水性环氧树脂改性乳化沥青用作粘层
来源:用户上传
作者:
摘 要：为了研究水性环氧树脂对乳化沥青的改性特征及其应用效能，对水性环氧树脂改性的乳化沥青的牢固性和黏度进行测试，并且对其进行马路使用测试。结合室内试验和数据分析表明：水性环氧树脂可有效提高乳化沥青的稳定性和黏度，确定了可用作粘层。
关键词：改性乳化沥青；水性环氧树脂；粘层
中图分类号：TQ316 文献标识码：A
环氧树脂是一种环保型材料，具有良好的物理、化学性能，它对平时所使用的大多数材料的表面都具有良好的粘接强度，稳定性好，强度高，因而广泛地应用浇注、浸润、黏结剂、涂料等用途。且水性环氧树脂具备气味小、使用安全、可用清水洗等特点，正在不断地被推广使用。乳化沥青是常温下黏度很低、流动性很好的一种道路建筑材料。随着国民经济的飞速发展，大多数人都已经过上了小康生活，随之而来的车辆数量的日益增长，长期超负荷的路上受压情况，使得道路受损现象日益严重，因此如何提高沥青路面的质量和养护修补成为各界关心的问题。将水性氧化树脂应用于乳化沥青，可有效改善乳化沥青的稳定性和黏度。本文研究改性的乳化沥青是否可作为粘层，黏结各层面使之成为一个整体。从而为水性环氧树脂改性乳化沥青的应用提供科学实验依据。
1.实验部分
1.1 实验材料
乳化沥青为自制的阳离子型乳化沥青。通过固化剂改性的方法自制水性环氧树脂改性剂，制作方法为将环氧树脂和固化剂乳液放入容器中，用搅拌器在400r/min速率下搅拌15min，即可制作成均匀的水性氧化树脂。
1.2 水性环氧树脂改性乳化沥青的配制
将乳化沥青和水性环氧树脂乳液以及固化剂按照一定的比例进行混合，边混合边均匀搅拌。在混合搅拌之前要先加入一定量的水，这样可以提高乳化沥青对水性环氧树脂的吸附性和可搅拌性，要注意严格控制加入水的量，使得加水搅拌后材料的表面呈湿润状态。强力作用会加快乳化沥青的破乳速度，用力地搅拌也会对乳化沥青造成一定的破坏，因此搅拌时，要注意速度和力度，时间一般为加入乳化沥青后60s。由于固化剂水性环氧树脂体系中，环氧树脂表面被覆的一层固化剂经过改性后，其分子结构可以看作是高分子表面活性剂，当水性环氧树脂的掺量较低的时候，同一个水性环氧树脂可以吸附不同的乳化沥青，从而使得乳化沥青之间产生接连的效应。当环氧树脂的掺量逐渐增加时环氧树脂会发生局部的絮凝，甚至形成局部的网状结构，对沥青粒子起到了局限的作用，减少其沉降速率，这样稳定性会相应地增加。
2.性能测试及分析
2.1 水性环氧树脂对乳化沥青黏度的影响
在室温养生条件下，制备不同水性环氧树脂掺量下的乳化沥青混合材料，对其黏度进行检测。氧化树脂的掺量会影响混合材料的黏度，在刚开始时，当水性氧化树脂的掺量较低时，对乳化沥青的影响微乎其微，但是随着水性环氧树脂掺量的增加，乳化沥青混合材料的黏度逐渐提高，依据研究数据显示水性环氧树脂的掺量对乳化沥青有显著影响。水性氧化树脂在固化过程中，固化物可以与多个乳化沥青粒子相结合，这样就可以形成复合物，使得沥青微粒的沉降速度大大降低，并且环氧树脂之间也会絮凝，形成局部网状结构，对乳化沥青起到了局限的作用。环氧树脂固化物中的环氧基团可以和石料表面的硅羟键发生键合作用，增加了乳化沥青和石料之间的粘附性和稳固性。再者，固化物的表面有的基团，可以和石料中的基团相互吸引，形成复合物，增加了和石料之间的黏度。而且水性环氧树脂表面也带有电荷，可以强化上述两者之间的紧密结合。增加了沥青的粘附性，可考虑将改性的乳化沥青用作粘层。
2.2 水性环氧树脂对乳化沥青冻融劈裂强度的影响
对不同水性环氧树脂掺量下的乳化沥青混合料进行冻融劈裂强度试验，通过检测其水稳定性来测试其黏度。经过实验得知随着水性环氧树脂掺量的增加，乳化沥青混合材料的冻融劈裂强度也逐渐提高。因为乳化沥青混合材料的冻融劈裂强度指标能够有效准确地反映混凝土的稳定性，而且在一定程度上也能够反映材料的黏聚力，因此该实验数据表明水性氧化树脂改性的乳化沥青，其黏聚力大大提高，其内在原因是水性氧化树脂提高了混凝土中材料的吸附力。从而增加了混凝土的黏聚力。氧化树脂的凝固可封住缝隙渗入到底层，又可以利用树脂的黏性来增强新旧混凝土之间的吸引力。水性环氧树脂乳液可以均匀地浸润到混凝土中，进而来弥补因为混凝土的分布不均而形成的缝隙和断裂等问题，增加混凝土内部的黏聚力，使得混凝土在内部形成一个强大又牢固的整体。就可以防止路面因为交通车流量过大，超载负荷过重造成的道路损坏问题。从而起到对路面的防护作用。
