水性环氧乳化沥青混合料二次成型及性能研究

为改善水性环氧乳化沥青混合料成型养护方法,提高混合料路用性能,提出了二次成型养护方法。通过三因素三水平正交试验,确定最佳的二次成型养护方法和养护时间,对二次成型和非二次成型的混合料试件进行浸水马歇尔试验、冻融劈裂实验、高温车辙试验、低温弯曲试验、构造深度测量和摆值测量。试验结果表明,经过二次成型养护,水性环氧乳化沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性均有明显提高。抗滑性能相差不大,满足规范要求。路用性能得到明显提高。

水性环氧乳化沥青在道路养护工程中的研究进展

水性环氧乳化沥青作为一种新型的绿色环保道路工程养护材料,因其优异的粘结性和路用性能逐渐受到关注。近年来,针对水性环氧树脂的制备、水性环氧乳化沥青的开发及其在道路养护工程中的应用已取得了部分研究成果。基于此,梳理对比了水性环氧树脂体系及水性环氧乳化沥青研究现状及其制备方法,阐述分析了水性环氧乳化沥青及其混合料的路用性能,调查总结了水性环氧乳化沥青在道路养护工程中的应用情况,为进一步推广水性环氧乳化沥青奠定了基础。

水性环氧乳化沥青冷补料技术在公路养护中的应用

近年来,水性环氧乳化沥青冷补料技术在公路养护中得到了广泛地应用,有效解决了传统乳化沥青冷补料技术使用过程中存在的诸多问题。本文介绍了水性环氧乳化沥青冷补料技术的特点,再重点从准备工作、配合比设计、拌和沥青冷补料和坑槽回填四个方面探究了水性环氧乳化沥青冷补料技术的应用要点,最后提出了水性环氧乳化沥青冷补料技术的质量控制措施,为相关人员提供借鉴。

水性环氧乳化沥青残留物的老化性能

为了研究热氧老化与光氧老化对水性环氧乳化沥青残留物的影响,通过动态剪切流变仪、傅里叶红外光谱、荧光显微镜评价了老化前后不同环氧树脂掺量的乳化沥青残留物的流变性能、化学结构与微观形貌的变化。结果表明:相同老化条件下随着环氧树脂含量的增加,乳化沥青蒸发残留物的复数模量老化指数逐渐减小,相位角老化指数逐渐增大;相同环氧树脂掺量下,同种沥青在热氧老化中的复数模量老化指数大于光氧老化中的复数模量老化指数,而相位角出现相反的趋势;热氧老化后,不掺环氧树脂的乳化沥青蒸发残留物的亚砜基指数变化量约为15%环氧掺量的乳化沥青蒸发残留物的8倍,光氧老化后,前者的亚砜基指数变化量约为后者的7倍;对比15%环氧树脂掺量乳化沥青蒸发残留物在热氧老化与光氧老化后的亚砜基指数变化量可以看出,热氧老化后的亚砜基指数为光氧老化后亚砜基指数的10倍,而对于不含环氧树脂的乳化沥青蒸发残留物,热氧老化后的亚砜基指数是光氧老化后的亚砜基指数的9倍;相较光氧老化,热氧老化更容易加深沥青的老化程度;环氧树脂形成的三维网状结构保护了部分沥青免受热氧与光氧老化的影响,环氧树脂含量越高,乳化沥青蒸发残留物抗老化性能越好。

填料对水性环氧乳化沥青胶浆疲劳特性的影响

为研究不同填料种类和粉胶比对水性环氧乳化沥青(WEREA)胶浆疲劳特性的影响,通过动态剪切流变仪(DSR)中的应力-时间扫描模式测试了不同填料种类和不同掺量下的WEREA胶浆的疲劳特性。以Nf_(50)、N_(G)为指标对抗疲劳性能进行评价,并结合线性拟合方法分析了填料掺量、填料类型、应力水平和乳化沥青自身电荷种类对WEREA胶浆疲劳特性的影响;使用扫描电镜(SEM)对典型WEREA胶浆的微观结构进行观察,对疲劳性能试验结果进行验证和进一步分析。研究结果表明:填料掺量与胶浆疲劳寿命呈线性高度正相关;水泥比矿粉对胶浆疲劳寿命提升效果更好,在0.10 MPa应力条件下是矿粉的4倍以上,0.15 MPa应力条件下约为矿粉的1.9倍;电荷种类对WEREA胶浆的抗疲劳性能影响程度差异极小;微观结构下水泥-WEREA-胶浆褶皱较少,水泥水化产生的收缩应力是提高胶浆疲劳寿命的重要因素。

