摘要：本文在现有研究的基础上，首先通过对国内外资料分析研究了解目前环氧沥青的发展现状，之后对环氧沥青进行常三项实验以及沥青黏度实验，根据实验结果说明其材料性质并且确定其是否满足规范要求。通过对比不同比例的稀释沥青、固化剂和稀释环氧的实验结果体现环氧沥青的黏度性质。
关键词：环氧树脂；沥青；固化剂；性能
1、环氧沥青材料基本概述
环氧沥青是一种由环氧树脂、固化剂与基质渐青经复杂的化学改性所得的混合物。固化后的环氧沥青混合料是一种具有较高强度的材料，并且对温度的敏感程度较低。本文研究的目的是通过做沥青的相关实验，整理分析数据，并根据实验结果分析验证实验方案的可行性，进行更多组分试验制备出在常温条件下能快速固化达到路用性能的环氧沥青，解决国产环氧沥青材料在不同的配比下性能是如何的，从而更好地解决在交通上的需求。
2、常温固化环氧沥青材料路用性能试验
2.1常温固化环氧沥青三大指标测试
1、软化点——环球法
（1）实验方案：
实验采用软化点仪测定，环氧沥青取样时温度取室温，并将其放置7天。
按照规范：将试样在恒温5±0.5℃的水箱中至少放置15分钟；开始加热，搅拌，升温速度在3min内调整为5±0.5℃/ min；注意每分钟温度的升高值，直到样品被加热软化并逐渐降低，当它接触到固定器的底板时立即读取温度，以℃表示。取平行实验两次，取平均值为软化点。
（2）实验结果：
第一个试样的软化点温度为：52.3℃；第二个试样的软化点温度为52.1℃；取平均值为52.2℃。满足规范要求的大于46℃，软化点越高，标明环氧沥青的耐热性越好，即高温稳定性越好。
2、针入度
针入度是国际上普遍采用的测定黏稠石油沥青黏结性的一种方法。在规定的25℃和5秒条件下，在100g的质量下，垂直贯入沥青试样的深度为针入度，以以0.1mm表示。
实验采用针入度试验仪测定，按试样制备方法制样，试样高度应超过预计针入度值10mm ；调平针入度仪，检查针连杆是否能自由滑动。试验皆在室温条件下进行样品常温静置7d。
测定的实验结果如表所示：
表2-1环氧沥青针入度试验结果
由表可知样品稀疏多孔，密度呈不均匀分布。
3、环氧沥青低温性能——延度
沥青延度就是指沥青的延展度。延度越大，表明沥青的塑性越好，沥青延度是评价沥青塑性的最重要指标。实验采用延度仪测定，将试件制成实验试样在室温中放置7天。按照规定的拉伸速度5cm/min±0.25cm/min进行。
实验结果延度值均为0得出结论样品稀疏多孔，无延展性。（稀疏多孔可能成因：稀释剂不参与沥青与环氧的反应，挥发过程中留下孔状痕迹）。
2.2常温固化环氧沥青不同配比拉伸试验
拉伸测试用于反映环氧沥青材料拉伸时应力和伸长率的变化。主要测试指标是拉伸强度和断裂增加长度。使用断裂增加长度和拉伸强度值来评价环氧沥青材料的性能。
图2-1哑铃状
环氧沥青的标准样品应切成哑铃状，以避免试验数据的误差。启动拉力试验机，记录拉力机标尺所显示的测试数据L0，拉力机的拉伸速率为 50mm?min-1，直至试件断面出现裂口，或断裂现象为止，记录数据，读数精确到0.5mm，计算过程如下：
拉伸断裂强度计算：P=F/A
式中：P—试件的断面出现裂口或断裂时的强度，MPa；
F—试件发生破坏时的最大荷载，N；
A—试件的断面面积，mm2
试件的断面面积计算：A=B?C
式中：A—试件的断裂面积，mm2
B—试件的工作宽度，mm
C—试件的实测厚度，mm
试件的断裂延伸率计算：L=（L1-L0）/L0ⅹ100
式中：L—试件的断裂延伸率，％
L1—试件断裂时标线间的距离，mm
L0—拉伸前标线间的距离，mm
表2-2环氧沥青配比为1：1.5拉伸试验
表2-3环氧沥青配比为1：1拉伸试验
图2-3环氧沥青配比1：1拉伸试验曲线图
由两次实验的曲线图观察可得当配比为1:1时拉伸强度明显比配比为1:1.5的拉伸强度小，而断裂增加长度则是增大了。最佳比列应该是在这两种比例之间。
