高性能環(huán)氧樹脂改性瀝青材料的制備及應(yīng)用研究論文
摘 要：美、日等長期研究高性能環(huán)氧樹脂改性瀝青材料，取得了良好結(jié)果，比我國在這方面更具優(yōu)勢。為此，研究高性能環(huán)氧樹脂改性瀝青材料的制備及應(yīng)用有必要。文章主要研究高性能環(huán)氧樹脂改性瀝青材料的制備及應(yīng)用。先分析高性能環(huán)氧樹脂改性瀝青材料的制備，后闡述這種材料的具體應(yīng)用，為相關(guān)研究提供參考和借鑒，期望高性能環(huán)氧樹脂改性瀝青材料的研究取得深入進(jìn)展，縮小和發(fā)達(dá)國家在這方面的差距。
關(guān)鍵詞：高性能；環(huán)氧樹脂改性瀝青材料
環(huán)氧瀝青混合料，在瀝青中，添加熱固性環(huán)氧樹脂、固化劑，固化后，生成高強(qiáng)度路用材料，高強(qiáng)度性、溫度穩(wěn)定性、抗疲勞性，另外，還具有抗剝落、耐化學(xué)腐蝕、不易裂縫等特性。上世紀(jì)六十年代早期，環(huán)氧瀝青最早出現(xiàn)在美國，隨后被首次報(bào)道。至90年代，研發(fā)不再集中在涂料和屋頂鋪面材料，開始轉(zhuǎn)向道路鋪裝材料上。環(huán)氧瀝青使瀝青發(fā)熱塑性發(fā)生本質(zhì)性改變，形成剛度高、耐疲勞優(yōu)良、抗腐蝕等性能，被用作高性能道路防水中。這種材料價(jià)格昂貴、施工不便，應(yīng)用范圍有所限制，目前主要在鋼橋面鋪裝防水粘結(jié)層上應(yīng)用，并逐漸推向混凝土橋面鋪裝防水粘結(jié)層。環(huán)氧瀝青防水進(jìn)入，作為結(jié)構(gòu)層和鋪裝層間的粘結(jié)層，使兩層間的剪切強(qiáng)度、粘結(jié)強(qiáng)度更高。
1 高性能環(huán)氧樹脂改性瀝青材料的制備
1.1 制備工藝流程。環(huán)氧瀝青的制備工藝：先順配普通瀝青，后添加乳化劑、固化劑、其他助劑，混合攪拌均勻，冷卻后，制成環(huán)氧瀝青A組分（均勻穩(wěn)定）；施工現(xiàn)場使用時，將環(huán)氧瀝青B組劃分環(huán)氧瀝青A組分、國產(chǎn)環(huán)氧樹脂，兩者各預(yù)熱至120℃，按照事先配比快速混合攪拌均勻，泵送至集料、拌和樓，按照石油配比攪拌均勻；運(yùn)送工地，投入使用。
1.2 最佳配比環(huán)氧瀝青的性能。①配比。環(huán)氧樹脂和瀝青相容，影響瀝青添入環(huán)氧瀝青的量。為消耗較少環(huán)氧瀝青成本，選擇環(huán)氧瀝青體系改性劑，要考慮二者相容性。經(jīng)過多年研究，研究人員最終解決了環(huán)氧樹脂和瀝青的相容性問題，環(huán)氧瀝青粘結(jié)料和結(jié)合料、組分配比和美國產(chǎn)品配比相當(dāng)，性能接近，如表1所示。
�、诹W(xué)性能。自主研究的環(huán)氧瀝青力學(xué)性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過技術(shù)產(chǎn)品技術(shù)要求，結(jié)合料性能比美國環(huán)氧瀝青結(jié)合料明顯較高，如表2所示。
�、壅硿靥匦院蜔岱�(wěn)定性。在制備環(huán)氧瀝青尤其是結(jié)合料中，控制環(huán)氧瀝青反應(yīng)速度很關(guān)鍵。美國環(huán)氧瀝青粘結(jié)料達(dá)1000pa.s時，需要24min，結(jié)合料達(dá)1000pa.s時，需要69min。自主研制的環(huán)氧瀝青粘結(jié)料達(dá)1000pa.s時，需要34min，結(jié)合料達(dá)1000mPa.s時，需要57min。自主研制的.環(huán)氧瀝青反應(yīng)速度可調(diào)，明顯優(yōu)于美國環(huán)氧瀝青，如表3所示。
