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。     

含砂雾封层施工工艺及黏附性研究

选择适用于含砂雾封层乳液的水性环氧乳化沥青、细砂砾,配制新型封层材料,经过摊铺养生后采用拉拔试验对其黏附性进行研究。研究表明:水性环氧乳化沥青与玄武岩的黏附性更好,拉拔强度为3.54 MPa,含砂雾封层中细砂砾优先选择玄武岩;经过喷砂处理的车辙板与水性环氧乳化沥青含砂雾封层的黏附性更好,这是因为前者拉拔破坏界面是车辙板上的沥青界面,而水性环氧乳化沥青与石板的黏附性高于其它沥青。最后,介绍了含砂雾封层施工工艺。     

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。     

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。     

水性环氧树脂改性乳化沥青制备及其黏附性研究

为了研究水性环氧树脂对乳化沥青的适用条件及其改性特征,对不同水性环氧树脂掺量的改性乳化沥青进行了稳定性和黏度测试,并对其进行路用性能测试,综合考虑不同性能指标以及水性环氧树脂改性乳化沥青黏度增长特征等因素,确定了水性环氧树脂用量及改性乳化沥青产品的储存适用期。同时,利用图像分析软件对水性环氧树脂改性乳化沥青的黏附性进行了量化研究,试验及分析结果表明,水性环氧树脂对提高乳化沥青的黏附性具有良好效果,水性环氧树脂的组分配比对黏附性具有一定影响。     

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-SBR复合改性乳化沥青性能研究

将不同掺量水性环氧树脂和固化剂加入到SBR乳化沥青中,通过室内试验分析复合改性乳化沥青的拉伸、动态力学、热稳定性和微观特征。结果表明:水性环氧树脂能够提高复合改性乳化沥青的拉伸强度,但也会导致断裂伸长率减小;复合改性乳化沥青的储能模量G′、损耗模量G″和损耗因子tanδ均有不同程度增加,水性环氧树脂能够增强复合改性乳化沥青的抗变形能力,但高掺量也会导致材料变脆、黏性增强、弹性下降;当水性环氧树脂掺量为40%时,复合改性乳化沥青发生相转变,温度稳定性能较好,建议水性环氧树脂掺量以40%为宜。     

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。     

环氧树脂/聚氨酯改性乳化沥青的强度和柔韧性

为进一步确定水性环氧树脂、水性聚氨酯及其复合改性乳化沥青黏结料自身强度和柔韧性,制备了不同水性环氧树脂、水性聚氨酯掺量下的改性乳化沥青黏结料,并进行对比分析和研究。结果表明:水性环氧树脂能有效提高改性乳化沥青的高温拉伸强度,水性聚氨酯能优化改性乳化沥青的低温断裂伸长率,改善其柔韧性。在不同条件下老化后,水性环氧树脂/聚氨酯复合改性乳化沥青的拉伸强度保持率和断裂伸长率保持率均在83%以上,表现出良好的耐老化性能。     

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。     

基于GA--ELM的水性环氧乳化沥青黏结性能预测

水性环氧树脂改性乳化沥青原材料组分较复杂,其黏结性能评价往往需要综合考量多重影响因素,试验量繁杂且耗时较长。为快速精准预测水性环氧树脂改性乳化沥青的黏结性能,优选水性环氧树脂、固化剂、乳化沥青等原材料技术指标及测试温度范围作为输入因子、黏结拉拔强度作为输出因子,基于遗传算法(GA)优化后的极限学习机(ELM)算法,建立水性环氧树脂改性乳化沥青黏结性能预测模型,通过与传统单隐层神经网络算法进行对比分析,验证预测模型准确度。结果表明:GA-ELM模型具有更高的准确性和效率,可用来预测水性环氧树脂改性乳化沥青黏结性能,与BP、ELM模型相比,GA-ELM模型的误差分别降低了78.74%～79.67%和83.63%～87.41%。     

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%。     

水性环氧树脂复配SBR改性乳化沥青冷再生混合料路用性能研究

为兼顾水性环氧树脂的热固性、高黏结强度及SBR胶乳的优异低温延展性，将水性环氧树脂与SBR胶乳进行复配，并将水性环氧树脂复配SBR改性乳化沥青应用于100%RAP掺量冷再生混合料，基于力学性能试验、路用性能试验与抗疲劳性能试验，研究水性环氧树脂复配SBR改性乳化沥青对100%RAP掺量冷再生混合料性能的影响。结果表明：水性环氧树脂与SBR复合改性乳化沥青冷再生混合料的综合路用性能优异，将水性环氧树脂与SBR复配显著提高了冷再生混合料的高温稳定性与水稳定性，水性环氧树脂复配SBR改性乳化沥青冷再生混合料可达到热拌沥青混合料的路用性能要求。     

