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。     

环氧乳化沥青混合料配合比的设计方法

环氧乳化沥青混合料配合比设计不同于乳化沥青混合料,也有别于沥青混合料。以马歇尔试验方法和修正马歇尔试验方法为基础,开展环氧乳化沥青混合料配合比设计方法研究,提出了再修正马歇尔试验方法(简称再修正马氏法),并通过路用性能试验对环氧乳化沥青混合料进行检验。结果表明:再修正马氏法适合环氧乳化沥青混合料配合比设计,其设计的环氧乳化沥青混合料的路用性能优良,其中动稳定度达8 182次·mm~(-1)。     

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%。     

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。     

振动成型水性环氧乳化沥青混合料材料设计与路用性能试验研究

关于水性环氧乳化沥青混合料的研究尚处于起步阶段,相应的试验方法和设计指标都很不成熟。本文提出采用表面振动成型仪设计水性环氧乳化沥青混合料的新思路,通过试验研究优化了材料配方,而且对比研究了不同成型方式下材料的路用性能,试验结果表明:采用振动成型的试件力学指标和水稳定性均优于马歇尔击实成型的。     

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。     

不同改性剂对微表处性能影响研究

为比较不同改性乳化沥青对微表处性能的影响,从而为改性乳化沥青微表处的应用提供理论支撑,该文自制3种(SBR、SBS和水环氧)改性乳化沥青并将其加入到微表处中,采用1 h湿轮磨耗试验、6 d湿轮磨耗试验、轮辙变形试验分别评价其耐磨、抗水损害与抗车辙性能;采用不同作用次数下的车辙深度评价其长期高温性能;使用车轮加速加载设备对微表处混合料进行长期耐磨性和长期抗滑性试验用于评价微表处混合料的长期耐磨性能和长期抗滑性能。结果表明：水性环氧改性乳化沥青混合料的耐磨性能、抗水损害性能、抗车辙性能均优于SBR改性乳化沥青混合料与SBS改性乳化沥青混合料,且油石比越大,微表处的耐磨性能与抗水损害性能越好;SBS改性乳化沥青混合料的长期高温性能优于SBR和水性环氧改性乳化沥青混合料,水环氧改性乳化沥青混合料的长期抗滑性能优于SBR和SBS改性乳化沥青混合料;而SBR改性乳化沥青混合料的长期磨耗损失低于SBR和水性环氧改性乳化沥青混合料。     

水性环氧乳化型冷补沥青混合料性能评价

为克服普通乳化型冷补沥青混合料修补坑槽存在的黏结性差、初始强度低和强度成型慢的问题,提高沥青路面坑槽修补质量,该文采用水性环氧树脂对乳化型冷补料进行改性的技术.首先分析水性环氧乳化型冷补沥青混合料的强度形成机理,其次通过经验公式、改进马歇尔试验法、析漏试验及飞散损失试验确定乳化型冷补料的油石比,最后研究了水性环氧树脂类型、掺量对乳化型冷补料路用性能及黏结性能的影响.得到以下结论:①乳化型冷补沥青混合料油石比为4.65％;②水性环氧树脂对乳化型冷补料的强度、高温性能、水稳性能及界面黏结性能具有明显提升作用,而对低温抗裂性能改善不足,综合考虑性能改善及成本分析,确定BH-653水性环氧树脂掺量为9％、EP-50水性环氧树脂掺量为6％.     

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。     

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。     

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。     

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%。     

国产环氧沥青温度稳定性能试验研究

利用最大密实度理论和S形曲线理论,结合工程实践设计环氧沥青混合料级配,同时参照Superpave设计方法进行局部调整,得出一种密水性好的的悬浮密实级配;对自制环氧沥青进行混合科配合比设计,对自制环氧沥青、日本环氧沥青混合料和SMA-13混合料进行马歇尔试验、高温车辙试验、低温弯曲试验来研究钢桥面常用材料的温度性能差异.     

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。     

冷拌沥青混合料透水铺装材料路用性能研究

采用高性能改性乳化沥青,配制3种空隙率的冷拌大孔隙开级配沥青混合料并进行透水性能试验、马歇尔试验、车辙试验、浸水马歇尔试验等室内试验评价其路用性能,结果表明冷拌大孔隙开级配沥青混合料排水性能、力学性能、水稳定性良好,高温稳定性略低,可作为"海绵城市"建设中一种节能环保型透水铺装材料。     

新型环氧沥青混合料（N-EA）和粘结剂性能试验评价研究

对一种新型研发的环氧沥青混合料（N -EA）和粘结剂进行了性能试验评价，对该环氧沥青混合料进行马歇尔稳定度、车辙、小梁弯曲、疲劳试验，以及环氧树脂粘结层拉拔试验，并与当前应用较多的日本 TAF环氧沥青和美国 ChemCo环氧沥青混合料的试验性能对比分析，结果显示这种新型研发的环氧沥青混合料和粘结剂具有良好的性能。     

环氧沥青混合料路用性能指标对比分析

通过车辙试验、小梁弯曲试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验,对比分析了国产环氧沥青混合料和美国环氧沥青混合料在高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性等路用性能方面的差异。试验结果表明,与美国环氧沥青混合料相比,国产环氧沥青混合料的高温稳定性虽然较差,但是低温抗裂性和水稳定性均优于美国环氧沥青混合料。     

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。