水性环氧乳化沥青的制备及混合料路用性能研究

为了提高乳化沥青胶结料的黏附性,改善微表处混合料的各项路用性能,该文研发了一款新型水性环氧树脂乳化剂,制成水性环氧树脂改性乳化沥青。通过斜剪试验对改性乳化沥青胶结料层间抗剪性能进行分析,采用湿轮磨耗试验、轮辙变形试验、冻融劈裂试验和低温劈裂试验对不同水性环氧树脂掺量下微表处混合料路用性能进行测定,并与3%SBR改性乳化沥青进行对比。结果表明:该文研制的水性环氧树脂能有效提高乳化沥青胶结料的黏附性,相比单纯乳化沥青,掺入6%水性环氧树脂使浸水1h和6d湿轮磨耗值分别降低56%和55%,轮辙宽度变形率达到1.1%,冻融劈裂强度比达到76.2%,与SBR改性剂配合使用能够提高微表处的低温抗裂性能。     

水性环氧树脂乳化沥青对开级配抗滑磨耗层性能的影响

为了提高现有黏结材料的黏结性能,进而改善开级配抗滑磨耗层的抗滑耐磨性,制备不同掺量的水性环氧树脂乳化沥青,通过基本性能试验与黏结性能试验,确定水性环氧树脂的最佳掺量;借助荷载磨耗试验,研究了不同黏结材料对开级配抗滑磨耗层(OGFC-5)抗滑性能与抗剥落性能的影响。结果表明:添加水性环氧树脂可有效地改善乳化沥青的高低温性能与黏结性能,最佳掺量为20%;经20000次荷载作用后,水性环氧树脂抗滑磨耗层的抗滑性能与抗剥落性能最好,摩擦系数降幅为28.57%,构造深度降幅为33.33%,质量剥落率最低为3.25%。     

水性环氧树脂乳化沥青对开级配抗滑磨耗层性能的影响

为了提高现有黏结材料的黏结性能,进而改善开级配抗滑磨耗层的抗滑耐磨性,制备不同掺量的水性环氧树脂乳化沥青,通过基本性能试验与黏结性能试验,确定水性环氧树脂的最佳掺量;借助荷载磨耗试验,研究了不同黏结材料对开级配抗滑磨耗层(OGFC-5)抗滑性能与抗剥落性能的影响。结果表明:添加水性环氧树脂可有效地改善乳化沥青的高低温性能与黏结性能,最佳掺量为20%;经20 000次荷载作用后,水性环氧树脂抗滑磨耗层的抗滑性能与抗剥落性能最好,摩擦系数降幅为28.57%,构造深度降幅为33.33%,质量剥落率最低为3.25%。     

彩色树脂抗滑薄层罩面技术在青海省道S103的应用研究

青海省气候复杂多变,环境严峻,紫外线辐射强度高,普通环氧树脂胶结料铺筑的薄层罩面经常发生早期病害。对此,该文通过对传统环氧树脂进行复合改性处理,并以最优掺量为基础对其耐紫外光老化长期性能进行了室内加速模拟和试验路铺筑,探究了合适的铺装施工工艺。试验结果表明:综合低温韧性、拉拔强度和抗紫外线老化性能,适宜的彩色胶料树脂配合比为:聚氨酯改性环氧树脂和E51环氧树脂的质量比例用量1.5∶1,碳黑的掺量为3%,短切纤维的掺量为1%,室内模拟长期抗紫外老化性能优良。试验段铺筑及检测结果表明:采用彩色树脂薄层罩面技术能显著提高路面的安全行驶质量。     

高比例冷再生用水性环氧树脂基胶结料性能研究

沥青混合料冷再生是一种低碳环保的路面再生技术。为改善冷再生技术存在的低沥青混合料回收料(RAP)利用率、高胶结料用量的问题，设计了一种水性环氧树脂基胶结料，通过具有渗透能力的扩散组分实现RAP中老化沥青的有效利用。首先，基于分子动力学模拟和荧光显微镜分析了胶结料在老化沥青中的渗透扩散行为，验证了扩散组分对老化沥青的激活作用；其次，通过分子动力学模拟和附着力测试仪分析了胶结料与集料间的界面黏附，验证了胶结料的黏结能力；然后，借助差式扫描量热仪研究了胶结料的固化性能；最后，验证了低胶结料掺量下水性环氧树脂冷再生沥青混合料的路用性能。研究结果表明：扩散组分能够促进水性环氧树脂体系在老化沥青中的扩散，并且能够渗透到老化沥青中，提高冷再生条件下老化沥青的利用率；扩散组分的残留会影响水性环氧树脂体系与集料的黏附，但在掺量合理的前提下则有利于提升水性环氧树脂与老化沥青之间的黏结强度；扩散组分的掺加并不影响水性环氧树脂体系的固化效率，反而具有促进作用；掺加扩散组分后，水性环氧树脂基胶结料成型的高比例冷再生混合料具有较好的路用性能。     

