环氧沥青固化效果研究
不同沥青体分比环氧树脂沥青混合料的断裂性能研究
关 键词 ： 氧树 脂沥 青 ； 环 混合 料 ； 体分 比； 断裂 性能 ； 验研 究 试
中图分 类号 ：Ｕ５ ８４ 文献 标识 码 ： Ｔ ２ ．２ Ａ 文章 编号 ：０ ９ ７ １ ２ １ ） ８ ０ ３ — ６ １ — ７６（０ ２ ０ — ３ ５ ０
Ａ ７ Ｈ一 ０普通 沥 青及 Ｓ Ｓ改 性 沥青 混合 料 较大 差 异 ，沥 青体 分 比高 于 ０４ ０ Ｂ ．０ ，则 环氧 树脂 沥青 混合 料 的 断裂 性 能变 化 趋势 与
Ａ 一 ０普通 沥青 及 Ｓ Ｓ改性 沥青混 合 料相似 。 Ｅ Ｈ７ Ｂ Ｓ 盯微 观结 构研 究表 明 ， 沥青 体分 比为 ０４ 时 ， 氧树脂 沥青 是 以树 脂相 为基 ． ０ 环 体， 沥青 为近 似球 形 分散 体 ， 沥青 体 分 比为 Ｏ５０时 ， 青相 为 基体 ， 脂 为近 似球 形 （ 团 ） ． ０ 沥 树 胶 分散 体 。沥 青 体分 比为 Ｏ４ ０到 ． ０
性能基本一致 ， 现为三种力学状态 ， 表 即低 温 条 件
下 ，材 料 为 玻 璃 态 ，该 区 间源自 量 随 着 温 度 变 化 较
小 ， 料表 观 表 现 较 硬 、 脆 ， 材 较 变形 能 力 低 ； 度适 温 中时 ， 氧 树 脂 沥 青 表 现 为 过 渡 态 ， 区 间材 料模 环 此
２１ 年 ８ ０２ 月第 ８ 期
城 市道 桥 与 防 洪
科技研究 ３ ５ ３
不 同沥青体分 比环氧树脂 沥 青混合料 的 断裂性 能研究
董 丽 萍
（ 北 省唐 山市公 路养 护管 理 处 ， 北 唐 山 ￣ ３０ 河 河 ０ ０）
摘
要： 固化 的环氧 树脂 沥青 由树 脂相 与沥 青相 构成 。该文 介绍 了其沥 青混 合料 的断 裂性 能 的试 验研 究 。随着 沥青 用量 的增
国产环氧沥青混凝土钢桥面铺装施工适用性研究
Ｊ ａ ｇ ｕ Ｐ ｏ ｉ ｃ ａ ｏ ｍ ｎ ｃ ｔ ｏ ｌ ｎ ｉ ｇ ｉ ｎ ｓ ｒ ｖ ｎ ｉ ｌＣ ｍ ｕ ｉ ａ ｉ ｎ Ｐ ａ ｎ ｎ
ａ ｄ ｅ ｉｎ ｎ ｔ ｔ ｔ，Ｎ ｎ ｉｇ２ ０ ０，Ｃ ｉａ ｎ Ｄ Ｓ ｇ Ｉ ｓ ｉ ｕ ｅ ａ ｊｎ １０ ５ ｈ ｎ
验 枪 测 ［作 。 ：
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交通运输： ｒ程 与 信 息 学 报
环 氧 沥 青 混 凝 土 在 应 用 于 铺 装 工 程 中 ， 从 贮 藏 开 始 到 生 产 、 运 输 、 摊 铺 以 及 养 护 等 方 面 有 着 不 同 于 一 股 沥 青 混 凝 土 铺 装 工 程 的 施 工 工 艺 要 求 。环 氧 沥 青 混 凝 土 桥 面 铺 装 施 工 对 温 度 、 时 间 以 及 施 工 作 业 面 等 环 境 因 素 的 要 求 极 为 严 格 ，施 工 条 件 和 环 境 稍 有 偏 差 将 有 可 能 导 致 材 料 报 废 ，甚 至 会 造 成 大 面
国 产 环 氧 沥 青 混 凝 土 钢 桥 面 铺 装 施 王 适 用 性 研 究
朱 义 铭
江 苏 省 交 通 规 划 设 计 院 ， 南 京 ２１ ０ ５ ０ ０
