环氧改性沥青的相容性及路用性能研究

该文介绍了一种新研制出来的相容性较好的环氧改性沥青,通过室内试验发现,相容剂的剂量、环氧树脂的剂量以及热贮存温度对环氧沥青的相容性都有较大的影响.通过将自制的增容环氧沥青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,发现增容环氧沥青混合料不仅相容性好,并且具有更加优异的路用性能和抗疲劳性.     

环氧树脂与沥青相溶性的试验与研究

解决环氧树脂与沥青的相溶性问题是成功制备环氧沥青的关键技术之一，通过无固化剂环氧树脂与沥青混合液的离析试验确定了一种毒性小、相溶性好的相溶剂，采用电子扫描显微镜分析了相溶剂的增溶机理，并研究了相溶剂的掺量对环氧沥青拉伸强度和环氧沥青混凝土路用性能的影响。     

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%。     

热塑性弹性体(SBS)改性环氧沥青相结构及性能研究

为了解决环氧沥青(EA)相容性和低温韧性差的问题，以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)为增容增韧剂，制备不同SBS含量的改性环氧沥青(SBS-EA)。研究SBS-EA的相分离结构，分析SBS对EA的高温抗车辙能力、蠕变恢复性能、低温韧性以及热膨胀性能的影响。结果表明：SBS可以明显改善EA的分层离析现象，当SBS掺量为3 wt%时，体系相结构变得更加均衡，环氧树脂网络更加致密，分散相沥青颗粒尺寸也明显减小；相容性的改善使得SBS-EA具有良好的高温抗车辙性能，并且在不同的应力加载情况下均表现出优异的蠕变恢复能力；此外，SBS的引入可以增大EA的延度、拉断功和韧性比，3%SBS-EA的拉断功为17.69 J,韧性比为0.662 2,分别是纯EA的1.41倍和3.34倍；SBS-EA的冲击韧性随SBS掺量的增加呈现先升高后降低的趋势，当引入3 wt%的SBS对EA的相结构进行有效调控时，SBS-EA的冲击韧性提高至3.37 kJ·m^-2,相比于纯EA(2.18 kJ·m^-2)提高了55%;SBS可以缩小EA与钢桥面和玄武岩石料之间的热膨...     

不同环氧树脂掺量下环氧沥青胶结料粘弹性能研究

从沥青胶结料粘弹性能角度对不同环氧树脂掺量(5%,10%,15%,20%,25%,30%,40%)下环氧沥青胶结料进行研究,以揭示环氧掺量与沥青胶结料性能关系。对不同环氧树脂掺量沥青进行PG分级的评价,并与70#基质沥青、PG76改性沥青作比对,提出了普通路面掺量10%~15%、混凝土桥面掺量15%~20%、钢桥面掺量20%~40%树脂掺量比例的建议。     

基于线型环氧树脂的环氧沥青相结构调控与增韧改性

通过引入一种线型脂肪族环氧树脂—1,4-丁二醇二缩水甘油醚(622树脂)作为降黏、增溶、增韧剂，调控环氧沥青中沥青相和树脂相的相态结构，实现环氧沥青相容性和低温韧性的改善。622树脂的引入可以显著地降低环氧沥青体系在固化过程中的黏度，减缓固化反应速率；当622树脂的添加量为15wt%时，环氧沥青中沥青相的分散尺度被降低至10μm左右，良好的相分离结构使得环氧沥青固化物的断裂伸长率由150%增大到350%;且622树脂改性环氧沥青在低温下具有更低的储能模量和玻璃化转变温度。引入线型脂肪族环氧树脂调控环氧沥青铺面材料的相容性和分散相尺度是改善环氧沥青力学性能和低温韧性的关键因素。     

杜仲胶与SBS改性沥青共混试验研究

SBS因存在与沥青相容性的问题,并不能对所有沥青起到很好的改性效果.而构建SBS与沥青反应渠道,增加反应界面,从而改善与沥青相容性,是提高SBS改性沥青性能的有效手段.天然高分子材料杜仲胶具有与SBS相类似的橡塑二重性,与SBS能很好地相容.同时采用溶剂接枝的方法,在杜仲胶上接枝能与沥青氮基反应的官能团马来酸酐,从而形成了符合SBS增容剂要求的接枝杜仲胶.通过对两种品质不同的沥青进行高低温和流变性能试验,进一步验证了接枝杜仲胶是一种性能良好的SBS改性沥青增容剂.     

