基于响应曲面法的WER-SBR复合改性乳化沥青性能研究

为了定量分析水性环氧树脂(WER)和丁苯橡胶乳液(SBR)对乳化沥青性能的影响,并优化其配合比设计。基于响应曲面法设计了三因素三水平正交试验并以WER掺量、SBR掺量及固化温度为试验变量,以三大指标、车辙因子以及S/m值作为响应指标,利用Box-Behnken模型进行WER-SBR复合改性乳化沥青试验设计,并对试验结果进行回归分析。结果表明:WER能显著提高乳化沥青的高温性能,而低温性能的改善主要得益于SBR的低温柔韧性,固化温度对各响应指标的影响均呈现先增加后减小的变化趋势;当WER掺量为16%,SBR掺量为4%,固化温度为70℃时综合性能最优,其三大指标均满足规范值,高低温性能均优于单一改性乳化沥青和基质乳化沥青;实际试验值与预测值误差均不超过1%,表明改性剂掺量及固化条件可以利用响应曲面法进行设计、优化、预测,且结果具有一定的可靠度。

水性环氧-SBR乳化沥青微表处混合料路用性能研究

以水性环氧树脂(WER)和丁苯(SBR)胶乳为乳化沥青改性剂,制备水性环氧-SBR乳化沥青(WESEA),采用蒸发残留物三大指标、旋转黏度、水煮法、湿轮磨耗试验、冻融循环试验、轮辙变形试验,探究水性环氧掺量对WESEA胶结料及其微表处混合料路用性能的影响。结果表明:WESEA胶结料高温性能、黏度与黏附性均随着水性环氧掺量增加而提升;当水性环氧掺量为10%时,WESEA微表处混合料1h湿轮磨耗值、6d湿轮磨耗值分别较SBR改性乳化沥青微表处混合料降低50.2%、44.0%,宽度变形率降低了41.8%;WESEA微表处混合料的耐磨性、抗水损能力以及抗车辙性能均优于SBR改性乳化沥青微表处混合料。

高稳定性环氧树脂改性乳化沥青制备研究

为提升环氧树脂改性乳化沥青长期储存性能,文中制备环氧树脂专用乳化沥青,以提升其稳定性,通过5 d储存稳定性指标测试。试验结果为,在乳化沥青固体含量45%,阴离子乳化剂为2.0%,NaOH为0.3%,稳定剂为2.5%,乳化沥青稳定性最佳。环氧树脂改性乳化沥青5 d后储存稳定性为1.1%,可进行长期储存。

水性环氧树脂改性乳化沥青在公路养护中的应用研究

乳化沥青常用于公路表面修补和预防养护。普通的乳化沥青粘接强度较低,在低温下较脆并且强度成型慢,必须在提高养护效果和施工效率方面进行针对性地改性。研究利用相反转法,以非离子型乳化剂聚氧乙烯醚为表面活性剂制备水性环氧树脂乳液,并将该乳液用于改性乳化沥青。对得到的水性环氧树脂乳化沥青进行稳定性能、粘接性能和低温性能测试,结果表明:试样品储存30 d不发生破乳,粘接性能比未改性的乳化沥青提高10倍,低温抗劈裂强度为未改性乳化沥青的2.3倍。为水性环氧树脂改性乳化沥青对寒冷天气下公路的防裂养护提供了参考。

水性环氧树脂修复材料路用性能研究

为提高路面坑槽修复材料早期强度和稳定性,本文提出了一种冷拌冷铺型水性环氧树脂基(EAC)复合快速修复材料,通过劈裂试验、车辙试验、小梁弯曲试验及浸水马歇尔试验评价了EAC材料的路用性能。结果表明:相对于传统热拌沥青混合料,EAC材料耐高温性能及水稳定性得到了较大的提升,但低温性能略差;与冷再生修复材料相比,EAC材料的力学性质及适用性有所提升。