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。     

基于斜剪试验的超薄罩面层间黏结性能研究

超薄罩面与原路面黏结性能是影响超薄罩面使用寿命的重要环节。室内成型复合材料黏结板,采用层间斜剪试验,分析原路面材料类型、乳化沥青用量、温度、水泥混凝土路面处理方式对层间黏结性能影响。试验结果表明：同等条件下,层间黏结强度随着温度增加而降低,且存在最佳乳化沥青用量,超薄罩面与沥青面层的黏结强度大于与水泥混凝土路面的黏结强度,拉毛处理可以提高与水泥混凝土路面的黏结强度。建议选择适宜的乳化沥青撒布量,对于水泥混凝土路面,应对原路面进行拉毛处理等,以提高层间黏结性能。     

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%。     

低温下坑槽修补界面黏结液的选择及黏结性能对比分析

为提高沥青路面坑槽修补新旧路面黏结力的耐久性.该文对乳化沥青、轻质沥青、水性环氧乳化沥青、基于氰基丙烯酸乙酯类的水性界面黏结液A和油性界面黏结液B共5种界面黏结液进行低温工作性能研究.并对5种界面黏结液在不同掺量、温度和湿度试验条件下进行层间剪切试验和拉拔试验,对比不同试验条件的抗拉强度和抗剪强度,确定低温黏结性能最好的界面黏结液类型和用量.结果 显示:在低温环境下,界面黏结液B具有较好的施工性能,且其抗剪强度和抗拉强度都远大于其他4种界面黏结液,最佳用量为0.3～0.4 kg/m2.     

水性环氧改性水泥砂浆路用性能与机理研究

采用水性环氧树脂乳液对水泥砂浆进行改性,分析了其对水泥砂浆流变性、抗压和抗折强度、黏结强度以及收缩特性的影响,并结合SEM微结构分析,探讨了水性环氧树脂的改性机理。结果表明:掺入水性环氧树脂乳液后,能显著增强水泥颗粒的分散,大幅度提高水泥砂浆的流动性能;水泥砂浆的7、28d抗折与抗压强度均有所提高,当聚灰比为3%~9%时存在峰值;经过改性之后水泥砂浆试件的折压比呈现增加趋势,水泥砂浆的韧性有所增加;随着聚灰比的不断增加,黏结强度也不断增加,当聚灰比为12%时,黏结强度出现最大值;随着聚灰比的增大收缩率下降幅度越大,当掺量增大到12%以后,基本不再减小;掺入水性环氧树脂乳液后氢氧化钙晶体数量明显减少,水化产物得以细化,内部结构密实度显著提高。     

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。     

水性环氧树脂乳化沥青对开级配抗滑磨耗层性能影响

为提高现有粘结材料粘结性能进而改善开级配抗滑磨耗层的抗滑耐磨性,制备不同掺量的水性环氧树脂乳化沥青,通过基本性能试验与粘结性能试验,确定了水性环氧树脂最佳掺量;系统研究了不同粘结材料对开级配抗滑磨耗层(OGFC-5)抗滑性能与抗剥落性能的影响规律;结果表明:掺加水性环氧树脂能够效改善乳化沥青耐高低温性能与粘结性能,基于各项性能参数,确定水性环氧树脂最佳掺量为20%,经20000次荷载作用后,水性环氧树脂抗滑磨耗层的抗滑性能与抗剥落性能最好,摩擦系数降幅为28. 57%,构造深度降幅为33. 33%。质量剥落率最低为3. 25%。     

水性环氧树脂掺量对微表处混合料技术性能的影响

为改善微表处混合料的高温稳定性、粘结性和耐久性,采用拌合试验、粘聚力试验、湿轮磨耗试验、分散试验和汉堡车辙试验研究了1%~5%水性环氧树脂掺量下微表处混合料的施工性能和路用性能,试验结果表明:水性环氧树脂的掺加可显著改善微表处混合料的抗松散性能,3%环氧树脂掺量可使1 h、6 d湿轮磨耗值分别降低46%、38.7%,随着水性环氧树脂掺量的增加,微表处混合料在水温耦合作用下的抗永久变形能力和水稳定性显著提高,推荐适宜的水性环氧树脂掺量为2%~3%。     