填料对水性环氧乳化沥青胶浆高温性能的影响

为研究填料种类和粉胶比对水性环氧乳化沥青胶浆高温性能的影响,通过拉拔试验和动态剪切流变试验(DSR)确定了水性环氧树脂体系在改性乳化沥青中的合理掺量,并制备了不同填料种类和粉胶比的水性环氧乳化沥青胶浆。采用温度扫描、多应力下重复蠕变模式分析了沥青胶浆的复数模量(G^(*))、相位角(δ)、车辙因子(G^(*)/sinδ)、不可恢复蠕变柔量(J nr)和蠕变柔量差值变化率(J nr-diff)的变化规律;使用扫描电镜(SEM)对水性环氧乳化沥青和2种胶浆的微观结构进行观测,分析了沥青胶浆的高温流变特性及原理。研究结果表明:改性乳化沥青中水性环氧树脂体系的合理掺量为20%;水泥-水性环氧乳化沥青胶浆在不同温度和剪切应力作用下较矿粉-水性环氧乳化沥青胶浆具有更好的高温抗变形能力;2种胶浆的J nr与粉胶比表现出极好的相关性,且矿粉胶浆对粉胶比的敏感性更高;增大粉胶比均能提升这2种胶浆的高温性能,矿粉胶浆的粉胶比从0.3增至1.2的过程中高温稳定性持续提升,水泥胶浆的高温稳定性在粉胶比为0.9~1.2时存在极值;矿粉在沥青胶浆中表现出模量增强效应,水泥水化产物与沥青、水性环氧树脂固化产物在胶浆中形成致密结构。

基于试验的水性环氧乳化沥青混合料性能研究

为研究水性环氧乳化沥青混合料的性能,通过试验对水性环氧乳化沥青的设计及路用性能进行研究,研究结果表明:进行混合料配合比的设计时,最佳的矿粉掺量为6%,最佳的水用量为5%,AC-10级配的最佳乳液用量为9%;路用性能试验表明水性环氧改性剂有利于提高沥青混合料的高温稳定性、低温稳定性和水稳定性,但其掺量不宜过多,当掺量为10%~15%时较为合适。

水性环氧乳化沥青制备及其混合料路用性能研究

针对基质乳化沥青粘结能力差、强度低的问题,采用水性环氧树脂改性乳化沥青,并制备了环氧乳化沥青混合料,分析了水性环氧树脂的稳定性、粒径分布、改性乳化沥青性能及混合料性能。结果表明:随着环氧乳化剂掺量增加,乳液稳定性增加、粒径减小。乳化剂掺量为30%时,乳液粒径降低至4.07μm。15%水性环氧乳化沥青混合料成型强度达到10.55 kN,动稳定度达到6231次/mm,残留稳定度达到82.7%,低温性能随着水性环氧体系的增加而下降,通过复掺3%SBR胶乳能够改善低温抗裂性。

水性环氧乳化沥青胶结料性能试验研究

为了研究一种冷补料用水性环氧乳化沥青新型胶结料,采用环氧树脂增韧改性和固化剂侧基增韧改性的方法,通过掺配试验优选得到胶结料配方。试验结果表明:拌和后树脂固化产物具有较高的强度及较大的断裂伸长率,固化时间也比较理想,所拌制的冷补料路用性能能够满足规范要求,可以作为冷补料的胶结料使用。

水性环氧乳化剂合成与乳液制备工艺探讨

采用环氧树脂和聚乙二醇反应合成了不同分子结构的高分子非离子型乳化剂,并利用相反转技术制备出了一系列水性环氧乳液。实验研究表明:采用等当量聚乙二醇10000和环氧树脂E-20,在催化剂存在下于75～85℃反应,合成得到的多嵌段共聚产物具有最好的乳化效果。乳化剂的用量在11%时,采用高速分散制备的环氧乳液具有最佳的稳定性,粒径大小在0.3μm左右。对其动力学数据分析可知该反应是一个一级反应。

嵌段型水性环氧乳化剂的制备及应用

采用环氧树脂与聚乙二醇合成了高分子反应型水性环氧乳化剂,将具有表面活性的分子链段引入到环氧树脂分子链中,用相反转技术制备水性环氧乳液。研究乳化剂合成时聚乙二醇分子量、乳化剂结构、乳化剂用量对乳液离心稳定性和稀释稳定性的影响,并采用红外光谱对乳化剂进行表征。

水性环氧乳化剂的合成及其乳化性能

以环氧树脂E-51和聚乙二醇(PEG)为原料在引发剂过硫酸钾的作用下合成了水性环氧乳化剂,探讨了反应温度、反应时间、引发剂添加量、E-51与PEG用量比对合成效果的影响,优化了合成条件,并研究了优化条件下制备的乳化剂对E-51的乳化效果。结果表明:优化的合成条件为引发剂添加量0.3%,环氧当量与羟基当量比1.00∶1.05,170℃反应4 h;最优条件合成的乳化剂乳化E-51,其含量占固含量的18%时,乳液离心稳定性最佳,粒径大都均匀分布在1μm左右,超过2μm的较少,体系稳定。

