水性环氧乳化沥青碎石封层性能研究

针对传统乳化沥青、改性乳化沥青碎石封层黏结性差、集料易松散、抗滑性能差等缺点,研发了一种新型的基于水性环氧乳化沥青的碎石封层材料。通过室内试验,对比、分析不同水性环氧掺量下的水性环氧乳化沥青蒸馏后三大指标、黏度、拉拔和剪切强度;采用正交试验对水性环氧-乳化沥青碎石封层进行参数设计,并对其耐磨性能、抗滑性能进行测试。试验结果表明:水性环氧的加入能够极大地改善乳化沥青的热稳定性、塑性、黏度以及黏结强度;与传统的乳化沥青型碎石封层相比,水性环氧-乳化沥青碎石封层的磨耗值较低、构造深度及摩擦系数较大,具有良好的耐磨性和抗滑性。     

水性环氧树脂改性乳化沥青在雾封层养护中的应用

雾封层预养护选用的材料主要是普通乳化沥青、SBS改性乳化沥青等,本研究采用水性环氧树脂乳液作为改性剂对乳化沥青进行改性,该改性乳化沥青在广西壮族自治区平纬公路进行了雾封层施工应用,经检测该路面防水抗渗功能明显提高,松散细集料得到有效固结,检测结果表明水性环氧树脂改性乳化沥青作为雾封层材料有良好的路用性能。     

稀浆封层用水性环氧-乳化沥青的制备及配合比设计

采用水性环氧树脂与乳化沥青共混的方法,制备出稀浆封层用水性环氧-乳化沥青。通过砂浆块抗折试验、荧光显微镜分析,对水性环氧-乳化沥青的粘结强度与微观结构进行研究,并得出最佳掺配比例;通过《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中稀浆封层的各项试验方法,确定了稀浆封层用水性环氧-乳化沥青混合料的配合比。结果表明：一定量水性环氧的加入能够提高乳化沥青的粘结强度,二者最佳掺配比例为32：68;最佳掺配比例下的水性环氧-乳化沥青适用于稀浆封层技术,优化出的配合比能够满足稀浆封层技术的各项指标要求。     

微表处用水性环氧改性乳化沥青的性能研究

为进一步明确微表处用水性环氧改性乳化沥青材料的性能,优选2种水性环氧树脂对乳化沥青进行改性,制备水性环氧改性乳化沥青。对比分析了不同温度及水性环氧树脂掺量下水性环氧改性乳化沥青的固化时间与黏附性,研究了不同温度下水性环氧改性乳化沥青黏度随时间的变化规律。结果表明:2种水性环氧改性乳化沥青的固化时间差别不大,均具有一定的可操作时间;掺入水性环氧树脂能明显提高乳化沥青与集料的黏附性,水性环氧树脂掺量宜为5%;温度越高,水性环氧改性乳化沥青的黏度增长速度越快,可储存时间越短,故使用时温度应尽量控制在45℃以内。     

水性环氧树脂改性乳化沥青胶结料界面粘结性能研究

为探究水性环氧树脂改性乳化沥青胶结料界面粘结性能的影响因素,测试了水性环氧树脂的水溶性及稀释稳定性,并标定了乳化沥青中乳化剂含量,通过乳化沥青筛上剩余量试验、蒸发残留物含量试验及3大指标试验测试了乳化沥青相关性能,通过水性环氧树脂对乳化沥青改性制得水环氧乳化沥青,测试了其抗剪、抗拉拔性能及高温稳定性。结果表明,水性环氧乳化沥青的界面粘结力性能随着温度的升高而降低,最高施工温度不应高于60℃。     

水性环氧树脂改性乳化沥青制备及路用性能研究

以水性环氧树脂及固化剂、乳化沥青及特定集料为主要原材料,制备了水性环氧乳化沥青混合料,并通过万能力学试验机、全自动马歇尔稳定试验仪、全自动车辙试验机等研究了水性环氧乳化沥青的力学性能、水性环氧乳化沥青混合料的马歇尔稳定度试验、劈裂试验、高温性能试验、低温性能试验。结果表明,水性环氧对乳化沥青的力学性能优很大提升,水性环氧乳化沥青混合料的性能明显好于普通沥青混合料。     

