1、1水性环氧乳化沥青基本性能试验研究摘 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、高粘接力以及使用耐久性等优良性能。 1 集料的
2、基本性质 本文选用石灰石用作集料，所用材料的性质符合 GTJ E42-2005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 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2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，又能促进成型速度的前提下，按集料比例的 2.5%添加生石灰
3、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 各级配集料拌和试验 级配 击实时状态 试件外观
4、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 15.86 16.98 17.87 314.3 C 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 13.89 13.78 15.34 13.25 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 级配的集料中矿粉含量
5、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 1 16.68 14.89 113.2 T0709 2 16.78 14.95 112.1 3 17.24 15.89 117.9 44 17.87 16.51 122.6 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
6、浸水稳定度时 60的水浴加速环氧树脂的固化。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/mm 39280 T 0719 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
7、验检验 采用胶结料/集料 6%，含水量 4%制备车辙试件，养护 11 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。 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（） 5970.4 T0715 抗弯拉强度 MPa 2.60 弯曲劲度模量 MPa 398.7 5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（JTJF402004） 中不小于 2500 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（JTJF402004） 中不小于 2500 的要求。 6 结论 通过水性环氧
8、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性和体系的稳定性，本文采用阴离子的乳化沥青。其储存稳定性良好。 （2）结合实际的需要，在制作沥青混合料试件时往集料中加入一定量的生石灰，反应掉水性环氧沥青胶结料中的部分水分，有利于加快混合料的强度形成速度。 （3）水性环氧沥青混合料具有良好的高低温稳定性，高低温各项技术指标完全满足相关规范的要求。参考文献 1 汪振祺.阳离子乳化沥青的试验研究J.公路，1984（08）. 2 姜献东.沥青混合料低温抗裂性能试验研究J.四川建材，2010（06）. 作者简介：周以明（1976- ） ，男，河南信阳人，开封市基础建设工程管理中心，工程师，主要研究工程施工与材料检测。