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。

沥青路面微表处养护施工技术探析

微表处技术是道路沥青路面养护施工过程中比较常用的方法之一。文中以某高速公路为例,通过水性环氧树脂进行乳化沥青的改性,制备微表处材料并展开施工,同时研究该材料的力学性能、流变性能及稳定性能,为道路沥青路面的养护工作提供更加高效、环保、可持续的解决方案。

高强冷铺沥青混合料室内试验对比研究

选取4种适用于不同工况的路面磨耗层混合料,通过室内试验对比分析了4种混合料抗压强度、抗永久变形、抗水损坏、抗疲劳破坏等工程特性;通过不同养生温度下的混合料试件劈裂强度、拉伸强度及动稳定度等指标,模拟了不同施工温度条件对环氧乳化沥青混合料路用性能的影响.试验结果表明:环氧乳化沥青混合料相比普通(改性)沥青混合料具备更好的工程性能和低温施工特性.

WER乳化沥青小粒径碎石封层配比设计研究

结合雾封层和同步碎石封层经验,以乳化沥青作为胶结料配合玄武岩的撒布设计一种新型的水性环氧树脂(WER)乳化沥青小粒径碎石封层技术,并对封层材料配比展开研究。通过将胶结料喷洒量、小粒径碎石撒布量、不同粒径碎石的混合比例为三因素,构造深度、摆式摩擦系数BPN,1 h磨耗值为三水平设计正交试验,并将结果进行极差和方差分析表明:不同粒径碎石的混合比例是影响抗滑性能和耐磨耗性能的主要因素,而水性环氧树脂乳化沥青喷洒量对于荷载磨耗值的影响较大;而小粒径碎石撒布量对抗滑性能和磨耗性能的影响十分有限。为保证路面功能性的要求,设计参数为:胶结料喷洒量为0.6 kg/m^(2)+0.2 kg/m^(2),小粒径碎石0 mm~2.36 mm与2.36 mm~4.75 mm的比例选择为20∶80,撒布量选择为1.4 kg/m^(2)。

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。

水性环氧树脂改性乳化沥青的制备及性能表征研究

为改善乳化沥青抗剥落性能差、粘结性能低和强度低等问题,利用水性环氧树脂(Waterborne Epoxy Resin,WER)的优良性能制备水性环氧改性乳化沥青(Waterborne Epoxy Modified Emulsified Asphalt,WEREA)。通过拉伸强度和断裂伸长率优选固化剂掺量,制备性能良好的WER;以不同WER剂量对乳化沥青进行改性,最后通过拉伸试验、水煮实验、蒸发残留物三大指标,拉拔试验、层间抗剪等室内实验对WEREA的相关性能进行表征,确定其最优掺量。结果表明:固化剂掺量为环氧树脂总量的45%左右时,具有良好的拉伸强度和断裂伸长率,而WER掺量为乳化沥青的15%时改性沥青综合性能最优;针入度和延度随WER的增加而逐渐降低,软化点却与之相反,高于15%以后其粘附等级为5;常温和高温条件下相同掺量的WER改性效果均高于高粘SBS,且当WER掺量为15%时其改性效果趋于平缓,此外层间抗剪强度随WER的增加而逐渐增加,常温抗剪强度显著高于高温环境下的抗剪强度。

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。

水性环氧树脂改性乳化沥青制备及其黏附性研究

为了研究水性环氧树脂对乳化沥青的适用条件及其改性特征,对不同水性环氧树脂掺量的改性乳化沥青进行了稳定性和黏度测试,并对其进行路用性能测试,综合考虑不同性能指标以及水性环氧树脂改性乳化沥青黏度增长特征等因素,确定了水性环氧树脂用量及改性乳化沥青产品的储存适用期。同时,利用图像分析软件对水性环氧树脂改性乳化沥青的黏附性进行了量化研究,试验及分析结果表明,水性环氧树脂对提高乳化沥青的黏附性具有良好效果,水性环氧树脂的组分配比对黏附性具有一定影响。

