水性环氧乳化沥青基本性能试验探究

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1、水性环氧乳化沥青基本性能试验探究　　摘要：文章通过对水性环氧乳化沥青胶结料的各组分比例以及集料的级配进行优化，对水性环氧乳化沥青混合料的强度、水稳定性、高温稳定性、抗折性能等进行了实验研究，证明了环氧树脂的优良性能，并根据具体的性能参数确定了水性环氧沥青在道路交通领域的可应用性。关键词：环氧沥青混合料；环氧树脂；乳化沥青；性能为解决传统沥青类材料温度感温性高、粘结能力不足、耐久性不佳等缺点，本文拟采用水性环氧沥青进行应用技术研究，确定水性环氧沥青在道路交通领域的可应用性，在保留乳化沥青的低污染、易于施工操作的优点的同时，还通过环氧树脂获得高强度、高粘接力以及使

2、用耐久性等优良性能。1集料的基本性质本文选用石灰石用作集料，所用材料的性质符合GTJE42-2005《公路工程集料实验规程》的要求。2加速混合料中水分蒸发的方法6混合料中的水分因封闭难以蒸发，不仅使得胶结料破乳速度慢，还会影响环氧树脂的固化，进而导致试件不能在较短的时间内形成强度。为此，必须采取措施将部分水分吸收或反应掉，本文选用生石灰CaO吸收试件中的水分。水性环氧沥青胶结料为阴离子体系，破乳速度慢，较低的含水量即能保证混合料拌和均匀，CaO只需反应掉其中约1%左右的水分即可保证强度的快速形成。为了增加可靠性，在既能保证混合料拌和均匀不破乳，又能促进成型速度

3、的前提下，按集料比例的2.5%添加生石灰CaO进行后续试验。3胶结料与集料比例的选择根据经验按照拌和用乳化沥青混凝土的相关文献，乳化沥青的用量，对不同的集料级配略有不同。选择胶结料/集料在6%～7%之间，观察不同含水量下的试拌和击实情况，以确定较为合适的含水量和合适的胶结料/集料。根据定性试验结果，选择胶结料/集料6%，含水量4%进行后续试验。4级配选择胶结料/集料选择6%，含水量4%，按照马歇尔方法成型试件。试件成型后在24h内脱模，观察各级配集料拌合击实时的状态及脱模后试件外观、测量试件内大气环境中养护7天后的马歇尔稳定度，试验结果如表1。表1各级配集料拌

4、和试验级配击实时状态试件外观7天马歇尔稳定度（KN）AC-13集料表面润湿，无多余的水分流出部分集料未被胶结料裹覆，有掉粒现象15.8616.98617.8714.3C集料表面润湿，无多余的水分流出集料完全被胶结料裹覆，无掉粒现象13.8913.7815.3413.25试验结果表明，在相同的胶结料/集料及含水量下，对不同的集料级配，虽然C级配的裹覆性良好，但其实验结果却比有掉粒情况的AC-13级配低。级配为AC-13的试件击实后，出现未被裹覆的现象是因为其矿粉含量较高，拌合过程中胶结料被矿粉吸附形成流动性差的胶泥，使某些粒径的集料表面不能被胶结料覆盖；而C级配

5、的集料中矿粉含量较AC-13中少，水性环氧沥青胶结料能够充分的覆盖各粒径集料的表面，不出现松散掉粒现象。5混合料性能试验5.1水稳定性试验检验选择胶结料/集料6%，含水量4%，对C级配集料进行研究，表2是试件在室内大气环境中养护7天后的稳定度和浸水稳定度。表2稳定度和浸水稳定度编号浸水稳定度稳定度残留强度比（%）试验方法6116.6814.89113.2T0709216.7814.95112.1317.2415.89117.9417.8716.51122.6由上表，浸水过后稳定度明显增大，因为环氧树脂的固化是一个长期的过程，测量浸水稳定度时60℃的水浴加速环氧

6、树脂的固化。因为不具有大量长期的试验统计数据，因此也不能判断出胶结料固化反应的终点，在该终点进行水稳定性检验才有意义。5.2高温稳定性试验在胶结料/集料6%，含水量4%的条件下，制备车辙试件，并进行混合料车辙试验，其试验结果见表3。表3车辙试验结果胶结料/集料检验项目单位试验结果试验方法6%动稳定度次/mm39280T0719检验结果表明，在胶结料/集料6%，含水量4%的条件下，沥青混合料其动稳定度值为42125次/mm，满足公路沥青路面施工技术规范中规定的不小于2800次/mm的要求。5.3低温性能试验检验采用胶结料/集料6%，含水量4%制备车辙试件，养护1

7、1天后（此时切割试件不会掉粒）进行低温弯曲试验，其试验结果见表4。6表4混合料低温弯曲破坏应变试验结果检验项目单位试验结果试验方法弯曲破坏应变（με）—5970.4T0715抗弯拉强度MPa2.60弯曲劲度模量MPa398.7从表5的检验结果可以看出，低温弯曲破坏应变满足《公路沥青路面施工技术规范（JTJF40—2004）》中不小于2500με的要求。适当提高胶结料/集料，低温弯曲破坏应变也满足《公路沥青路面施工技术规范（JTJF40—2004）》中不小于2500με的要求。6结论通过水性环氧乳化沥青混合料的性能研究，可以得出以下结论：（1）为了保证固化剂的活

8、性和体系的稳定性，本文采用阴离子的乳化