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环氧沥青定义
加入时间:2018-06-10
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环氧沥青是指将沥青、环氧树脂、固化剂以及稀释剂、促进剂等其它添加剂按一定比例及顺序混合,环氧树脂与固化剂经反应后形成的一种热固性的不可逆的固化物。环氧沥青固化完成后,形成了一种三维互穿的空间网络结构,其具有高温不熔不化的特性,固化物一旦形成,其物理特征具有不可逆的特性。环氧沥青及其混合料具有较普通沥青及改性沥青更为优越的物理、力学性能,主要体现在强度与刚度、抗疲劳性能、高低温性能、粘结性能等方面。

(1)高强度与高刚性
环氧沥青具有强度高、刚度大及变形小的特点。为满足荷载要求及车辆的反复碾压,道路的铺筑材料应具备一定的强度与刚度,以避免由于车辆荷载对道路结构产生的破坏及过大变形。环氧沥青仍然是粘弹性材料,壳牌公司对环氧沥青混合料和普通沥青混合料进行不同温度下的三点弯曲试验,对比分析其劲度模量的差异。实验结果表明,在低温时,环氧沥青混合料劲度模量与普通沥青混合料较为接近,并未显示出脆性;随着温度的逐渐升高,环氧沥青混凝土的劲度模量变化较小,且较普通沥青混合料模量大。

(2)优良的粘结性能
环氧沥青具有较好的粘结性能,湖南衡大高速通过拉拔试验对乳化沥青稀浆封层、SBS改性沥青、环氧沥青进行对比分析,结果表明,环氧沥青具有最高的抗拉强度达0.36MPa,SBS改性沥青次之,而稀浆封层抗拉强度最小,为0.148MPa。

(3)优良的抗疲劳性能
沥青混合料的疲劳是材料在荷载重复作用下产生的不可恢复的强度衰减,常易形成疲劳裂缝,其通常出现在道路使用的后期。采用四点弯曲疲劳试验对SBS改性沥青混合料及美日环氧沥青混合料进行实验研究发现,当温度为15℃时,在800με应变水平下,SBS改性沥青混合料的疲劳寿命为10万次,而日本和美国的环氧沥青混合料疲劳寿命分别高达80万次、280万次。

环氧沥青材料虽具有较全面的性能,但其具有施工工艺严格、复杂,价格昂贵的特点。环氧沥青混凝土的施工工艺复杂,工序繁多,要求环氧沥青具有较好的适用期,即在环氧沥青混凝土的拌和、运输、摊铺、碾压等工序中,要求环氧沥青粘度不宜过大;而在摊铺碾压完成后,要求环氧沥青混凝土的粘度与强度迅速升高,以达到规定指标。因此,控制环氧沥青的固化速度以便保证充分的施工时间尤为重要。目前,我国钢桥面铺筑的环氧沥青材料主要以进口为主,由于美日等国的环氧沥青价格昂贵,极大限制了其在道路工程中的应用。

另外,环氧沥青作为一种复合材料,要充分发挥其性能,必须使环氧树脂均匀、充分地分布于沥青中。但环氧树脂含有极性基团,属于极性物质;而基质沥青属于非极性或弱极性物质,极大影响了两种物质的相容性。当降低环氧树脂组分比例时,环氧树脂与沥青很大程度上会因为相容性不足而产生离析,影响环氧沥青及其混合料的整体性能。