摘 要 ： 为 提 高 国 产 环 氧 沥 青 混 凝 土 在 钢 桥 面 铺 装 中 的 施 工质 量 ，本 文 对 其 施 工 性 能 进 行 研 究 。 通 过 室 内
Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｉ ｏｒｄｅｒ ｎ ｔｏ ｍｐｒｏｖｅ ｉ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｅｔｉ ｏｎ ｑｕａｉｉｔｙ ｏｆ ｄｏｍｅｓｔｉｃ ｅｐｏｘｙ ａｓｐｈａｉｔ ｃｏｎｃｒｅｔｅ
ｉ ｓｔｅｅｌ ｄｅｃｋ ｎ ｐａｖｅｍｅｎｔ， ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｒｅｓ ｅａｒｃｈｅｄ ｉｔｓ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ． Ｂｙ ｏｎ ａｓｐｈａｌｔ ｍｉ ｘｔｕｒｅ Ｍａｒｓｈａｌ１ ａｎｄ ａｓｐｈａｌｔ ｖｉ ＳＣＯＳｉｔｙ ｔｅｓｔｓ， Ｍａｒｓ ｈａｌ１ ｓｔ ａｂｉ１ｉｔＹ ｉｎ ｎｏｒｍａｌ ｔｅｍｐｅｒａｔ — ｕｒｅ ｃｕｒｉ ｎｇ ａｎｄ ｎ ｓｕ ｉ ｍｍｅｒ— ｍｕ１ ｓｉ ａｔｉ ｃｕｒｉｎｇ ａｎｄ ｏｎ ｔｈｅ ａｓｐｈａｌｔ ｖｉＳＣ ＯＳｉｔｙ ｗｅｒｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｂｅｔ ｗｅｅｎ ｈｅ ｔ ｄｏｍｅｓｔｉＣ ｅｐｏｘｙ ａｓｐｈａｌｔ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ａｎｄ ＡｍｅｒｉＣａｎ ｅｐｏｘｙ ａｓｐｈａ１ｔ ｅｏｎｅｒｅｔｅ． Ａｔ ｔｈｅ ｅｎｄ， ｓ ｏｍｅ
环氧沥青及SMA混合料性能比较简析
环氧沥青及SMA混合料性能比较简析摘要：桥面铺装是一个集桥梁结构、铺装结构、铺装材料及防水粘结材料的综合性课题。
近年来我国对桥面铺装技术进行了大量的研究，尤其是环氧沥青及SMA混合料在桥面铺装中的应用，取得了一些成功经验。
文章对环氧沥青及SMA 混合料性能进行了对比分析。
为今后桥面铺装的实施与推广提供参考依据。
关键词：桥面铺装技术；环氧沥青；SMA混合料1技术简介（1）环氧铺装技术环氧沥青混凝土具有优良的高温性能、低温性能、水稳性能、疲劳性能等特点，最早是应用在机场跑道上作罩面，用以提高跑道的抗冲击性和耐久性。
环氧沥青材料性能优势较明显，但由于其施工难度大、造价高的特点，在国内主要应用与规模较大的桥面铺装体系。
环氧沥青通常采用双层铺筑方案，铺装下层厚度为2.5cm，铺装上层厚度为2.5/3.0cm，铺装总厚度5.0/5.5cm，其典型铺装结构见下图。
（2）SMA13铺装技术SMA相对于传统的AC混合料具有较好的高温、低温、疲劳等性能特点，目前已广泛应用于高等级公路表面层，以及桥面铺装体系。
SMA混合料铺装在我国水泥混凝土桥面上应用较为成熟，工程应用效果较好，但疲劳、破损等病害也普遍存在。
SMA通常采用8cm双层铺筑方案，上面层采用细粒式级配SMA10/SMA13，厚度控制在3cm左右。
下面层采用中粒式级配SMA13/SMA16，厚度控制在5cm左右，国内部分典型工程案例见下表。
环氧混合料及SMA10/13高温性能均能满足规范设计要求（≥3000）。
