摘要:本文提出采用振动成型仪设计水性环氧乳化沥青混合料的新思路,并设计试验研究了成型方法对材料初期强度和最终强度的影响。
关键词:道路工程;水性环氧乳化沥青混合料;振动成型;高温养生
1原材料性质
水性环氧乳化沥青混合料由乳化沥青、水性环氧树脂、粗、细集料、矿粉、木质素纤维构成。
(1)乳化沥青
乳化沥青的技术性能指标如表1所示,符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)[5]的技术要求。
表1 乳化沥青技术性能指标
2材料性能
2.1初期强度
水性环氧乳化沥青混合料的强度形成需要一定时间。试件在常温养生环境下需经过将近2个月才能达到最终强度。初期乳化沥青与矿料之间的粘结力并没有完全形成,其混合料的强度较低,为避免在车辆荷载作用下混合料出现破坏,应具有一定的初期强度。本试验将制作不同环氧树脂含量(0%、5%、10%)的振动成型试件,测试其初期无侧限抗压强度和劈裂强度。
初期强度试验操作方法如下:
(1)按照第2节振动成型试验方法制作试件,共6个。
(2)将成型好的混合料试件置入小盆,并在小盆外编好序号。
(3)将小盆连带试件放置在阴凉棚下常温养生1d。
(4)将常温养生1d后的试件平均分为2组,一组试件测试无侧限抗压强度,另一组试件测试劈裂强度。
图1 不同环氧树脂含量试件的初期无侧限抗压强度
图2不同环氧树脂含量试件的初期劈裂强度
不同环氧树脂含量试件的初期强度如图1~图2所示。
由图1~图2可知,试件初期强度较低,这是因为乳化沥青并没有完全破乳,固化反应没有进行完全。随着环氧树脂用量的增多,其无侧限抗压强度和劈裂强度均增长,10%环氧树脂含量试件的无侧限抗压强度相比于0%、5%环氧树脂含量试件增长了59%、20%,10%环氧树脂含量试件的劈裂强度相比于0%、5%环氧树脂含量试件增长了67%、25%,其强度增长明显,说明添加水性环氧树脂后,试件的初期力学性能得到明显提升。
2.2最终强度
水性环氧乳化沥青混合料需经过常温养生2个月、60℃高温养生10d才能达到其最终强度。为了缩短试件达到最终强度的时间和提高室内试验效率,本试验测试其试件最终强度采用的养生方式为60℃高温养生10d。制作不同环氧树脂含量(0%、5%、10%)的振动成型试件,高温养生完成后在30℃水浴中浸泡30min,然后测试其最终的无侧限抗压强度和劈裂强度。
不同环氧树脂含量试件的初期、最终强度如图3~图4所示。
图3 不同环氧树脂含量试件初期、最终无侧限抗压强度
图4 不同环氧树脂含量试件初期、最终劈裂强度
由图3~图4可知:
(1)试件的最终强度较初期强度有大幅度增长,以10%环氧树脂含量为例,其无侧限抗压强度增长了近10倍,劈裂强度也增长5倍。
(2)10%环氧树脂含量试件的最终无侧限抗压强度较0%、5%环氧树脂含量的试件分别增长了130%、23%。最终强度增长趋势比初期强度增长趋势更加明显。
(3)10%环氧树脂含量试件的最终劈裂强度较0%、5%环氧树脂含量的试件分别增长了39%、20%。最终劈裂强度与初期劈裂强度的增长趋势大体一致。
3 结论
本文测试了不同环氧树脂含量振动成型试件的初期强度和最终强度,试验结果表明:随着水性环氧树脂含量的增加,试件的初期力学性能得到了明显提升。经过60℃高温养生10d后,试件的最终强度较初期强度有大幅度增长,以10%环氧树脂含量为例,其无侧限抗压强度增长了近10倍,劈裂强度增长了5倍。
参考文献:
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作者简介:
杨阳(1992.12~),女,大学专科,助理工程师,毕业于天津滨海职业学院工程监理专业,目前在天津市交通科学研究院从事试验检测工作。
论文作者:杨阳
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/8/17
标签:强度论文; 环氧树脂论文; 沥青论文; 初期论文; 含量论文; 抗压强度论文; 水性论文; 《基层建设》2018年第20期论文;