水性环氧树脂改性乳化沥青混凝土性能研究

　　【论文摘要】针对水性环氧树脂的固化特点，确定水性环氧树脂改性乳化沥青混凝土试件的养生条件，对比不同水性环氧树脂掺量下乳化沥青混合料路用性能指标。结合室内试验和数据分析，结果表明：水性环氧树脂的加入有利于提高乳化沥青混合料的早期强度和后期强度，并且对乳化沥青混凝土后期强度的影响明显大于其早期强度，水性环氧树脂能够有效改善乳化沥青混凝土的水稳定性，但对乳化沥青混合料的低温抗裂性能有不利影响。
　　【论文关键词】水性环氧树脂；乳化沥青混合料；养生条件；冻融劈裂
　　Properties of Emulsified Asphalt Concrete Modified with Waterborne Epoxy Resin
　　ZHANG Qing1，2， HAO Pei- wen1， BAI Zheng- yu2
　　Abstract： The pavement performance of emulsified asphalt mixture with different amounts of waterborne epoxy resin was studied， and the curing conditions of waterborne epoxy resin modified emulsified asphalt mixture were set up. Combined with laboratory experiments and data analysis， it is found out that waterborne epoxy resin can improve the early strength and later strength of emulsified asphalt mixture， and the effect on the later strength is significantly greater. It also improves the water stability， while has an adverse effect on cracking resistance at low temperature.
　　Key words： waterborne epoxy resin； emulsified asphalt mixture； modification； pavement performance
　　0引言
　　乳化沥青混合料是一种环保型材料，它采用乳化沥青作为结合料，在制备和使用过程中有害物质排放量极少，且生产后可常温储存，与普通沥青混合料相比，不需要重复加热，大幅度节约了能源消耗[1]。很多国家都在尝试将乳化沥青混合料作为道路铺筑材料，用于面层和基层。截至目前，美国、法国、瑞典等国家都有用乳化沥青混合料铺筑城市街道及乡村道路的工程实例，并取得了良好的使用效果。
　　水性环氧树脂（WaterborneEpoxy，简称WE）是以环氧树脂微粒为分散相、以水为连续相的液相体系材料[2]，可在室温条件下以及潮湿环境中固化，已成为水泥混凝土道路建设和维修的常用改性材料[3]，可将环氧树脂热稳定性好、强度高和粘结力强的特性发挥到路用材料中。文本采用水性环氧树脂对乳化沥青混凝土进行改性，研究水性环氧树脂改性乳化沥青混凝土的制备方法和性能规律，为高性能乳化沥青混凝土的理论研究和工程实践提供参考。
　　1试样的制备
　　1.1试验材料
　　集料采用石灰岩，级配取AC-13范围中值；乳化沥青为阳离子慢裂慢凝型乳化沥青；水性环氧树脂通过固化剂乳化法自制[4]，其中环氧树脂与固化剂的比例为0.8∶1。为提高乳化沥青混合料的早期强度，添加适量水泥以加快乳化沥青破乳[5]，采用标号42.5硅酸盐水泥，掺量为1%。
　　1.2试件成型方法
　　1.2.1拌和
　　在混合料拌和之前，先加入适量水，以提高乳化沥青对集料的裹附性和混合料的可拌和性。在满足工作性的前提下，控制用水量，集料加水拌和后表面呈基本润湿状态。然后在拌和状态下依次加入水泥、乳化沥青（根据研究需要采用不同的水性环氧树脂掺量），并继续搅拌。机械作用会加速乳化沥青破乳速度，过度搅拌会使乳化沥青过早破乳，导致混合料离析，并且会使集料表面沥青膜发生剥离，因此机械搅拌时间以加入乳化沥青后1min为宜。混合料较稀时，应当在常温下养生至混合料稠度适中再进行击实，可通过风扇通风来加快养生速度。
　　1.2.2击实
　　在制备乳化沥青混合料试件的过程中，变化最大的为含水量，它是影响乳化沥青混合料成型速度的主要因素[6]。在试件成型过程中，通过两次马歇尔击实实现两个阶段的排水：第一次击实的目的是使混合料在水和乳化沥青的润滑作用下达到最佳密实度，在这个过程中，乳化沥青混合料尚未完全破乳，击实作用使部分水分在机械功的作用下被压出，模拟施工现场的路面碾压阶段；第二次击实的目的是压实水分排出后形成的空隙，击实作用使乳化沥青充分破乳并加速混合料中残余水分排出，此时沥青尚未硬化，可以进一步压密混合料，模拟路面开放交通后混合料被不断压密的过程。
　　为提高乳化沥青混合料成型试件的压密效果，并尽量减少击实过程中沥青乳液的损失，采取两次击实和先轻后重的原则，将混合料均匀拌和后，第一次击实35次，第二次击实40次。
　　1.3养生条件的确定
　　目前国内外对乳化沥青混合料的养生温度和时间界定各不相同，国内一般采用交通部阳离子乳化沥青协作组推荐的修正马歇尔试验方法[7]，即试件置于烘箱中在养生温度下试模内养生24h，模外静置24h。养生温度为室温时，试件强度代表乳化沥青混合料早期强度；养生温度为110℃时，试件强度代表乳化沥青混合料后期强度。
　　利用水性环氧树脂对乳化沥青混凝土进行改性，使乳化沥青混合料的性能有较大改进。但在研究过程中发现，若试件在110℃以下养生，强度性能改善效果不好，试件表面容易出现起皮、泛白的现象。分析认为：这是水性环氧树脂在高温条件下迅速固化引起的，虽然110℃以下有利于水分的蒸发排出，但高温下水性环氧树脂固化速度比水分挥发速度更快，并且混合料试件在没有达到恒温之前，内部存在温度梯度，试件表面温度较高，导致表面部分的水性环氧树脂迅速固化，在试件表层形成没有流动性的环氧树脂固化物，随后试件中的水分蒸发形成膨胀功，造成试件表面出现细微破裂现象。

　　论文榜（www.zglwb.com），是一个专门从事期刊推广、投稿辅导的网站。
本站提供如何投稿辅导，寻求投稿辅导代理，快速投稿辅导，投稿辅导格式指导等解决方案：省级投稿辅导/国家级投稿辅导/核心期刊投稿辅导//职称投稿辅导。


期刊鉴别	论文检测	免费论文	特惠期刊	学术答疑	发表流程

搜索

水性环氧树脂改性乳化沥青混凝土性能研究