环保型水性沥青环氧树脂防腐涂料

以水性环氧树脂为改性剂对乳化沥青进行改性，利用极化曲线法，结合电化学交流阻抗技术研究了涂覆在A3钢上沥青-环氧树脂复合涂层在不同的涂层厚度、不同的腐蚀时间、不同的介质中电化学腐蚀行为，结果表明：水性环氧树脂与沥青质量比为2：1-1：4时，复合涂层具有较大的阻抗值和较低的腐蚀电流密度，同时在较长的浸泡时间后依然具有很好的防腐蚀能力。

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。

水性环氧树脂改性乳化沥青性能表征及机理研究

为了研究水性环氧树脂对乳化沥青的改性作用,对水性环氧树脂改性乳化沥青蒸发残留物进行60℃动力粘度和表面自由能测试,并对试验数据进行了分析。结果表明,改性乳化沥青蒸发残留物的60℃动力粘度随水性环氧树脂的掺量变化呈现一定的趋势,其表面自由能也随着水性环氧树脂的掺量加大逐渐提高,并且60℃动力粘度和表面自由能实验数据良好相关。另外,以沥青本体强度和界面性能的综合改善作用为研究视角,对水性环氧树脂改性乳化沥青的机理进行了探讨。

水性环氧树脂乳化沥青在高温、低温和浸水条件下的粘结性能

以水性环氧树脂(WER)为改性剂,通过其与固化剂的物理-化学交联反应对乳化沥青进行改性,制备成一种理想的路面粘层材料——水性环氧树脂乳化沥青(WEREA)。采用剪切和拉拔试验,在不同温度、层间纹理和浸水时间条件下,将不同WER掺量的WEREA与普通乳化沥青和SBS改性乳化沥青进行对比试验,研究了WEREA的高温、低温和浸水粘结性能。结果显示,在试验研究范围内,随着WER掺量的增加,WEREA的层间性能显著改善;温度越高,粘层材料粘结性越差,但高温、低温条件下,WEREA的抗剪、抗拉强度均大于对照试验组。可以认为,WER通过交联作用有效改善了粘层材料的强度和层间粘附性,减缓了WEREA粘结性随浸水时间延长而降低的速率,显著提高了粘层材料的浸水粘结性。

水性环氧树脂改性乳化沥青混凝土性能研究

针对水性环氧树脂的固化特点,确定水性环氧树脂改性乳化沥青混凝土试件的养生条件,对比不同水性环氧树脂掺量下乳化沥青混合料路用性能指标。结合室内试验和数据分析,结果表明:水性环氧树脂的加入有利于提高乳化沥青混合料的早期强度和后期强度,并且对乳化沥青混凝土后期强度的影响明显大于其早期强度,水性环氧树脂能够有效改善乳化沥青混凝土的水稳定性,但对乳化沥青混合料的低温抗裂性能有不利影响。

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。

水性环氧树脂微表处的层间抗剪性能

为改善路面加铺微表处薄层罩面后新旧路面间的层间抗剪性能,采用水性环氧树脂(WER)对微表处进行改性。依据直剪试验研究环氧树脂掺量、油石比、黏层油种类及用量、旧路面类型及水分对环氧树脂微表处层间抗剪性能的影响。结果表明,在微表处中加入水性环氧树脂能改善混合料的抗剪性能;与丁苯橡胶(SBR)改性乳化沥青相比,水性环氧改性乳化沥青高温及黏结性能更好,作为黏结材料对于提高路面层间抗剪性能更有优势;当微表处掺15%水性环氧树脂、油石比为7.7%、黏层油选用水性环氧乳化沥青且用量为0.6 kg/m^2时,结构层层间抗剪性能较好;在沥青混合料与水泥混凝土两种界面上,微表处与沥青混合料的层间抗剪性能更好。