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1、大跨径钢桥桥面铺装中环氧沥青混凝土优良性能探究【摘要】本文研究了环氧沥青混凝土的路用性能，并就其强度、高温稳定性、低温抗裂性、抗疲劳和抗腐蚀性等力学性能与AC改性沥青混凝土和SMA做了对比，表明了环氧沥青混凝土在大跨径钢桥桥面铺装中具有其他类沥青混凝土不可比拟的优异性。【关键词】环氧沥青混凝土；强度；高温稳定性；水稳定性中图分类号：TU37文献标识码：A文章编号：引言环氧沥青是将环氧树脂加入沥青中,经与固化剂发生固化反应,形成不可逆的固化物,这种材料从根本上改变了沥青的热塑性质,而赋予了沥青全新的优良物理力学性质。用环氧沥青拌制的沥青混合料,其路用性能比普通沥青混合料优异得多。
2、1.环氧沥青混凝土优良性能1.1强度高,刚度大热拌环氧沥青混凝土的马歇尔稳定度可以达到40kN~60kN,冷拌的环氧沥青混凝土也能达到25kN~30kN,而一般的沥青混凝土稳定度仅为8kN~12kN。由此可见,6它是一种高强的铺面材料。壳牌石油公司(SHELL)所配制的环氧沥青混凝土,其马歇尔稳定度超过45kN,而普通沥青混凝土的稳定度仅为8kN~12kN,相差达4倍~5倍。冷拌环氧沥青混凝土的抗压强度在10MPa以上,虽然比热拌环氧沥青混合料的低,但它与普通热拌沥青混凝土相比仍高出很多,是其的4倍~5倍。常温下,环氧沥青混凝土的弯拉劲度模量（12000MPa）是普通沥青混凝土
3、弯拉劲度模量（3000MPa）的4倍。可见,环氧沥青混凝土不但强度高,刚度大,而且还有很高的抗变形能力。1.2良好的高温稳定性钢桥面铺装在炎热的夏季其表面和内部温度有时可以达到70度左右,因此,这要求桥面铺装材料要有良好的高温稳定性。在60℃和70℃下进行环氧沥青混凝土、AC改性沥青混凝土和SMA的轮辙试验。车辙试验结果结果表明,在60℃时,AC改性沥青混凝土和SMA的动稳定度(次/mm-1)都在2000多,而环氧沥青混凝土几乎没有变形。在70℃时,环氧沥青混凝土的动稳定度在5500左右,接近是另两者的8倍。可见,环氧沥青混凝土在高温下的累积变形远小于其他沥青混合料,6动稳定度
4、远大于其他类型的沥青混合料。这说明环氧沥青混凝土具有优良的高温稳定性,抵抗车辙变形和拥包等病害的能力更强,比其他沥青混合料更适用于在高温条件下的道路和桥面的铺装。1.3低温抗裂性好（1）小梁弯曲试验。分别对环氧沥青混凝土、AC改性沥青混凝土、SMA在15℃和-15℃下的梁式试件（30mm*35mm*250mm）进行弯曲试验,评价它们的低温性能。从弯曲试验结果可以看出,在15℃时,环氧沥青混凝土的弯曲强度比另外2种沥青混合料的弯曲强度要大得多，而最大的应变比较接近。在-15℃时,虽然环氧沥青混凝土的最大应变有所降低,但仍同15℃保持在同一数量级上,而AC改性沥青混凝土和SMA两者
5、的最大应变随着温度的降低而迅速降低,仅为15℃时的8%左右。（2）脆点试验。对不同环氧树脂掺量制成的混凝土时间进行小梁弯曲试验,发现随着环氧树脂掺量的增加,环氧沥青混凝土的劲度增大,一般来说,沥青混合料的劲度越高,诱发开裂的可能性越大。同时,测量60℃下固化3d制成沥青结合料的脆点,结果表明，尽管随着结合料中环氧树脂含量的增大环氧沥青结合料劲度越高,但是其脆点变得越低。因此,环氧沥青具有良好的低温抗裂性能。综上可见,在低温环境下,环氧沥青混凝土不但有较高的强度,而且有很好的变形能力，环氧沥青混凝土的线收缩系数与钢板的比较接近,6当温度变化时只会在层间产生微小的剪应力,因此低温时
6、不会发生铺装层的破坏。1.4良好的疲劳性和抗腐蚀性环氧沥青混凝土由于强度高,在同样的应力水平下,表现出极其优良的耐疲劳特性,几乎是普通沥青混凝土疲劳寿命的10倍~30倍。澳大利亚西门大桥(WestGateBridge)管理局所做的疲劳试验表明,环氧沥青混凝土的疲劳寿命为5*106次,而普通沥青混凝土仅仅为0.29*106次,两者相差17.2倍。环氧沥青混凝土弯曲疲劳寿命SHELL公司疲劳试验的结果由此可见,环氧沥青混凝土拥有良好的耐疲劳特性,用于重交通路面和钢桥桥面的铺装,可以大大延长铺面的使用寿命。普通沥青混凝土如果有柴油等燃油渗入,会使沥青失去粘结力而松散。而环氧沥青混凝土
7、却不怕燃油的浸蚀。壳牌公司曾经将环氧树脂沥青混凝土和普通沥青混凝土放入柴油中浸泡,普通沥青混凝土24h后即泡软,棱角松散脱落,而环氧沥青混凝土经过一个月的浸泡仍然完好无损。1.5优良的水稳定性6沥青混合料的水稳定性是指抵抗受水浸蚀后逐渐产生的沥青膜剥离、掉粒、坑槽等破坏的能力。对于钢桥面铺装的沥青混合料,其防水要求更高,以防止水分渗入,影响粘结层与钢板的粘结性能。沥青混合料在泡水的情况下强度降低越小说明其水稳定性越好。采用最佳油石比成型的环氧沥青混凝土试件和SMA试件进行泡水48h的马歇尔试