新型环氧改性沥青封层技术在路面养护工程中的应用研究

沥青路表封层养护技术多种多样,传统做法为采用乳化沥青进行沥青路面雾封层养护,其性能优劣不一。该文引进的水性环氧改性乳化沥青是将乳化沥青和水性环氧树脂混融掺配改性,施工后路面具有防止雨水渗入、隔离沥青油分散失、改善沥青表面老化性能和延长路面使用寿命等优点。该文依托京沪高速公路江苏段某段路面养护工程,进一步阐明混凝土掺配改性材料的优势。     

水性环氧乳化沥青路用性能及其在微表处中的应用研究

为提高微表处路用性能,该文采用水性环氧树脂对乳化沥青进行改性并对改性乳化沥青相容性、微观结构、力学性能、流变性能及其混合料路用性能进行研究。储存稳定性试验表明：环氧乳液与乳化沥青相容性良好;随着水性环氧树脂掺量的增加,改性乳化沥青形成以环氧树脂为骨架结构的趋势;同时,随着水性环氧树脂掺量的增加,乳化沥青与集料黏附性、力学性能得到显著提升,在20%掺量下,黏结强度提高2倍以上,抗剪强度提升1倍以上;流变试验表明：水性环氧树脂能够提高乳化沥青抗车辙性能与弹性恢复率,高温性能得到显著提升。微表处混合料性能研究表明：水性环氧树脂能够显著提升乳化沥青水稳定性能、抗车辙变形性能,在掺量达到20%后,混合料水稳定性和抗车辙性能趋于稳定。综上所述,对于该文中改性乳化沥青体系,建议水性环氧树脂掺量为10%～20%。     

水泥混凝土桥面铺装防水黏层材料优选与性能评价

针对桥面铺装防水黏层渗水、黏结力不足引起的沥青铺装层过早脱落、耐久性不足的问题,选取SBS改性沥青碎石封层、环氧沥青碎石封层、水性环氧乳化沥青三种防水黏层材料,分别研究黏层材料类型、掺量、适用温度对防水黏层斜剪强度、直剪强度和拉伸强度的影响,并优选油-脂比、防水黏层撒布量和防水黏层类型。结果表明:环氧改性沥青最佳油-脂>比为9 %,水性环氧乳化沥青最佳油-脂比为6 %;SBS改性沥青碎石封层、环氧沥青碎石封层和水性环氧乳化沥青最佳撒布量分别为1.6、1.2、1.0 kg/m2。在常温环境下,优先选用环氧改性沥青碎石封层作为桥面铺装防水黏层,而在高温条件下可优先选用水性环氧乳化沥青,此时防水黏层具有优异的剪切强度和拉伸强度。     

水性环氧乳化沥青冷再生混合料路用性能研究

为提高乳化沥青冷再生混合料路用性能,制备70%RAP(废旧沥青路面回收材料)掺量的水性环氧乳化沥青冷再生混合料进行研究。通过击实试验及劈裂试验确定水性环氧乳化沥青冷再生混合料的最佳含水量和最佳乳化沥青用量分别为4.0%、4.3%;采用沥青混合料车辙试验、低温弯曲试验、冻融劈裂试验及四轮加载磨耗试验评价水性环氧乳化沥青冷再生混合料的性能。试验结果表明：水性环氧乳化沥青冷再生混合料具有更好的高温稳定性、水稳定性和耐久性;低温抗裂性略有降低,但仍满足规范要求;推荐水性环氧树脂掺量为10%。     

黏结层用环氧乳化沥青研发与性能研究

为了提高桥面铺装结构中黏结层的路用性能,采用水性环氧树脂作为改性剂、选取阳离子乳化剂A和一种有机酸酐固化剂,制备了水性环氧乳化沥青;通过剪切试验和拉拔试验分析了水性环氧树脂掺量对抗剪强度和拉拔强度的影响,同时将研发的水性环氧乳化沥青和SBS改性乳化沥青、SBR改性乳化沥青的性能进行对比。试验结果表明:当水性环氧树脂掺量为10%~20%时,对应的各项性能较优;与SBS改性乳化沥青、SBR改性乳化沥青相比,水性环氧乳化沥青呈现出更为优良的抗剪、抗拉和水稳定性能。     

