紫外光老化对水性环氧-SBR乳化沥青高温性能影响研究

采用室内加速紫外光老化试验研究紫外光老化后水性环氧-SBR乳化沥青(waterborne epoxy-SBR emulsified asphalt,WESEA)的高温性能,探究WESEA胶结料经紫外光老化后表面形貌、高温流变性能及蠕变性能变化规律,并采用红外光谱分析紫外光老化前后材料官能团变化特征。结果表明:随着水性环氧掺量增加,WESEA胶结料原样和经不同时长紫外光老化后胶结料的复数剪切模量G^(*)、车辙因子(G^(*)/sinδ)、平均弹性恢复率γ_(rec)均呈增长趋势,相位角δ、不可恢复蠕变柔量Jnr降低,复数剪切模量老化指数G_(AI)^(*)均大于1,说明水性环氧增加了WESEA胶结料中弹性成分,有效改善了胶结料的高温流变性能,提高了胶结料的抗剪切变形能力;WESEA胶结料经相同时长紫外老化后,官能团老化指数C_(I)′(羰基C=O)与S_(I)′(亚砜基S=O)随水性环氧掺量增加而减小,B_(I)′(丁二烯基C=C)相近,表明水性环氧可以有效抑制WESEA胶结料中基质沥青氧化反应及SBR胶乳降解,延缓WESEA胶结料紫外光老化进程;水性环氧可有效改善胶结料抗紫外光老化的高温性能。

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。

水性环氧乳化沥青混合料路用性能研究

为提高乳化沥青混合料的路用耐久性能,采用水性环氧树脂(WER)复配丁苯乳胶(SBR)改性乳化沥青制备沥青混合料,研究了混合料的力学性能、高低温性能及水稳定性。结果表明:掺加WER和SBR会在乳化沥青中发生固化反应、物理交织和化学交联反应,并形成三维空间网络结构,有助于增大沥青黏附性及沥青-集料黏聚力;相对于普通乳化沥青混合料(EA),水性环氧乳化沥青混合料(W-EA)和复合改性沥青混合料(WS-EA)力学性能、抗车辙性能和水稳定性显著提升;环氧体系刚度增大导致沥青混合料模量增加、弯曲应变下降,但掺入SBR有助于提高混合料的韧性。

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。

环氧乳化沥青防水涂料的研究进展和应用现状

因环氧乳化沥青具有稳定三维立体网络结构,是一种“刚柔并济”的防水粘结涂料,具有性能优异、安全环保及应用范围较广等优点,使得该材料逐渐成为众多学者的热门研究课题。本文概述了环氧乳化沥青防水涂料的研究进展,分析了其组成、特点、制备方法、应用及发展趋势,指出了环氧沥青防水涂料在发展、应用过程中可能存在的问题与建议。

排水性环氧沥青混合料性能的试验分析

为研究排水性环氧沥青混合料的性能,基于室内试验的研究方法对排水性环氧沥青的原料、级配和力学性能进行研究,研究结果表明:排水性环氧沥青混合料具有良好的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性;对比不同柔性的排水性环氧沥青分析发现,排水性环氧沥青柔性的增加会降低其力学性能。

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。

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。

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。

水性环氧树脂乳化沥青在路面雾封层养护中的应用

针对常规路面含砂雾封层养护中存在的乳化沥青黏附力不高,细骨料脱落与流失等质量病害问题,提出了一种采用水性环氧树脂乳化沥青作为路面雾封层的预防性养护技术。首先阐述了合成水性环氧树脂乳化沥青的原材料性能指标,然后通过试验分析了水性环氧树脂乳化沥青最佳配比和金刚石最佳用量,并重点分析了路面雾封层用水性环氧树脂乳化沥青的路用性能。研究结果表明:乳化沥青与水性环氧树脂配比为5∶3,金刚石用量在25%~35%的水性环氧树脂乳化沥青混合料用作路面雾封层预防性养护中的效果最佳,可有效减少路面养护后早期病害的出现,提高路面使用寿命。

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-乳化沥青及其混合料性能研究

针对目前冷补沥青混合料存在的黏结性较差、初期强度较低、耐久性不足等问题,采用水性环氧树脂对乳化沥青进行改性,并结合室内试验,对水性环氧改性乳化沥青及其混合料的路用性能进行研究:分析不同水性环氧掺量下乳化沥青的黏度、力学性能、流变性能,并确定水性环氧掺量;确定混合料的设计参数及最佳乳液用量,并测试混合料的高温、低温、水稳定性能。研究表明:水性环氧树脂掺量大于20%时,能显著提高乳化沥青的黏度、黏结强度、高温性能以及耐久性能;相比于同等条件下于的热拌沥青混合料,水性环氧-乳化沥青混合料具有较高的热稳定性、水稳定性,但低温抗弯拉应变较小,抗裂性较差。

稀浆封层用水性环氧-乳化沥青的制备及配合比设计

采用水性环氧树脂与乳化沥青共混的方法,制备出稀浆封层用水性环氧—乳化沥青。通过砂浆块抗折试验、荧光显微镜分析,对水性环氧—乳化沥青的粘结强度与微观结构进行研究,并得出最佳掺配比例;通过《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中稀浆封层的各项试验方法,确定了稀浆封层用水性环氧—乳化沥青混合料的配合比。结果表明:一定量水性环氧的加入能够提高乳化沥青的粘结强度,二者最佳掺配比例为32∶68;最佳掺配比例下的水性环氧—乳化沥青适用于稀浆封层技术,优化出的配合比能够满足稀浆封层技术的各项指标要求。

水性环氧-SBR低温型冷补沥青研发及其混合料性能

采用水性环氧组分和SBR胶乳对溶剂型冷补沥青复合改性,研发出一种低温型冷补沥青.探究水性环氧组分和SBR胶乳在稀释沥青中的分散性,基于正交试验,以60℃黏度、3 d质量损失率、储存前后黏度差、蒸馏残余物软化点和延度为指标,推荐了低温型冷补沥青各组分最佳掺量,并对研发的冷补料性能进行评价.结果表明:水性环氧组分、SBR胶乳在稀释沥青中均具有较好的分散性;确定水性环氧-SBR型冷补沥青掺量方案如下:选用SK90#基质沥青,稀释剂、增黏剂、抗剥落剂、水性环氧组分和SBR胶乳的掺量分别为26.0%,5.0%,0.5%,4.0%和2.0%;自研发冷补料成型稳定度、动稳定度和抗弯拉强度分别为普通冷补料的1.74,1.91和1.26倍,残留稳定度为89%.

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。

常温固化自乳化型水性环氧固化剂的制备及性能研究

以聚乙二醇、环氧树脂E20、间苯二甲胺(MXDA)为原料、过硫酸钾为催化剂,合成了一种非离子型常温固化自乳化型水性环氧固化剂。系统优化了反应温度、时间、催化剂用量以及原料配比对固化剂性能的影响,利用红外光谱对固化剂进行结构表征,测试了基于该固化剂乳化固化环氧树脂E44所得涂层的性能。结果表明:当过硫酸钾用量占环氧树脂和聚乙二醇总量的0.75%、n(环氧树脂)∶n(聚乙二醇)∶n(MXDA)=1∶1∶4,反应温度为180℃、时间为4 h时,所得涂膜的机械性能、耐腐蚀性能优异。

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。