环氧沥青属于热固性材料，区别于SMA混合料在高温条件下会发生软化，因此在高温性能方面具有绝对优势。
（2）低温性能采用低温小梁极限弯拉应变指标评价沥青混合料的低温性能，环氧混合料、SMA10/13的低温性能指标结果见下图。
环氧混合料及SMA10/13水稳性能均能满足规范设计要求（≥0.8），环氧沥青混合料在水稳性能方面表现相对较好，但与SMA混合料的水稳性能差距不大。
环氧沥青的优良性能及环氧沥青混凝土在高速公路路面施工中的应用
刘尧志 辽宁省路侨建设有限公司பைடு நூலகம்
该材料往常温 （ ３ ２ ℃）和高温 （０ ５ ℃）条 １１ ２ ℃范 围 内。 摘要 ｜ 本文通过环氧沥青混凝土路 面 － 试 验段 的施 工 ，将环 氧 沥青 的 材料 性 能及 环 氧 沥 件下与钢板的拉拔强度是Ｓ ￣ 陛沥青的１ ＢＳｋ． ０ 倍以 ３１６ ．．控制混合料出料温 度 青 混凝 土 在 高 速 ，路 的应 用进行 总结 ， 以使 这 上，与水泥混凝土和沥青混凝土的粘结强度大夫 厶 ＼ 当矿料 温度稳定 规定范 围内后 ，即可加 种 新型 材 料 在特 殊 地段 得 以推 广 使 用 。 超过粘结对象本身的强度。 入结合料进行混 合料的拌和。按设计的油石比设 ２ １３ ．．Ｎ想的低温抗裂性能 誊 关键调 ： 环氧沥青；材料性能；环氧沥青 定混合机的流量 ，并喷 入拌缸 中，干拌不少于５ 混凝 土 ；路 面施 工 ；应 用 该材料存 Ｉ￣条件下，拉伸断裂延伸率是 秒 ，湿拌 少十３ 秒。将热混合料卸入临时热料 Ｏ Ｃ ８ ＳＳ Ｂ 改性沥青的６ 倍。 斗（ 接料滑车） 中，立即测温 ， 要求混合料温 度在 ２ １４ 良的高温稳定性 ．．优 １ Ｃ １５ 范围内。温度的控制是环氧沥青混凝 Ｉ ２ Ｏ Ｃ 前言 该材料在３０ ０ Ｃ以上仍呈现固态形式。 土控制的关键 ，温度低于１５Ｃ现场无法进行摊 ０￣ 环氧沥青为双组分材料 ， Ａ组分是环氧树 ２ １５较好的抗老化性、水稳定性和耐疲劳 铺 ，高于 １５ ．． ２ ℃会导致环氧沥青老化，失去其应 脂， Ｂ 组分 是 均 匀稳 定的 多组 分 混 台物 。将 基 质 挣 有 的性 能 ，混 合料 温 度的 控 制也 是拌 和 的难 点 。 沥青进行化学改性 ，往沥青分 子上引入具有 环 该材料住模拟 老化条什下拉 伸强度 和断 裂 ３２昆合料的运输 ．｝ 氧树脂能够进， 交联反应的功能基 ，保证沥青 亍 延伸率不降低。 ３２ １ ．．运料车 清理干净。为防止混合料与 能够参 － ｉ ｑ ｉ ， 环氧树脂的固化反应，再配台优选树 ２２ ．怍为混合料的结合料的优势 运料车车 厢粘着 ，儿车厢 内 与 合料接 触的部 混 脂制 环氧沥青Ｂ 组分 ，与Ａ组分反应时形成三 ２２ １ ． ． 混合料具有较高的结构层强度 位， 涂层值物油作为隔高剂。 维立体互穿网络结构聚合物 ，从根本上改变 了普 混 合 料 固 化 成 型 试 件 马 歇 尔 稳 定 度 ３ ２．料 必须有 良好保温措 施 ，防止温 ． ２ 通沥青的热塑性 ，人幅提高了高温稳窟 陛，同时 （ ℃ ） 、抗 压 强 度 （ ｏ℃ ） 和 劈裂 强度 降过快 。已经 高析或结成团块或在运料 车卸料 ６ｏ ２ 锃著提高 ｒ 材料的粘附 力、拉 伸强度、断裂延伸 （ Ｃ）是改性沥青 （Ｂ ）混合料的３６ 。 ２ ０ ＳＳ 倍 后滞留与下 的混 合料 ，保证摊铺温度控制在 率和低温 ｈ 现将环氧沥 青的材料性能及环 生能。 ２ ２２ ．．混合料具有优良的高温稳定性 １５ ２ ＂ ０ ＇ １５ Ｃ Ｃ范围内，以及低于或高出规定铺筑温 钣沥青混凝土在高速 公路的应用进行总结 ，以求 混 合 料 固化 成 试 件 车辙 试 验在 ６ ￣ 件下 度都 予 以废 弃 。 ０Ｃ条 共勉。 动稳定度超过３０ ０ ｒｍ。 ００次／ ａ ３３ 钣 沥青 混 凝 ｆ ．ｇ， 的摊 铺 环氧沥青的基本 特性 ２２ ３理想ｆ ｋ温抗裂性能 ．． ｆ￣ ｇ ， ３３ １ ． ．环氧沥 青混合料采用摊铺机摊铺 ，摊 环氯沥青既不是沥 青材料 ，也不是环氧树 混 合料固化成型试什 １￣ ５ Ｃ弯曲试验的最大 铺饥每 天摊铺 工作前 ｌ 小时进 行预热 ，控制预热 脂材料 ，而是兼具两行优点的热同性高强Ｊ 立、高 应变和弯曲劲度模昔是Ｓ Ｓ Ｂ 改性沥青混合料的Ｉ 温 度 住 ｉＯ １５ ＩＣ ２ ＇ 问。 Ｃ之 粘结 力、高延伸牢的新型路桥建筑材料。 倍。 ３３２ ．． 傩 宽度范闱内，采用双机作业 ， 环瓴沥青的基本特性ｌ ： 有 ２２４较好的抗老化性、水稳定性和耐疲劳 每幅摊铺宽度不 ，大干６ ５ ，若采用上、下两 ．． 导 ．ｍ， （ ）环 氧 沥 青 Ａ、Ｂ １ 两组 分 混 合后 ，随时 间 挣性 层摊铺， ｝ 层接缝错开不低于２Ｌ 。 （ｒ ｏ ｅ 推移 ，两 者进 行物 理 和 化学 作 用 ，体 系 的 粘 度逐 混 合料 固化成型试什浸水马 歇尔残留稳定 ３ ３ ３ 用非按触式平衡梁控制厚度与平整 ． ．采 渐增 人，行 Ｌ温度越高 ，粘度增加越快。 ｊ ＿ 度 （０ ６ ℃，４ｈｒ ８ ）达．１９９％，复合梁疲劳试验 度 。 ￣９ ． １ ９ （ ）环钣沥青的 固化是 一 ２ 种化学 反啦 ，因 （ 固化 后 ，２ ℃） ｌｏ 万 次 以 上 ，劈 裂疲 劳加 载 ３ ２０ ３ ３４ 铺 速度 ．．摊 此固化过程和温 度关系儆大 ，温 度降低 ，则固化 次数 （ （） 次 ）是Ｓ 沥青混合料的４ 倍 ＞３ ０ Ｘ０ ＢＳ ０ 施Ｔ ： 前要根 据供料能力 ，精心计算并控制 时间相 延 ｋ。一般以１０ ２ ｃ￣４ 的【】 ｔｈ 化程度为 以 卜。 摊铺速 度 ，以｝ 卒制摊铺机 不停机、不超时 ，力 怀准强度。 三 、环氧沥青混 凝土的拌和及现场施 工工 求 匀速摊铺 乃原则 ，缸 铺速度一般控制在３５ 位 ｍ／ （ ）环氧沥 青固化后形成不溶不熔的热固 ３ ａ ｎ。 ｒｉ 艺 材料 。固化过程是不可逆的 ，日使温度外 再 ｆ Ｊ ３１ ．环瓴沥青混凝 土的拌和 ３３５ ． ．摊铺过程中设专 人对螺旋布料 器及料 高 （ 例如 ，达￣ ３０ Ｃ ｝ Ｊ ｔ０ 以 ： ），材料仍呈固态形 ３１１ ． ．环氧沥青 由专 门厂家提供 ，并配有专 斗中的温度低 于１ ５ ０ Ｃ的 “ 死料”清理出施工现 式 ，这样就保证 了环钣沥青在高温 ｌ 仍能保持较 用 设备进 行加 热 。 场。 好 的 力学性 能 。 ３ １２ ． ．沥青混 合料Ｊ 歇式拌和机拌制，拌 ｔ ｉ ３３６ ．．纵向接缝的处 （）环氧 青的粘结力是通过物理干 化学 和机能分 Ｉ、，级 上料 ，汁量准确 、均 匀、自动 ４ ¨ ＝ ， ＿ ｌ 当必 须 采 用 冷接 缝 时 ，以 往 一 般 采 用 切 缝 两个 面的作用产生的 ，而不仅仅是通常的物理 渊控 ，能够满足施 要求 。 