不同固化剂对路用水性环氧树脂工作性能的影响

为进一步提升路用水性环氧树脂工作性能及使用品质,选取两种环氧树脂和5种固化剂,采用固化剂乳化法,制备了不同类型水性环氧树脂,对比评价了不同固化剂类型及掺量下水性环氧树脂拉伸、弯曲、黏结等工作性能。并基于水性环氧树脂工作性能演变规律,确定了最佳固化剂类型及其适宜掺量。结果表明:对于E-44和E-51两种类型的环氧树脂,ZH固化剂固化效果最优;当ZH固化剂中活性氢当量与环氧树脂中环氧当量之比为1∶1时,水性环氧树脂可获得最佳工作性能;此外,与E-44水性环氧树脂相比,E-51水性环氧树脂工作性能表现更为优异,其ZH固化剂(用量为LLZ水平)固化产物拉伸强度和断裂伸长率分别为31.6MPa和12%,弯曲强度、弯曲变形以及弯曲模量分别为82.5MPa、23mm和1 840MPa,附着力拉拔强度为2.15MPa。     

基于外掺法的布敦岩沥青改性沥青微表处室内试验研究

针对微表处等薄层罩面用混合料黏结强度低、在阳光直射下易产生高温变形、耐久性差等问题,该文利用布敦岩沥青作为改性剂,其具有黏度大、抗高温变形能力强等特性,采用外掺法将其加入到微表处混合料中,计算不同布敦岩沥青掺量下的乳化沥青外掺量,通过拌和试验、黏聚力试验、湿轮磨耗试验、负荷轮黏砂试验、车辙变形试验探索布敦岩沥青掺量对混合料施工性能的影响,综合确定布敦岩沥青的最佳掺量,最后采用适合于微表处的抗车辙性能试验和低温抗裂性能试验验证布敦岩沥青改性沥青微表处的路用性能。试验结果表明:相同油石比条件下随着布敦岩沥青掺量的增加,混合料所需乳化沥青外掺量不断减小,外掺最佳用水量不断增加,最佳用水量情况下,混合料的可拌和时间不断减小,但变化幅度不大,黏聚力和耐磨性能随布敦岩沥青的增加先增大后减小,抗变形能力不断增强;添加布敦岩沥青后微表处的车辙深度大幅减小,但低温弯曲变形至少降低12.5%,对低温抗裂性能造成一定负面影响;综合确定外掺法的布敦岩沥青最佳掺量为4%,该研究可在节省乳化沥青成本的基础上提升微表处混合料路用性能。     

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%。     

高速公路改扩建工程沥青面层拼接界面技术措施研究和应用

为了提升改扩建工程沥青面层拼接的耐久性,以延长改扩建路面的使用寿命。首先,基于理论模拟分析方法,明确新老路沥青面层界面拼接技术标准,其次研发耐久性沥青面层界面拼接材料,通过分别制备不同掺量下的矿粉+水性环氧沥青、矿粉+乳化沥青、增强剂+水性环氧沥青3类黏结材料,并采用拉拔强度和劈裂强度试验确定了最佳界面黏结材料与其掺配比例,最后结合实际工程应用和性能跟踪观测进行深入验证。结果表明：沥青面层界面拼接技术标准为“抗拉强度≥0.75 MPa”,且三类界面拼接材料中,水性环氧沥青的黏结性能优于传统的乳化沥青,而矿粉和增强剂的掺入均对材料的黏结性能有所提高;当水性环氧沥青与增强剂的掺比为10∶1时,黏结性能最佳,其劈裂强度较乳化沥青提高145%,工程应用表明,增强型水性环氧沥青的抗拉效果是常规乳化沥青的3.75倍,该材料能够显著提升界面黏结性能。     

沥青混凝土薄层罩面层间黏结性能研究

薄层罩面与原路面之间黏结效果的好坏直接影响到薄层罩面的使用寿命,为获得较好的层间黏结效果,选用不同的黏结层材料及不同的材料用量分别成型复合试件,在界面干燥、饱水和不同的温度条件下进行抗剪试验和拉拔试验,分析黏结层材料种类、用量、温度、层间水对层间黏结性能的影响,根据试验结果比较了不同黏结材料的性能优劣,并得到各材料的最佳用量,为薄层罩面工艺实施提供理论支持。     

超薄磨耗层层间抗剪强度试验研究

超薄磨耗层是一种性能优良的预防性养护技术,具有表面强度高、行车噪声低、抗滑性能好、防水性突出等优点。超薄磨耗层技术的使用效果与其混合料级配、层间黏结材料性能及其洒布量有着密切的关系。本文以SBS改性乳化沥青作为层间黏结材料、以UTFC-10混合料作为磨耗层、以AC-16混合料模拟原路面,制作复合型试件,采用层间剪应力试验仪对试件进行直接剪切试验,研究了影响超薄磨耗层层间抗剪强度的影响因素,确定了SBS改性乳化沥青适宜的SBS掺量(不小于2.5%),UTFC-10混合料的适宜空隙率范围(8%~10%)以及合适的乳化沥青洒布量范围(0.8~1.2L/m2)。