2 高性能環(huán)氧樹脂改性瀝青材料的應(yīng)用
環(huán)氧瀝青強(qiáng)度、剛度高、耐疲勞性優(yōu)良、粘結(jié)性良好，普遍應(yīng)用在各類工程中。其主要表現(xiàn)在以下層面：
2.1 高性能環(huán)氧樹脂改性瀝青材料在城市主干道及其他特殊地段鋪裝的應(yīng)用。隧道內(nèi)鋪筑低噪聲鋪面，汽車交通噪聲無法從隧道散出，噪聲擾人嚴(yán)重。地面上鋪設(shè)多孔性路面，減少輪胎滾動噪聲。隧道壁上涂刷吸音涂料，減少噪聲。通常改性瀝青應(yīng)用在多孔性路面上，不耐久，使用周期短，隧道維修常常不便，而環(huán)氧瀝青應(yīng)用在多孔性路面上，明顯減少噪聲，不堵塞路面孔隙，無需經(jīng)常維修，使用周期長。
公共汽車停車站剎車、啟動頻繁，推擠與擁包現(xiàn)象嚴(yán)重。為避免出現(xiàn)病害事件，英國將環(huán)氧瀝青鋪面應(yīng)用在曼徹斯特公共汽車站和停車站，反饋效果良好。環(huán)氧瀝青應(yīng)用在汽車庫或者裝運(yùn)燃油集裝箱轉(zhuǎn)運(yùn)站等鋪面中，抗燃油侵蝕，長期耐用。1997年英國曾將環(huán)氧瀝青應(yīng)用在集裝箱轉(zhuǎn)運(yùn)站市郊商業(yè)區(qū)鋪面地坪中。環(huán)氧瀝青剛度大、粘結(jié)力強(qiáng)、高溫不易發(fā)軟，應(yīng)用抗滑層鋪筑，可長期維持粗糙表面。1993年，英國倫敦將環(huán)氧瀝青碎石應(yīng)用在機(jī)場道路抗滑層中。
2.2 高性能環(huán)氧樹脂改性瀝青材料在鋼橋橋面鋪裝的應(yīng)用。為迎合現(xiàn)代交通發(fā)展，長跨徑大型橋梁應(yīng)用廣泛。橋面常運(yùn)用正交各向異性鋼橋面結(jié)構(gòu)，以減輕自身重量，從中可見，橋面鋪裝疲勞是設(shè)計(jì)主要考慮因素；按使用條件嚴(yán)格要求鋪裝材料。
以鋪裝材料與施工方法劃分，當(dāng)前世界橋面鋪裝方案包括瀝青瑪蹄脂混凝土方案、高溫拌合澆注式瀝青混凝土方案、改性瀝青方案、環(huán)氧樹脂瀝青混凝土方案�，斕阒炷岭m能改善瀝青疲勞性能，尚不能滿足實(shí)際應(yīng)用要求，環(huán)氧瀝青卻可做到這點(diǎn)。
我國首次在大跨徑鋼橋橋面鋪裝中運(yùn)用環(huán)氧瀝青混凝土。南漢橋是連續(xù)鋼箱梁斜拉橋，主橋長和主跨分別為1238m和628m，當(dāng)前這種跨度在斜拉橋中居國內(nèi)和世界前列，調(diào)查顯示，今后年日均交通量為3.9103輛中型車。當(dāng)前環(huán)氧瀝青鋪裝材料使用性能良好。
3 結(jié)語
以高性能復(fù)合材料制備環(huán)氧樹脂膠粘劑，較普遍，可提高環(huán)氧樹脂膠粘劑性能，更適應(yīng)金屬材料粘接。文章分析了環(huán)氧瀝青粘結(jié)料和結(jié)合料的最佳配比，最終生成高性能環(huán)氧樹脂材料，隨后論述這種材料的具體應(yīng)用。時代向前發(fā)展，我國防水材料市場向多元方向發(fā)展，高性能環(huán)氧樹脂改性瀝青材料，迎合社會需要，是一種新型產(chǎn)品，將帶來更大經(jīng)濟(jì)和社會效益。
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