机进行切割 ，清 ，然后涂抹环氧沥青粘层油。 粘结 ， 此其卡 结力很火 （ 占 与钢板的粘结力 可 ３ １３ ． ．拌和站 设置专门试验室 ，并配备多名 仟津汕施工 ＿ Ｊ ｝ 我仃 采用标准方木在纵缝位置用钢 达６ ＭＰ ）。 －９ ａ 试验 员和卡应的试验设备 ，能够及时对拌 出的沥 钉加固，并 方小上涂抹植物油 。但应注意方木 Ｈ （）环氧沥 具有特 殊的分子构造 ，因此 青混合料进行试验 、检测 ，提供试验资料 。 ５ 的 度必须低于 实厚度５ ｍ，以保证接缝处压 ａ ｒ 即使存 ｌ Ｃ ｆ， Ｏ ｆ能保持较好的柔韧 性，断裂 ５ 艺的 用 节 省 了火帚 的 人 力物 力 。 ３ １４ ． ．正式拌和 前先进行试拌 ，全面取 样进 实 度 ，陔 Ｉ 延仲率达ｌ （Ｂ 改悱 肯仪有２ ， ２ （ ＳＳ ）。 行马歇尔稳定试验，检验温度、矿料级配及沥青 ３３７ ．．拴铺 系数 二 环氧 沥青材 料的优 势 含＿＝ 呈的合格性 ，拌 和好的混合料 中的环氧沥青的 通过试验路总结，铺系数为１２ 。 ．３ ”料 常 用的普通道 路沥青和改性沥 ｊ 含量要侄 固化前用抽提法检测 ，如 符合要求 ３４ ． 膻 艺 相比纯多方 【具仃较人优势。 需进行检 并通知拌和站肢时调整。 录 用双 机 摊 铺 作 业 ，必 须 配备 两 台２ Ｔ 上 ５以 ２１： ．ｆ 为粘结 、防水材料的优势 ｔ ３ １５ ．．控制矿料加热温度 胶轮压路ｆ 和四台双锏轮振 动压路机，胶轮压路 Ｊ Ｌ ２１１ ．．具有良好的防水、防腐蚀和防渗透 根据 试拌时确定的 各冷料 仓的流量 向拌和 机紧跟摊 铺 进 行碾腰两遍 ，复压 振动碾压四 咳材料 （ 固化后 ）ｒＯ ３ ａ ０ ￣］ ｝ ．Ｍｐ ，３ｎ 条件下 韭料，经加热 后进人热料 仓，按生产配合比设 遍 ，当温 度降ｊ６ ℃时 ，停 ｌ碾压。 ５ 卜 不透水 ， 住酸 、碱、 溶液长期侵蚀条件下耐受 计确定 的各热料 仓集料 质 量及矿粉 的质量 ，投 ３５ ．粘层汕的制备与洒布 性能突出。 入拌缸 ，然后 出料 温。这一 工序 一 般约需重 ３５ １ 布条 件 ．．撒 ！ｊ２ 良的粘 结 性胄 ．．优 Ｅ 复３ 遍 ，直 出来的矿料温 度稳定在ｌ０Ｃ ～５ Ｏ
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。
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
对环氧沥青钢桥面铺装施工及养护温度的研究
１环 氧沥青混合料 的铺装
１ ． １环 氧沥青 环氧树脂 ， 英文名称为 Ｅ ｐ ｏ ｘ ｙ ｒ ｅ ｓ ｉ ｎ ， 是 指 分 子 中
带有 两 个或 两 个 以上 环 氧基 的产物 的总称 。其 最 重要 的 一类是 双 酚 Ａ型环 氧树 脂 。 国产 多组 分新 型 环氧 沥 青 ， 为 名义 双 组 分材 料 ， 其
料的粘结力、 抗拉强度和变形能力。 环氧沥青 Ｂ 组分中的固化剂 ，按照固化温度可分
为 常温 固化 剂 和 高温 固 化剂 。常温 固化剂 在 常温 下 一 周 可完 成 固化 ，高温 固化 剂 １ ２ ０℃ 下 ４ ｈ即可 完 成 固
化。通常高温固化剂对于环氧沥青 的固化效果 明显优