2.3 水性环氧树脂改性乳化沥青的道路应用
近年来，交通运输事业蓬勃发展，城市的大街小巷都穿梭者各种私家车，公交车，那么相应的公路、桥梁的维修问题日益受到人们的重视。许多未达到寿命的路面、桥梁都出现了坍塌和破损的现象，这不仅给人们的交通出行带来不便，更增加了人们出行的风险。因此，提高路面的质量和维护问题，就显得尤为重要。水性氧化树脂是一种无特殊气味的、对人们身体健康无害的、可用水清洗的灌缝材料。将其增加到乳化沥青中，可增加沥青的作用，而不增加环境、经济各方面的负担。
通过改变水性氧化树脂在乳化沥青中的所占比例，可分析出水性氧化树脂改性乳化沥青的道路功能指标，可观测到在加入水性氧化树脂以后，路面的性能指标得到明显的提高。
3.水性环氧树脂改性乳化沥青用作粘层
粘层指的是为了加强道路沥青层之间，沥青层与混凝土面之间的黏结而放置的一薄薄沥青层。粘层主要起黏结的作用，用水性环氧树脂改性的乳化沥青，其黏度比以往的沥青大大增加，因为沥青在材料的选择上也主要集中在黏结度方面，所以在这方面有较大的改善。粘层使各层面之间、层面与构造物粘结成一个小团体。在许多结构上均应该均匀地涂撒上粘层。不管是新的沥青路面，或者是旧的沥青路面，粘层沥青并不会深入到下层或者浸润到上层，其只是局限地存在于层面与层面之间或者层面与构造物之间，形成薄薄的一层沥青。从而增加上下两层之间的黏聚力，防止新建的层面出现移动。由于改性的乳化沥青其黏聚力较乳化沥青更为强大，因此其更适合作为粘层。改性的乳化沥青大大地适用，将会使得路面更加稳固，较少路面损坏情况，起到修护和保养的作用。尽管乳化沥青应用于国内以及国外的各个路面，但是乳化沥青仍然存在着自身的缺陷。并且这些缺陷是不容忽视的，例如其在搅拌过程中就有可能导致破乳，这对于道路质量和施工的进度都会产生极大地困扰。并且由于其黏度的限制，可使路面出现断层或者滑移，引起路面早期破损。对道路的质量以及人们的出行安全都带来不便。因此开发改性的乳化沥青，增加黏度，提高道路质量迫在眉睫。更加说明了水性氧化树脂改性的乳化沥青的用途是不可估量的。改性的乳化沥青在粘层的应用，会增加道路的质量和适用的年限、减少维修次数，是非常可行的。
结语
水性环氧树脂是一种很好的建筑材料和乳化沥青的改性材料，加入后乳化沥青的抗压、抗磨、抗裂、抗折、强度、黏度都会有不同程度地增加。能够满足路面短时间内的抗破损要求，保证道路的使用年限，能够耐受较大强度的路面通车情况。水性氧化树脂改性乳化沥青，主要是由乳化剂、沥青和水组成，本文采用阳离子乳化剂制备的沥青，其本身的稳定性以及黏度较好。水性的氧化树脂在改性其他材料的同时，保持自身良好的黏聚能力，增加了其他材料的黏聚力，也正因为其这个特点，使其能够更好地与其他材料结合。经过改性的乳化沥青作为粘层，在乳化沥青的基础上增加了黏聚作用，更牢固地与上下层面结合。增加路面的稳定性，延长道路的适用年限。随着水性氧化树脂的加入，乳化沥青混合材料的冻融劈裂强度能够显著地提高，说明水性环氧树脂的加入对乳化沥青的水稳定性和黏度都有提高。
参考文献
[1]韦星船，邓妮，任保川，等.有机硅改性紫外光固化水性环氧衣康酸树脂的制备及性能研究[J].电镀与涂饰，2016（6）：275-280+339.
[2]常艳婷，陈忠达，张震，等.环氧乳化沥青粘层剪切疲劳性能[J].江苏大学学报（自然科学版），2016（3）：342-346.
[3]袁世刚.水性环氧树脂改性乳化沥青试验研究[J].市政技术，2016（2）：189-192.
[4]张庆，郝培文，白正宇.水性环氧树脂改性乳化沥青性能表征及机理研究[J].公路工程，2016（2）：109-112.
[5]鞠向伟，彭海龙，高培伟，等.适用于隧道混凝土裂缝修补的水性环氧树脂改性砂浆性能研究[J].隧道建设，2016（4）：398-402.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/8/view-11125814.htm
