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摘要:将水性环氧树脂应用于乳化沥青中,可大幅度提升原乳化沥青的性能。基于此,本文结合理论实践,先分析了环氧树脂的固化机理,然后分析了水性环氧树脂乳化沥青的制备方法,最好通过试验研究探讨了水性环氧树脂乳化沥青稀浆封层混合料的性能,希望对稀浆封层混合料的性能的推广和应用有一定帮助。
关键词:水性环氧树脂;乳化沥青;稀浆封层;混合料
【引言】乳化沥青公路路面养护施工中常用的沥青材料,其性能对路面养护的质量、混合料黏结性、耐磨耗等性能有一定影响。为提升乳化沥青的路用性能,往往采用添加改性剂的方法,如水性环氧树脂就是乳化沥青常用的改性剂,可提升乳化沥青分子之间的作用力,提升弹塑性和黏性,从而达到改善乳化沥青低温抗裂的性能。基于此,本文结合理论实践,对水性环氧树脂乳化沥青及其稀浆封层混合料的性能做了如下研究。
1、水性环氧树脂固化机理
水性环氧树脂的固化机理是大分子链中环氧基的开环反应,开环反应过程中并没有小分子放出,也就不会在胶层界面上形成气泡, 无需加压,就能达到固化的目的。开环反应可视为一种化学反应,需要固化剂的参与,但固化剂的性能既和水性环氧树脂的类型、结构等因素有关,也和固化剂自身类型及结构有密切关系【1】。水性环氧树脂在固化时可选择三乙烯四胺,因为,三乙烯四胺分子中包含6个活泼氢,而每个活泼氢都能顺利打开一个环氧基,从而形成相互交联固化,此外还能把原水性环氧树脂的胺转化为次一级的胺,同时参与交联结结构,形成杂聚物。
2、水性环氧树脂乳化沥青的制备方法
水性环氧树脂乳化沥青以沥青为主要原料,以高分子聚合物为改性材料,在特定设备和工艺的条件下,通过乳化剂促使沥青、改性剂、水进行充分混合溶解,从而形成水性环氧树脂乳化沥青。其性能和乳化剂有密切的关联,可用做稀浆封层沥青润滑剂可选择阳离子乳化剂,避免影响沥青的性质。
在水性环氧树脂乳化沥青制备时,可采用先乳化后改性的方法, 通过高速剪切机将乳化沥青、水性环氧树脂、水进行充分搅拌,剪切速度控制在1500r/min左右。为保证制备质量,剪切时要环氧树脂要先在40℃水浴锅中充分搅拌30min,以降低稠度。然后按照特定的比例称取乳化沥青,分次缓慢加入环氧树脂中搅拌60min,整个制备过程都在40℃水浴锅中完成。
3、水性环氧树脂乳化沥青稀浆封层混合料的性能
稀浆封层是一种典型的预防性路面养护方式,和其他养护方式相比,稀浆封层的优势为:可延长公路路面使用寿命、降低路面运输成本、提升路面运输效率【2】。和微表层路面养护方法有很多的相似之处,当在原材料选择上差距较大,稀浆封层采用的是水性环氧树脂乳化沥青,而微表层采用的是改性沥青,因此,二者的性能存在较大差别。
3.1试验设备和原材料准备
稀浆封层原材料包括:矿料、填料、水性环氧树脂乳化沥青、水等,稀浆封层混合料评价设备包括黏聚力试验仪、湿轮磨耗仪、负荷轮载试验仪等。本次试验矿料级配采用ES—3型级配,其各档料通过率见表1。
注:上表中水环氧乳化沥青中水环氧:乳化沥青=3:7
从4中可以清楚看出,水环氧改性乳化沥青混合料的马歇尔稳定度大于乳化沥青混合料的马歇尔稳定度,而流值却小一些,说明改性乳化沥青混合料抵抗变形的能力优于乳化沥青混合料【4】。因此,可以从侧面反应出经水环氧改性的乳化沥青的确具有很好的粘接强度,是良好的稀浆胶接料。
【结束语】
综上所述,本文结合理论实践和试验分析,研究了水性环氧树脂乳化沥青及其稀浆封层混合料的性能,研究结果表明,和改性沥青相比,水性环氧树脂乳化沥青在混合料稠度、破乳时间、稳定度等方面具有更加明显的优势。在公路工程路面养护中具有开通交通速度快、稳定性高、养护效果好等特点,符合我目前我国公路工程路面养护相关标准和规范的要求,值得大范围推广应用。
参考文献:
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论文作者:赵红斌
论文发表刊物:《防护工程》2019年第4期
论文发表时间:2019/6/3
标签:沥青论文; 环氧树脂论文; 水性论文; 性能论文; 路面论文; 固化剂论文; 环氧论文; 《防护工程》2019年第4期论文;