基于性能演变的水性环氧沥青开普封层施工方法优化

为进一步提升水性环氧沥青开普封层使用品质，针对水性环氧沥青开普封层施工现存问题，借助有机玻璃界面状态图像观测与层间剪切试验，研究了不同固化状态下碎石封层黏结性能，提出了水性环氧沥青碎石封层两阶段分步式压实方法；系统分析了微表处摊铺时机对碎石封层沥青-碎石黏附与层间黏结性能的影响程度，探究了微表处开放交通时间与交通荷载对开普封层结构强度与表面功能的影响规律，确定了水性环氧沥青微表处最佳摊铺时机与开放交通条件；最终优化了水性环氧沥青开普封层施工方法，推荐了最佳施工参数与时机。结果表明：有机玻璃界面状态图像观测方法可快速、准确评价水性环氧沥青碎石封层的黏结防水状态，其结果与宏观试验一致。两阶段分步式压实方法能够有效提高水性环氧沥青开普封层层间黏结性能，增幅达14.29%以上，具体流程为：碎石封层摊铺后，立即采用前期轻微压实工艺进行碾压1次，待碎石封层养生至表干与实干之间时，采用后期标准压实工艺再碾压1次。基于碎石封层性能演变规律，可得微表处最佳摊铺时机为：碎石封层处于表干与实干状态之间。基于开普封层性能演变规律及交通荷载影响，可得最佳开放交通条件为：微表处摊铺后常温（25℃）持续养生1~1.5 h，适度开放交通，约2 h后完全开放。研究结果可为水性环氧沥青开普封层品质管控提供科学依据与理论支持。     

超声波对WE/WPU复合改性乳化沥青黏附性能的影响

为进一步确定水性环氧树脂/水性聚氨酯(WE/WPU)复合改性乳化沥青的黏附性能,制备了WE/WPU改性乳化沥青,优选了基于超声波的黏附性评价方法,对WE/WPU改性乳化沥青、SBS改性沥青、胶粉改性沥青的黏附性进行对比测试。结果表明:改进的超声波试验可以作为定量测试沥青黏附性的方法,WE/WPU改性乳化沥青的黏附性能和高温稳定性能显著优于目前抗滑封层中常用的SBS改性沥青、胶粉改性沥青。     

水性环氧乳化沥青性能及其微表处修复车辙效果评价

拟对水性环氧乳化沥青的路用性能及其微表处的抗车辙性能进行评价。通过粘结强度试验、拉伸试验以及储存稳定性试验对水性环氧乳化沥青的路用性能进行评价,并通过轮辙变形试验及车辙试验评价其微表处混合料的抗车辙性能。试验结果表明:水性环氧乳化沥青的性能随着环氧掺量的增加而提高,与普通改性乳化沥青相比,环氧掺量为20%时,25℃的粘结强度提高131%,45℃的粘结强度提高478%;拉伸强度提高6倍;断裂伸长率降低88%,微表处的动稳定度提高2.5倍,轮辙横向变形降低了75%。当水性环氧掺量超过30%时,经24 h静置后后会出现析出现象,最终确定水性环氧掺量不宜超过30%。     

沥青路面含砂雾封层预防性养护技术工程应用研究

结合含砂雾封层预防性养护技术在国道干线一级公路沥青路面工程中的应用,分析了含砂雾封层的防渗水、防老化和性能持久性作用机理,系统总结了沥青路面含砂雾封层施工质量控制要点,对含砂雾封层实施前后及工后6个月沥青路面抗滑、抗渗性能指标进行跟踪检测分析。结果表明,与普通雾封层比较,含砂雾封层除能增强路表沥青层黏结力,提高沥青路面抗渗性能,从而保护沥青路面、抑制沥青路面渗水及沥青老化引发的沥青层各类病害的发生与发展,提高沥青路面使用性能,延长路面使用寿命,还能在不影响沥青层其他路用性能的基础上,有效降低沥青层抗滑性能衰减幅度、保证交通行车安全;在适宜的沥青路面上,雾封层是沥青路面早期预防性养护最简易、可靠、有效、费用效益比最优的一种养护技术。     