基团， 从而 保 证 沥 青 能够 参 与 环氧 树 脂 固化 ； 使名义 Ｂ 组 分 与 Ａ组分 反应 时形 成 三 维 立 体 空 间 网络 结构 ， 从 根本 上 改变 了普 通 沥 青 的热 塑性 ， 同时显 著 提 高 了材
８ Ｏ ～９ Ｏ
１ ２ ３ ～１ ３ ３ ｌ １ ０ ～１ ２ Ｏ
到规定最低温度前完成压实，应对每一铺幅宽度做 出
４１
市 政公 用 建设 第２ ３卷 第 ４期 天 津 建设 科 技
！ ！ ！
Ｍ ｕｎｉ ｃｉ ｐ ａｌ ａ ｎｄ Ｐｕ ｂｌｉ ｃ Ｃ ｏｎ ｓｔ ｒ ｕｃｔｉ ｏｎ
中名 义 Ａ组 分 是无 色 、 淡黄 色 或棕 色 透 明粘 性 液体 或
［ ２ ］ ～［ ７ ］ 给 出了不 同工程 施 工 中 Ａ 、 Ｂ组 分及 矿 料 的加
热温度 ， 见表 ｌ 。
表 １ 环 氧 沥青 各 组 分 加 热 温 度
『Ａ 组分
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
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。
桥面铺装用环氧沥青制备技术的现状与展望
第２ ３卷第 ６期
综述 ・
桥 面 铺 装 用 环 氧 沥 青 制 备 技 术 的现 状 与 展 望
刘松 邹 云华 文 俊 万 进
湖北交通工程检测中心 （ 武汉 ４ ０ ５ ） ３０ １
别采 用共溶剂、改性沥青、特殊的环氧树脂和改性 固化剂等工艺，并对这些方法有关的机理
以及 结 果 等 进 行 了讨 论 。
关键词
道桥
环氧沥青
制备
研 究
将 环氧树脂 、沥青 、固化剂 以及适 当 的助 剂
通过 一定 的工 艺进行 固化 ，形成 网状交 联 的固化
发 展具有 极其重 要 的理 论 和实践 意义 。 比较 全面 的介绍 了道桥用 环氧 沥青 的制备 原理及 国内外 的 制 备方法 ，讨论 了其不 同的制备 工艺 的特点 及其 得 到 的产 物 的性 能 ，以期对 该领 域 的基 础研 究与
分散 ，阻止沥青 颗粒 的凝聚 ，并且 强化 沥青颗 粒
收 稿 日期 ：２０ ０９一Ｏ ２—２ 。 Ｏ 作者简介 ：刘松 （ ９６一），男 ，湖北 武汉 人 ，高级 工程 １６ 师。
桥 、武 汉 阳逻 大桥等 均采用 环氧 沥青进 行桥 面铺
装 ，但 采用 的环 氧 沥青 原 材料 均 从 美 国 Ｃ ｅ Ｃ ｈｍ ｏ Ｓｓ ｍ公 司进 口，其 价 格 昂 贵 （ ｙｔ ｅ 大约 是 普 通 沥 青的 ｌ ２ ０～ Ｏ倍 ） ，且 生 产工 艺 一直 保 密 ，因 此 ， 开发适 当的环氧沥青 原材 料对 我 国的公路事业 的
羧基或酯基等极性基团，从而提高其与环氧树脂
的相容性 能 （ 将 沥 青 顺 酐 化 或 与丙 烯 酸 酯 如 等 反应 等 ） 。 ｃ ）改性 固化 剂 。将 固化剂 改 性 ，使其 一 端 具 有很 强 的亲沥青 的性 能 ，另一端 参与环 氧树脂
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年月石油沥青
第卷第期
环氧沥青固化效果研究
黄明’王仲侃黄卫东
’
同济大学交通运输工程学院上海同济大学土木工程学院上海