2.3常温固化环氧沥青不同配比黏度实验
具体实验流程如下：
(1) 安装Brookfield黏度仪并调平，调节高温恒温浴设备的温度。
(2) 估算环氧沥青的粘度，选取转子，设置转速。
(3) 把试样容器与所选取转子置于室温烘箱中,主要降低了环氧沥青试样、转子和试样瓶之间的温差,避免了试验数据的误差。
(4) 将制备的环氧沥青试样（10g）倒入试样管中，放入高温恒温槽装置，启动粘度计。在测量过程当中，粘度计的扭矩应该保持在10%～98%的范围之内。
(5) 在测量开始时候，环氧沥青的粘度变化并不是特别大，并且每10分钟记录一次数据。 如果粘度变化很大情况下，采取每1分钟记录一次。
1、稀释沥青、固化剂+稀释环氧比列为6：3
实验采用Brookfield黏度仪，转子与盛样筒保温，沥青在实验容器保温15min，
实验温度为60℃，转子为28，RPM转速100，扭矩范围为10～98%。限制条件：黏度在2h内≤cp3000。
实验结果如图表
表2-4稀释沥青、固化剂+稀释环氧=6：3
室温条件下，初凝＞4h，终凝＞4d。
2、稀释沥青：稀释环氧：固化剂=6.5：3.5：1.75，即35%，1：0.5
实验采用Brookfield黏度仪，转子与盛样筒保温，沥青在实验容器拌合10min。
实验温度为30℃，转子为27，RPM转速50，扭矩范围为10～98%。限制条件：黏度≥50min不超过cp1000，≥2h不超过cp3000。
实验结果如图表
表2-5稀释沥青：稀释环氧：固化剂=6.5：3.5：1.75
室温条件下，≥7d未初凝。
3、稀释沥青：稀释环氧：固化剂=6：4：4，即40%，1：1
实验采用Brookfield黏度仪，转子与盛样筒保温，沥青在实验容器拌合10min。
实验温度为30℃，转子为27，RPM转速50，扭矩范围为10～98%。限制条件：黏度≥50min不超过cp1000，≥2h不超过cp3000。
实验结果如图表
表2-6稀释沥青：稀释环氧：固化剂=6：4：4，即40%，1：1
室温条件下，≤2d终凝。
理想改性沥青的粘度不同于普通沥青的粘度。在低温（低于0℃）下，粘度低于普通沥青，并保持弹性。工作温度（1?60℃）高于普通沥青，以获得更好的温度稳定性。混合和压实温度范围（约134°C）有利于混合和压实。
环氧沥青在不同温度下与不同环氧树脂掺量，拌和后环氧沥青混合物的粘度因为发生化学反应比混合前，任一分组的粘度都有所提高，温度、时间与不同环氧树脂掺量决定了环氧沥青的粘度。
3、结语
1、通过环氧沥青三大指标测试试验得出常温下环氧沥青的针入度及其不稳定，密度呈不均匀分布，且在常温下环氧沥青无延度。
2、环氧沥青在不同温度下与不同环氧树脂掺量，拌和后环氧沥青混合物的粘度因为发生化学反应比混合前，任一分组的粘度都有所提高，温度、时间与不同环氧树脂掺量决定了环氧沥青的粘度。在室温条件下，稀释沥青：稀释环氧：固化剂=6.5：3.5：1.75与稀释沥青：稀释环氧：固化剂=6：4：4这两种比例得出的粘度虽然初凝时间较长，但是扭矩符合条件，应该是最佳的比例。
参考文献
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[3]孙一帆，张育歌，许可，等.国产环氧沥青结合料性能的比较研究[J]. 南京大学学报(自然科学)，2016，（02）：213-220.
论文作者:王伟杰,代一,李靖
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第27期
论文发表时间:2018/12/29
标签：沥青论文; 环氧论文; 固化剂论文; 试样论文; 粘度论文; 黏度论文; 温度论文; 《建筑学研究前沿》2018年第27期论文;