憎水雾封层的制备及其防冰性能

通过在乳化沥青制备过程中加入疏水剂硅橡胶提高乳化沥青雾封层的防冰性能。首先通过接触角试验和储存稳定性试验确定了硅橡胶最佳掺量,然后通过落锤冲击试验和冻粘强度试验对2种不同级配的雾封层进行防冰性能测试,最后通过摩擦系数、构造深度和渗水系数研究了雾封层对路面抗滑和防渗性能的影响。结果表明:疏水剂硅橡胶能有效提高沥青材料的接触角,制备的憎水乳化沥青满足雾封层技术要求;憎水乳化沥青雾封层比SBS乳化沥青雾封层具有更好的防冰性能,能显著提高路面防冰和防渗性能,虽然会造成路面抗滑性能下降,但仍满足规范要求。     

基于室内试验的不同材料改善微表处性能的研究

针对普通微表处抗裂性能和抗车辙能力等的不足,室内采用微表处常规试验和混合料低温弯曲试验及汉堡车辙试验(HWTD),对比分析水性环氧乳化沥青、SBS改性乳化沥青和纤维改善微表处性能效果的优劣;并探讨纤维掺量变化对微表处路用性能的影响。结果表明:改变结合料类型或添加纤维稳定剂均能提升微表处的相关性能,其中纤维的整体改善效果相对最好,尤其是低温性能,且能够兼顾改善微表处的各项性能。玄武岩纤维微表处在抗车辙性能和成本造价方面具有明显的优势,而耐磨性、水稳定性和低温抗裂性等略差于聚丙烯纤维微表处,通过剂量优化玄武岩纤维微表处的整体性能仍优于水性环氧乳化沥青微表处和SBS改性乳化沥青微表处。根据微表处性能变化和经济因素,推荐微表处中纤维的掺量为0.10%～0.20%。     

沥青路面预防性养护雾封层措施应用效果对比研究

针对沥青路面早期易出现微裂缝、坑槽等水损害病害,采用有机硅、改性乳化沥青、CAP及TIT含砂嵌固等几种不同的雾封层材料进行预防性养护处治,并对处治后的效果进行了跟踪观测及演化规律分析。结果表明:实施雾封层养护处治后,路面封水效果良好,构造深度变化不大,路面破损状况整体均呈先下降再缓慢上升的趋势,抗滑性能影响不一。四种封层养护措施的相对优劣顺序为:TIT含砂嵌固CAP改性乳化沥青有机硅。     

无车辙路用环氧沥青混合料组合结构性能研究

针对道路沥青路面车辙严重、耐久性不足等特点,提出高模量沥青混合料HMM-13+不黏轮乳化沥青+路用环氧沥青混合料NRSMA-13组合结构,采用拉拔试验、剪切试验、组合结构车辙试验对其性能展开研究,黏层方面对比SBS改性乳化沥青与二阶环氧黏结剂。结果表明,路用环氧组合结构黏层采用0.5 kg/m²不黏轮乳化沥青性能良好,组合结构高温性能出色,适用于高温重载等路面结构苛刻要求的地区。     

水性环氧乳化沥青混凝土路面冷补材料制备及性能研究

通过自制水性环氧乳液对阳离子乳化沥青进行改性,制备水性环氧乳化沥青及其混合料,开发了一种适用于路面养护的新型修补材料。对不同水性环氧乳液掺量下的水性环氧乳化沥青进行荧光、抗剪、黏附性分析,及其沥青混合料养生条件、马歇尔稳定度、抗劈裂强度、水稳定性测试。结果表明:水性环氧乳液掺量10%~20%时,沥青充分包裹在环氧网络结构中,抗剪强度迅速增大,黏附性较好,掺量小于10%对抗剪强度贡献不大;混合料养生条件在60℃时,随着掺量的增大,马歇尔稳定度、劈裂强度、水稳性随着增大,水性环氧乳液掺量20%时,马歇尔稳定度、抗劈裂强度、MS分别为5.81kN、0.81 MPa、93.1%,均满足规范要求。