摘要环载沥青固化剂的种类多种多样但效果各异为了保证环衷沥青混合料的性能及施工能满足各种工况在凝胶之前必须完成奔料摊铺旅压等一系列工艺本研究对市面上使用较多的几种固化剂进行了研究和对比分析了时间温度和拌和工艺时固化效果的影响可以有效的指导实际施工关键词环衷沥青固化剂固化条件
环氧沥青混合料具有优异的路用性能当前
在大型钢桥面铺装上的应用方兴未艾如南京长江二桥润扬大桥南京长江三桥等都使用了环氧沥青混凝土进行桥面铺装环氧材料的性能不仅取决于沥青环氧树脂集料的结构与性能以及它们之间的配比与集料结合机理等还有很关键的一点就是环氧树脂发挥其高强粘结力性能的“催化剂”—固化剂以及它的估计机理和固化过程相同配方在不同固化工艺条件和程序下得到的固化物的结构和性能是相差很大的所以有必要对其固化性能进行深入的了解和研究对生产工艺的过程和固化剂的选择的监控也就显得尤为重要为研究固化效果对最终形成的环氧沥青混凝土的影响进行了多种固化剂拌和工艺和固化时间的探索性研究环氧沥青混合料强度形成机理双酚环氧树脂由环氧氯丙烷及二酚基丙烷缩聚而成其结构通式见图环氧树脂是一种含有环氧基团以脂肪族脂环族或芳香族有机化合物为骨架的低聚物通常在室温下为粘稠性液体或固体在相应温度下与固化剂混和可发生固化反应形成空间立体结构的网状高聚物固化后的产物具有粘接强度大收缩率小耐热性耐化学药品性以及机械性能和电气性能优良的特点其固化机理可以简单叙述为首先是顺配化的沥青和其他的酸醉固化剂在路易斯碱叔胺类
化合物的催化下酸配键打开形成梭酸负离子而后环氧基被该负离子打开形成氧负离子氧
负离子继续同环氧基反应最终因为这两种反应几乎同时发生产物相互叠加纠缠所以最终形成的实际上是一种立体互穿的聚合物
网
络从
以上的分析可以看出不仅形成了三维的互穿网络结构而且最终固化物的分子主链上含有较多
的芳环所以可以提供较大的强度可以通过改变顺配化的程度和配方调节来控制交联程度以形成强度和弹性都满足要求的环氧沥青
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图环氧树脂分子结构环氧沥青混合料的性能评价本次试验采用的是马歇尔试验它是沥青混
收稿日期作者简介黄明一男湖北恩施人同济大学道路与铁道〔程专业硕士研究生第期黄明等环氧沥青固化效果研究
合料的常规试验也是我国沥青路面设计中沥青混合料的主要设计指标尽管马歇尔法是一种经验法但所模拟的受力图式仍能在一定程度上反映沥青混合料在路面结构中的受力条件马歇尔稳定度数值也是沥青材料刚度的一种表现在对
比两种材料的性能时马歇尔试验结果与劲度试
验结果得到了一致的结论
选择马歇尔试验的目的有两个利用马歇尔试验来初步确定环氧沥青结
合料甲料乙料中各个组成部分的比例及初步确定用油量用马歇尔试验来测定沥青混合料的热
稳
性和抗塑性变形的能力即稳定度和流值本试验用到的是后者环氧沥青混合料设计我国目前大部分生产和应用的环氧树脂都
是
双酚环氧树脂所以这种树脂就成为本课题研究选择的对象为使本研究更具普遍代表性研究的整个过程采用的是市面上使用的较为广泛的加德士号沥青试验采用与
两种级配见表表对两种级配与环氧树
脂搭配效果进行了对比
表混合料配合比粒径
通过率洲
粒径
通过率
表混合料配合比畏与混合料稳定度对比见表表与混合料稳定度对比︸级配稳定变流侦弓工
可以看出的效果明显不如类混合料原因在于混合料设计孔隙率明显高于类混合料由于环氧沥青的高性能不会出现泛油等常见病害故不用马歇尔方法设计油石比而是根据其施工和易性决定的试验中八。油