含有钢渣的水性环氧树脂改性乳化沥青混合料的性能

为了研究含有钢渣的改性乳化沥青混合料的性能,以水性环氧树脂为改性剂,采用先乳化后改性的方法制备了多种改性乳化沥青。利用马歇尔方法设计了含有钢渣(全部替代细集料)的AC-16型改性乳化沥青混合料。通过土工击实试验和试拌法,以混合料的工作和易性和拌和状态为控制目标,逐步优选出改性乳化沥青类型及外掺水用量。利用失水率和马歇尔稳定度确定了混合料的最佳击实时间、养生方式及最佳水性环氧树脂掺量,对含/不含钢渣的普通/改性乳化沥青混合料的路用性能进行了全面评价。试验结果表明:为了保证含有钢渣的改性乳化沥青混合料具有良好的拌和工作状态,需选用与水性环氧树脂配伍性好的阴离子乳化剂,且将改性乳化沥青的酸碱性调节为碱性;通过采用两次击实、常温养生、加入一定剂量水泥、提高水性环氧树脂掺量的方法,使水性环氧树脂改性乳化沥青混合料具有良好的早期强度和优异的力学性能;与含/不含钢渣的普通乳化沥青混合料及不含钢渣的水性环氧树脂改性乳化沥青混合料性能相比,含有钢渣的水性环氧树脂改性乳化沥青混合料的综合性能最为优异,且达到了热拌沥青混合料的性能要求。     

水性环氧乳化沥青在水泥混凝土桥面防水黏层的应用研究

为研究水性环氧乳化沥青作为水泥混凝土桥面防水黏层材料的适用性,采用透水试验、拉伸试验、拉拔试验,以及剪切试验,对比了水性环氧乳化沥青与甲基丙烯酸甲酯MMA、环氧树脂2种常见水泥混凝土桥面防水黏层材料的力学性能和经济性;研究了不同水环氧树脂掺量对乳化沥青性能的力学性能影响、不同水环氧乳化沥青涂布量对黏层界面的力学性能影响,以及在不同温度下水环氧乳化沥青自身固化时间的变化规律。试验结果表明：水性环氧乳化沥青的力学强度、变形能力等性能在甲基丙烯酸甲酯MMA和环氧树脂之间且完全满足规范要求,但经济性最好,施工易于操作,和易性好,作为水泥混凝土桥面防水黏结层材料应用效果较佳;水性环氧乳化沥青具有较好的耐高温性能、黏结力和抗破坏能力,推荐水性环氧树脂的最佳掺量范围为30%～40%,水性环氧改性乳化沥青黏层用量范围为0.8～1.4 kg/m²。     

水性环氧乳化沥青应用进展

正0引言目前,中国主要采用SBR胶乳对乳化沥青进行改性,SBR改性沥青具有优良的高温性能、低温性能以及高黏度、难乳化的特点,但使用常规的乳化工艺乳化效果较差,难以得到稳定的改性乳化沥青~([1-2])。国内外对改性剂的使用有很多探索,其中使用水性环氧树脂改性乳化沥青(简称水性环氧乳化沥青)是较好的选择之一。水性环氧乳化沥青具有一般热固性材料的特征,固化交联后形     

煤焦油泄漏对沥青混凝土路面的影响及处治效果评价

以广东省GH高速公路的煤焦油泄漏事故为依托,开展了大量的室内试验研究、现场检测及污染处治工作,并对污染路段进行了6个月的持续监测。运用油蚀度这一评价指标,揭示了沥青油蚀的机理;通过室内肯塔堡飞散和车辙试验评价其对沥青混凝土路面力学性能的影响,对比分析GH高速公路路段污染前后路面破损率、横向力系数等指标以评价其对沥青混凝土路面使用性能的影响,对比分析有机硅雾封层和改性乳化沥青雾封层处治前后路面破损率、横向力系数等指标以评价处治措施的有效性。研究结果表明:煤焦油和沥青相似相溶导致沥青混合料力学性能和使用性能的下降,影响具有持久性;煤焦油泄漏数小时内,沥青混凝土路面抗渗性能和抗滑性能明显下降;有机硅雾封层和改性乳化沥青雾封层均可提高路面的抗渗性能、改善抗滑性能,改性乳化沥青雾封层在封水方面更优,有机硅雾封层在改善抗滑性能方面更优。     

特稿

正对乳化沥青进行各种改性是近些年来国内外研究的热点。目前国内外对改性剂进行了很多探索,其中使用水性环氧树脂改性乳化沥青(简称水性环氧乳化沥青)是较好的选择之一。水性环氧乳化沥青具有一般热固性材料的特征,固化交联后形成网络结构,胶体弹性高,在荷载反复作用下和在低温或140℃左右的高温条件下不变形、不开裂、不熔融,黏结强度优于普通沥青和SBR改性沥青、橡胶沥青等一般改性沥     

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℃。     

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。