环氧沥青力学性能与微观特性试验研究

传统沥青路面养护材料普遍存在耐久性不足、高温稳定性差等缺陷,通过在稀释沥青中添加热固性的环氧树脂来改善传统养护材料的耐久性和高温稳定性,并对不同环氧体系掺量的环氧沥青固化物分别进行室内力学与微观特性试验研究。环氧沥青固化物力学试验表明,环氧体系掺量对材料黏结性能与断裂韧性具有较大影响。室内荧光显微镜试验结果表明,环氧体系掺量较小时,环氧相呈点状分布;当达到50%时,环氧相与沥青相开始出现分离,但混合物基本可以保证稳定的空间网络结构。     

基于动态力学分析方法的马来酸酐改性沥青黏弹特性研究

马来酸酐改性沥青在改善环氧树脂-沥青体系相容性方面具有重要的作用,该文对马来酸酐改性沥青进行动态力学分析,通过应变扫描确定线性黏弹范围。分别采用温度扫描、频率扫描得到不同加载条件下沥青动态力学温度谱和频率谱;通过稳态流动试验,并利用Carreau模型拟合计算得到改性沥青的零剪切黏度。研究结果表明:动态力学分析方法能够有效反映沥青黏弹特性的变化,经过马来酸酐改性,沥青的弹性特征增强,高温性能提高,温度敏感性减弱。     

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。     

掺纤维环氧沥青混合料性能试验研究

通过在环氧混合料中掺加不同掺量的聚酯纤维,研究了聚酯纤维对环氧沥青混合料低温性能和疲劳性能的影响。结果表明,聚酯纤维可以改善环氧沥青混合料的低温抗裂性和疲劳性能,对混合料疲劳性能改善作用尤为明显。     

聚氨酯环氧改性沥青制备及性能研究

环氧树脂脆性强、柔韧性低导致环氧沥青抗裂性能差,为改善环氧沥青的低温性能,需进行增韧改性。通过自行合成的聚氨酯用于环氧树脂改性得到聚氨酯/环氧树脂复合材料,并将聚氨酯/环氧树脂复合材料用于沥青改性,通过微观测试和宏观试验确定了聚氨酯改性环氧的掺量及改性机理,评估了聚氨酯/环氧改性沥青的黏度特征、微观相态分析,通过其力学性能确定聚氨酯/环氧的最佳掺量。研究结果表明,聚氨酯中异氰酸酯基会与环氧中的羟基发生化学接枝,增加化学交联点,改善了环氧树脂的韧性,聚氨酯的最佳掺量为20%。黏度试验结果表明,不同聚氨酯环氧掺量改性沥青的黏度均随时间的延长会逐渐增加,聚氨酯环氧掺量越高,改性沥青其黏度增长越快。拉伸试验表明,当聚氨酯环氧的掺量为40%时,其力学性能优异,且均满足规范要求。     

掺纤维环氧沥青混合料性能试验研究

通过在环氧混合料中掺加不同掺量的聚酯纤维,研究了聚酯纤维对环氧沥青混合料低温性能和疲劳性能的影响。结果表明:聚酯纤维可以改善环氧沥青混合料的低温抗裂性和疲劳性能,对混合料疲劳性能改善作用尤为明显。     

环氧橡胶沥青及其混合料的性能研究

采用环氧树脂对橡胶沥青进行复合改性,掌握环氧橡胶沥青的软化点、弹性恢复等基本性能和生产工艺,确定环氧树脂最佳掺量和混合料的最佳配合比。通过马歇尔和车辙试验,检验环氧橡胶沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性能和抗水损害性能,验证其复合改性的优点。     

增韧环氧沥青及其混合料性能研究

环氧沥青作为钢桥面铺装常用材料之一，已被广泛使用，但其混合料在低温环境下存在易开裂问题。采用3种增韧剂对环氧沥青进行了增韧改性，并考察增韧剂掺量对其性能的影响，通过一系列试验分析了改性环氧沥青及混合料的性能。结果表明：1号增韧剂对环氧沥青的增韧效果最好，且具有较长的施工可操作时间，其在15%掺量下的增韧环氧沥青的断裂伸长率可达到145%;通过与普通环氧沥青混合料性能进行对比，增韧剂1号改性剂对环氧沥青混合料的力学性能影响较小，热稳定性能优异，低温强度和低温变形能力有一定的提高，水稳定性能及抗疲劳性能未有衰减，在保证钢桥面铺装技术要求下有效改善了环氧沥青的柔韧性。     

沥青混合料离析处治材料与工艺优化

为了优化沥青混合料离析处治材料与工艺,研究了6种不同配比处治材料及3种处治工艺对不同离析程度的处治效果。结果表明:水性环氧乳化沥青处治离析试件后,防水性能大幅提高,2次涂刷对试件路用性能影响显著,第3次涂刷后增强不明显;当水性环氧树脂乳液掺量为30%~40%时,轻度离析试件涂刷1次、中度和重度离析试件涂刷2次后力学性能分别提高2%~5%、10%~12%、10%~13%,水稳定性能分别提高8%~13%、17%~21%、24%~31%,高温性能提高9%~14%、10%~14%、26%~30%。     

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%。     

水性环氧乳化沥青混合料路用性能研究

为了改善普通乳化沥青混合料的路用性能,按照固化剂:水性环氧树脂=3:7的比例制备了水性环氧乳化沥青;对传统冷补料的成型方法进行修正,通过车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验及冻融劈裂试验研究了水性环氧树脂掺量对混合料路用性能的影响。同时将水性环氧乳化沥青混合料与普通沥青混合料、SBS改性沥青混合料的路用性能进行对比。结果表明:当水性环氧树脂掺量在15%左右时,混合料的各项性能可达到较优的状态;与普通沥青混合料、SBS改性沥青混合料相比,水性环氧乳化沥青混合料具有良好的高温稳定性、低温抗裂性能和水稳定性。     

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。