石比为孔隙率为油石比一样
的孔隙率为原因是环氧沥青的粘度随着时间而增大其压实必须在规定的有限的时间内完成工程实践表明环氧沥青混合料对孔隙率要求很高混合料的压实过程就是固态颗粒在弹性介质中的填实定位形成更密实和有效的固态颗粒排列形式本试验只研究了这两类混合料设计并不是说环氧沥青只适合于类
级配固化剂的选择
固化剂的分类按分子结构环氧树脂固化剂分为类碱性固化剂如多元胺改性脂肪胺胺类加成物酸性固化剂如酸配类
合成树脂类如含活性基因的聚酞胺聚酉旨树脂酚醛树脂等
影响固化剂选择的因素
影响固化剂选择的因素很多但以满足以下要求为原则固化剂与环氧树脂发生化学反应后改
性
沥青混凝土能够满足力学强度的要求固化反应条件能够适应冷拌沥青混合料
拌和摊铺碾压的工艺过程要求在常温下能
固化且初步完成固化的时间不超过一天假
如在高温下拌和至少有两个小时的可操作时间固化剂应无毒或者毒性很低不能影响操作人员的健康固化剂来源方便在就近地区能够采购到由于当前胺类固化剂在市场上最方便购买在环氧涂料等其他方面的应用也较多根据
以上
原则从中选取了种固化剂见表研究
各种
胺类的固化剂对的固化效果胺类固化剂用量
一八介
,
式中环氧树脂环氧值阿一胺的相对分子量胺的活泼氢原子数
胺的纯度
补
常温固化剂马歇尔试件毛体积密度集中在一之间而高温固化的毛体积密度
集中在以上石油沥青
年第卷
表七种固化剂胺值和固化条件代号固化温度标号胺值
常温常温常温常温常温高温高温一一固化条件常温周常温周常温周常温周常温周
拌和及固化的时间和温度效应时间控制
整个试验过程时间控制如下搅拌时
间
固化时
间
拌和温
度
环氧树脂的温度
固化温
度
试验方法试验方法先后进行了种种方法里对以上种情况进行了全面的考虑并研究对
料
中固化剂与环氧树脂的加入搅拌与拌和的顺序也
进行了调整方法
沥青与介质混合介质选取轻脂油温度控制在一搅拌时间为环氧树脂放置在℃烘箱保温固化剂放置在烘箱保温集料在一℃烘箱保温步骤中的三种物质加入温度为℃的
拌和锅内拌和拌和时间为高温试件放置烘箱保温再放置于常温左右后脱模再进行马歇尔试
验
常
温试件放置室温左右后脱模再进行
马歇
尔指标测试
方法沥青固化剂与介质混合介质选取轻脂
油温度控制在一搅拌时间为
环氧树脂放置在烘箱保温集料在一℃烘箱保温
步骤中的两种物质加入温度为的
拌和锅内拌和拌和时间为高温试件放置℃烘箱保
温再放置
于常温左右后脱模再进行马歇尔试验常
温试件放置室温℃左右后脱模再进行
马歇尔指标测试方法沥青固化剂与介质混合介质选取
轻脂
油温度控制在一℃搅拌时间为环氧树脂放置在℃烘箱保温集料在
℃烘箱保温
步骤中的两种物质加入
温度为的
拌和锅内拌和拌和时间为高温试件放置℃烘箱保温再放置
于常温℃左右后脱模再进行马歇尔试验
常
温试件放置室温℃左右后脱模再进行
马歇尔指标测试
方法沥青固化剂与介质混合介质选取轻脂油温度控制在一℃搅拌
时间为
环氧树脂放置在℃烘箱保温集料
在
烘箱保温步骤中的两种物质加入温度为℃的
拌和锅内拌和拌和时间为保证出料温度
为℃之间击实前将拌好的混合料放置在烘箱保温击实成型并将高温试件放置在℃烘箱保温再放置于常温左右后脱模再进行马歇尔试验常温试件放置室温左右后脱模再进行马歇尔指标测试
种方法下种固化剂混合料的稳定度见表
种固化后混合料的流值见表
表各种方法下各种固化剂混合料稳定度方法
王
表各种方法下各种固化后混合料流值。方法‘〕
皿