【摘 要】
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基于水性环氧树脂具有高强度、热稳定性和极强的黏附能力,本文以水性环氧树脂为改性剂,制备水性环氧树脂改性乳化沥青,以此改善普通乳化沥青黏附性差、高温稳定性差等缺点,并将其应用在微表处工程中。本文利用乳化沥青储存稳定性试验分析了水性环氧体系各组分与乳化沥青的相容性,并优选出适宜的水性环氧体系。测试了水性环氧体系各组分性能参数,并通过水性环氧树脂涂膜性能试验,确定了固化剂
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基于水性环氧树脂具有高强度、热稳定性和极强的黏附能力,本文以水性环氧树脂为改性剂,制备水性环氧树脂改性乳化沥青,以此改善普通乳化沥青黏附性差、高温稳定性差等缺点,并将其应用在微表处工程中。本文利用乳化沥青储存稳定性试验分析了水性环氧体系各组分与乳化沥青的相容性,并优选出适宜的水性环氧体系。测试了水性环氧体系各组分性能参数,并通过水性环氧树脂涂膜性能试验,确定了固化剂的掺量为水性环氧树脂的50%,涂膜附着力达到Ⅰ级,硬度最大达到6H;采用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、热重分析(TG)分别对水性环氧树脂固化反应时间、固化物结构和热稳定性进行表征,证明了固化反应时间为24h,固化物结构致密、高温稳定性好。采用一次冷混合法制备水性环氧乳化沥青胶结料,红外光谱表明水性环氧乳化沥青改性机理为物理共混,通过荧光显微镜与扫描电镜(SEM)观测水性环氧乳化沥青微观形貌。采用水煮法、拉拔试验、抗剪试验、动态剪切流变仪(DSR)、综合热分析仪(DSC)、旋转薄膜烘箱老化试验(RTFOT)表征水性环氧乳化沥青与粗集料黏附性、粘结强度、抗剪强度、高温流变性能、玻璃化转变温度、抗老化性能,结果表明,随着水性环氧树脂掺量的增加,水性环氧乳化沥青胶结料与集料黏附性、粘结强度、抗剪强度、高温流变性能与抗老化性能均提升;玻璃化转变温度随着水性环氧树脂掺量的增加而增大。采用MS-3级配对水性环氧乳化沥青进行配合比设计,通过浸水1h湿轮磨耗试验与负荷车轮粘砂试验,确定水性环氧乳化沥青微表处混合料油石比合理范围为6.5%～8.5%,但较高的油石比会使混合料表面产生油光,造成资源浪费,因此确定理论最佳油石比为6.5%;水性环氧乳化沥青微表处混合料可拌和时间随水性环氧树脂、油石比掺量的增加而延长,30min粘聚力随水性环氧掺量的增加而减小,60min反之;不论是30min粘聚力还是60min粘聚力,都会随温度的增加而增大;随着水性环氧掺量增加,微表处混合料耐磨性、抗车辙能力、抗水损害能力随着水性环氧掺量的增加逐渐提升,微表处混合料抗车辙能力会随油石比的增大呈现先提高后减小的趋势,路用性能优于普通微表处混合料。根据沥青路面养护应用需求,开展水性环氧乳化沥青微表处路用性能研究,探讨了影响稀浆混合料路用性能的主要因素,分析了水性环氧树脂体系掺量的影响规律;并将研究成果应用于海南省定安县国道G223段中,成功铺筑了3000m~2预防性养护水性环氧乳化沥青微表处试验路。综上,水性环氧树脂具有较大的硬度和良好的高温稳定性;采用水性环氧树脂对乳化沥青进行改性,能够提高乳化沥青粘结强度、与集料黏附性、高温稳定性;用水性环氧乳化沥青制备微表处混合料,其施工性能与路用性能良好,可用于道路养护工程。
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