4 中黑色为沥青相, 白色或亮色为环氧树脂相。从图 4( a) 可以看出, 掺加相容剂的环氧沥青中
环氧树脂分散均匀, 形成了连续相, 而且环氧树脂相胶粒尺寸较小; 而未掺加相容剂的环氧沥青中( 图 4( b) )
表 4 相容剂对环氧沥青及混合料性能影响
环氧沥青及其混合料的性能随时间的变 化曲线。图 5 表明, 在室内 120 烘箱 中养护时, 拉伸强度在 20 min 前增加缓 慢; 但是, 在养护 20~ 100 min 时间内, 拉伸强度迅速增加, 随后拉伸强度随养 护时间延长缓慢增加, 养护 240 min 后 拉伸强度为 1. 91 MP a。在室外自然养 护时, 拉伸强度随着时间的增加基本呈 线性增大, 当养护到 60 d 后, 拉伸 强 度
环氧树脂胶粒尺寸较大, 分散均匀性差, 未能形成连续相。 表 4 为相同环氧树脂掺量条件下制备的 2 种
环氧沥青( 掺加相容剂和未掺加相容剂) 及环氧沥
青混合料性能实验结果。表 4 显示: 与未掺加相容
剂的环氧沥青和环氧沥青混合料相比, 掺加相容剂 的环氧沥青具有较高的拉伸强度、断裂伸长率和软
化点结果与讨论
2. 1 环氧树脂掺量的影响 图 2 为不同环氧树脂掺量条件下环氧沥青的软化点和拉伸强度的实验结果。图 2 显示: 环氧沥青的软
第 31 卷 第 19 期
丛培良, 余剑英, 吴少鹏: 环氧沥青 及其混合料性能的影响因素
9
化点和拉伸强度随着环氧树脂掺量的增加而增大。但是, 当环氧树脂掺量小于 20% 时, 软化点和拉伸强度 随掺量的变化相对较小, 而掺量大于 20% 后, 环氧树脂对沥青的软化点和拉伸强度的影响明显增大。图 3 为不同环氧树脂掺量条件下环氧沥青混合料的马歇尔稳定度和劈裂强度试验结果。混合料的马歇尔稳定度 和劈裂强度随环氧树脂掺量的变化趋势类似于环氧沥青软化点和拉伸强度随环氧树脂掺量的变化。这可能 是因为环氧树脂掺量较小时, 环氧树脂在沥青中未能形成连续相, 导致环氧树脂对环氧沥青性能的影响较 小; 当环氧树脂掺量大于 20% 后, 环氧树脂已形成连续相, 环氧沥青及其混合料的性能随掺量的增加明显增 大。
针入度( 25 ) / 0. 1 mm 延度( 15 ) / cm 软化点/
69 165. 2 47. 6
60~ 80 ! 10 0 !44
沥青质 10. 58 饱和分 23. 43 芳香分 32. 26
过加入一定量的 SBS 以改善环氧沥青的 柔韧
粘度 60 / ( P a s)
2 56
!180 胶质 33. 73
强度和劈裂强度比更大。另外, 从实验结果的标准 差可见, 未加入相容剂的环氧沥青及其混合料的试
验结果的标准差较大, 即试验数据的离散性大, 这进一步表明未加入相容剂的环氧沥青的均匀性较差。以上
结果表明相容剂可以改善环氧树脂与沥青的相容性, 提高环氧沥青及其混合料的性能。
2. 3 养护条件的影响 图 5 和图 6 分别为不同养护条件下
2. 71
2. 71
2. 72
规范要求 !2. 60
!2. 50
!2. 50
压碎值/ % 16. 5 ∀ 26
针片状颗粒 洛杉矶磨耗
含量/ %
值/ %
4. 2
8. 9
∀ 18
∀ 28
坚固性/ % 1. 5 ∀ 12
磨光值/ BPN 43. 0 !40
2) 配合比设计 环氧沥青混合料
表 3 环氧沥 青混合料集料级配
的温度变化如图 1 所示。 4) 测试方法 利用拉力试验机测试环氧沥青的拉伸强度和
断裂伸长率, 试验条件为: 温 度 20 , 拉伸 速率 500 mm / min。 环氧沥青的软化点及环氧沥青混合料的马歇尔稳定度和残留稳 定度 以及劈 裂强度 和劈 裂强度 比分别 按 GB/ T 4507 ∃ 1999、 JT J 052 ∃ 0709 ∃ 2000、JT J 052 ∃ 0716 ∃ 1993 的规定进行。
Key words: asphalt ; epox y resin; asphalt mix ture; compatibility; cur ing condition
自从大跨径钢梁桥出现后, 钢桥面铺装问题一直困扰着工程技术人员。由于大跨径钢桥面铺装层恶劣 的使用环境和受力状态, 普通的改性沥青混合料的高温性能、与桥面的粘结性能及耐疲劳性能等已不能满足 桥面铺装层的使用要求[ 1, 2] 。研究发现, 环氧沥青混凝土具有优良的高温抗车辙、低温抗开裂和粘结性能。 采用环氧沥青铺装的桥面可以显著提高抗永久变形能力、抗疲劳开裂能力和抗水损害能力。环氧沥青混凝 土作为一种具有优良路用性能的铺装材料已经在钢桥面铺装中得到了越来越广泛的应用[ 3 6] 。
Abstract: Effects of epox y resin contents, compatible and cur ing condition on epox y asphalt and its mixture properties w ere
investigated. T he results indicate that the tensile strength and softening point of epoxy asphalt and the Mashall stabilit y, indi rect tensile streng th of epox y asphalt mix ture increase wit h t he contents of epox y resin increasing . Compared to epox y asphalt without compatilizer, epoxy asphalt with shows better unifor m dispersio n, continuous phase and small colloidal particles o f e pox y resin. And epox y asphalt mix ture w ith shows favorable pavement performance. T he curing condition results indicate that the equivalent properties is sho wed w hen epox y asphalt and its mix ture is cured between 120 , 4 h and outdoor temper ature, 90 d.
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