水性环氧乳化沥青相容性研究及固化机理分析

为研究水性环氧乳化沥青乳液絮凝团聚、分层乃至提前破乳等相容性问题,将3种阳离子乳化沥青分别与环氧树脂乳液及阳离子、非离子固化剂复配,采用储存稳定度、离心稳定度测试对水性环氧乳化沥青稳定性进行评价,并利用荧光显微镜及红外光谱仪,观测固化材料的微观形貌及各官能团红外吸收峰,对不同种类水性环氧乳化沥青的颗粒微观分布及化学相容性进行评价。结果表明:水性环氧乳化沥青储存稳定性、离心稳定性不具有统一规律。3种水性环氧乳化沥青储存稳定性结果为BE-2>JY-R1W>BE-3X;离心稳定性结果为BE-3X>BE-2>JY-R1W;根据荧光显微及红外光谱分析结果,BE-2型乳化沥青与阳离子固化剂复配后体系基本无固化剂残余,固化反应迅速,可在短时间内充分形成三维交联网状结构。研究对水性环氧乳化沥青材料配伍优选具有一定参考价值。

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%。

水性环氧乳化沥青固化-破乳速率调控效能及作用机理

为研究水性环氧乳化沥青固化-破乳时间及固化产物粘结性能,采用拉拔试验和红外光谱试验,在10℃、25℃及40℃试验温度下,通过掺加促进剂调整水性环氧固化速率,分别测定水性环氧固化时间和乳化沥青完全破乳时间,研究温度、促进剂掺量、固化-破乳时间差对水性环氧乳化沥青粘结强度的影响,分析促进剂作用下水性环氧乳化沥青的红外吸收性质。结果表明,水性环氧树脂固化与乳化沥青破乳时间受温度影响显著,10℃、25℃和40℃水性环氧乳化沥青固化-破乳时间差分别为48 h、8 h及6 h,掺加促进剂可使时间差分别最大缩短42 h、10 h及8 h,实现水性环氧乳化沥青固化-破乳速率调控;各温度下水性环氧乳化沥青达到最大固化强度的固化-破乳时间差分别为36 h、2.5 h和2 h;将促进剂分别掺入水性环氧树脂和水性环氧乳化沥青中,均未产生新的红外特征峰,与未掺加促进剂的水性环氧树脂相比,相同养生时间下其固化程度更高,说明促进剂可有效加速环氧树脂固化反应。本研究可为水性环氧乳化沥青材料优化与施工控制提供参考。

水性环氧乳化沥青相容性研究综述

水性环氧乳化沥青是近几年路面工程领域的一个热点,其相容性又是关键问题之一。论文对路面工程水性环氧乳化沥青相容性的研究现状进行了综述,从水性环氧乳化沥青相容性改善思路出发,总结了水性环氧乳化沥青相容机理与相容性分析方法,介绍了面向水性环氧乳化沥青相容性的水性环氧体系的研究进展,并综述了水性环氧乳化沥青配方、制备工艺对相容性的影响以及相容性对路用性能的影响的研究现状,最后提出了对水性环氧乳化沥青相容性进一步研究的建议。

嵌段型水性环氧乳化剂的合成及性能

采用聚乙二醇改性的环氧树脂与二乙醇胺反应合成了与环氧树脂分子结构相匹配的高分子离子型乳化剂,并对成盐方式、电导率变化、乳化性能等进行了研究。采用溴代乙烷成盐,经醋酸调pH≈6.0,合成得到季铵盐性离子表面活性剂。采用高速分散相反转技术制备出稳定的环氧乳液,粒径大小约为200nm。

水性环氧乳化沥青路面封层的应用研究

水性环氧乳化沥青不同于传统热塑性沥青材料,具有超强的黏结力、良好的水性和易性、优越的高温稳定性。针对无锡某县道沥青路面出现的病害情况,在对比多种路面封层养护技术的基础上,提出采用水性环氧乳化沥青封层技术进行路面养护施工,对水性环氧乳化沥青封层技术的应用效果进行实际测试。测试结果表明,性能最优、价格适中的水性环氧乳化沥青封层技术具有良好的应用效果,不仅可以起到胶固松散集料、封闭裂缝的作用,而且有效改善路表抗滑性能。

水性环氧乳化沥青封层技术及应用

路面封层起到封盖隔离原路表、延缓沥青路面老化的作用,是沥青路面预防性养护方案中最经济、方便的一种。本文以宜兴X201竹海景区路段的路面养护工程为依托,介绍了水性环氧乳化沥青封层的施工技术和应用情况。工程实际应用效果表明,水性环氧乳化沥青养护材料通过控制合适的用量均匀喷洒到原沥青路面,可起到有效防水粘结效果及改善路面性能。

高性能水性环氧乳化沥青的制备及性能研究

采用3大指标试验、布氏旋转黏度试验、动态剪切流变试验对自制水性环氧乳化沥青的基本性能及流变性能进行试验研究,并将改性后的乳化沥青应用到试验路段铺筑中。结果表明:1)水性环氧的掺入对改性乳化沥青蒸发残留物的3大指标、布氏黏度以及车辙因子影响显著,在水性环氧树脂体系掺量达到15%时,其高温抗变形性能显著上升,同时还具有一定的低温抗裂性;2)自制SBR/CR改性乳化沥青和水性环氧乳化沥青的现场应用效果较佳,空隙率、压实度、平整度的检测结果均满足规范要求。