水性环氧乳液的制备与MS-2型微表处性能

以环氧树脂E51和聚乙二醇(polyethyleneglycol, PEG)为原料,通过相反转法制备水性环氧乳液,通过探究PEG相对分子质量和乳化剂用量对乳液的黏度、粒径以及稳定性的影响,筛选出综合性能最佳的水性环氧乳液,并分析该乳液固化后水性环氧树脂(waterborne epoxy resin, WER)的热稳定性、微观结构。使用荧光显微镜探究水性环氧树脂与乳化沥青的相容性,并得出最佳的水性环氧树脂质量掺量。在此基础上制备MS-2型水性环氧树脂改性乳化沥青微表处,考察不同水性环氧树脂改性乳化沥青制备方法、不同固化剂种类对微表处混合料施工性能和路用性能的影响,并分析自制乳液和市售乳液的性价比及对应微表处性能的性价比。结果表明,当PEG相对分子质量为6 000、乳化剂质量掺量为20%时得到的水性环氧乳液综合性能最佳,对应的水性环氧树脂具备优异的热稳定性和良好的微观结构。水性环氧树脂质量掺量为6%时得到的水性环氧树脂改性乳化沥青相容性最好。最佳的水性环氧树脂改性乳化沥青制备方法是水性环氧乳液与乳化沥青混合后再加入水性环氧固化剂;相较于基础胺类固化剂,水性环氧固化剂制备的微表处具有更加优异...     

水性环氧树脂改性乳化沥青混合料性能

为了解决现有冷拌冷铺沥青混合料性能不足的问题,研究了水性环氧树脂改性乳化沥青混合料的性能.采用先乳化后改性的方法制备了水性环氧树脂改性乳化沥青,利用击实试验和马歇尔设计方法确定了混合料的最佳外掺水量和最佳乳化沥青用量,对比分析了其击实和养生方式,并利用车辙试验、低温弯曲破坏试验、浸水马歇尔试验、疲劳试验等分别评价了其高温性能、低温性能、水稳定性能和疲劳性能.试验结果表明:采用第一次击实50次、110℃养生24 h、第二次击实25次、室温静置24 h的最佳击实和养生方式,可使水性环氧树脂改性乳化沥青混合料的密度、空隙率、水分挥发量和稳定度达到最优.同时,与热拌沥青混合料性能相比,水性环氧树脂改性乳化沥青混合料的高温性能优越,低温性能和疲劳性能不足,水稳定性能基本保持一致.     

两种路面修补用环氧树脂类混合料性能研究

为了提高沥青路面快速修补材料性能,文中研究了两种以环氧树脂为主要结合料的路面快速修补用混合料的力学性能、体积参数和高低温性能;通过选择环氧树脂、固化剂、增柔剂和乳化沥青四种材料的比例来配制结合料,得到环氧乳化沥青混合料(Ⅰ料)和改性环氧树脂混合料(Ⅱ料)两种用于沥青路面快速修补混合料;根据马歇尔击实成型方法成型混合料试件,确定了两种混合料的最佳结合料用量;通过高温车辙实验,研究了两种混合料的高温抗变形性能;通过低温小梁弯曲实验,研究了两种混合料的低温抗裂性。结果表明:改性环氧树脂混合料和环氧乳化沥青混合料能快速高效的修补坑槽,且具有良好路用性能。     

水性环氧改性半柔性路面材料的低温抗裂性能

为了改善传统半柔性路面材料的低温抗裂性能,采用水泥－乳化沥青－水性环氧树脂三相有机无机复合材料作为新型胶结体系制备的半柔性路面材料. 采用匀质性及回弹模量检测方法确定胶结材料中的乳化沥青与水泥的质量比,调整水性环氧树脂与乳化沥青的质量比研究其低温抗裂性能. 结果表明:当水性环氧树脂占乳化沥青的质量比为０．６时,半柔性路面材料的弯拉劲度模量达到２ ３３２ ＭＰａ,最大弯拉应变达到２ ６６２ με,接近沥青玛蹄脂混合料的水平. 扫描电镜研究表明:三相有机无机胶结体系形成以沥青材料为连续相、水性环氧树脂为改性分散相、水泥水化产物为衔接体的三维空间网络结构, 既改善了水泥浆材料的干缩应力,同时增强了胶浆与基体沥青混合料的界面粘结力.     

水性环氧树脂改性高早强水泥乳化沥青修复材料性能与微观结构

针对传统沥青路面坑槽修补材料早期强度低、稳定性差和雨季施工难等问题,在高早强复合胶凝材料基础上调节乳化沥青和水性环氧树脂掺量,研制了一种早强型水性环氧树脂-乳化沥青-水泥(EAC)快速修补材料,并对其综合性能和微观形成机制进行了探究。结果表明,水性环氧树脂加入可改善水泥乳化沥青力学性能和阻尼性能,硬化胶浆可形成互穿网络结构,从而改善EAC的阻尼性能、高温稳定性和水稳定性。     

泡沫温拌再生沥青高低温性能研究

为研究回收沥青掺量对泡沫温拌沥青高低温性能的影响,分别对掺加0%、20%、40%、60%、80%回收沥青的泡沫温拌沥青进行软化点、DSR和BBR试验。试验表明:随着回收沥青掺量的增加,泡沫温拌再生沥青的软化点、车辙因子和破坏温度值逐渐升高;当回收沥青的掺量达到60%及以上时,泡沫温拌再生沥青胶结料的高温性能明显改善;胶结料试样的低温抗裂性能随着回收沥青掺量比例的增加而逐渐降低,当回收沥青的掺量大于40%时,泡沫温拌再生沥青的蠕变劲度S和蠕变速率m值不能满足规范要求,低温抗裂性能较差;建议回收沥青的掺量小于60%。     

路面裂缝修复用环氧-沥青乳液粘合剂的研究

采用自制的环氧树脂（EP）乳液为改性成份,与SBS改性乳化沥青复配,制备了一种可用于沥青混凝土路面裂缝修复的环氧-沥青乳液粘合剂。分析了EP乳液对粘合剂性能的影响。研究结果表明：EP乳液的加入可明显提高粘合剂的硬化速度和固化物的软化点,并大大改善了SBS改性乳化沥青的力学性能,粘结强度、抗拉强度、低温柔韧性和断裂伸长率均有明显的提高。但EP乳液加入量过大时会降低粘合剂的贮存稳定性。综合考虑,EP乳液加入量为SBS改性乳化沥青的30%左右最适宜.     

TPS改性剂对高粘沥青性能的影响

为制备适于我国排水性沥青路面应用的高粘沥青,通过室内试验研究高粘沥青添加剂TPS对两种不同油源的90＃基质沥青的改性效果．以60 ℃黏度作为评价高粘沥青的关键指标,重点研究TPS掺量变化对改性沥青60 ℃黏度及其他物理性能的影响规律．结果表明:TPS对两种不同油源的基质沥青的改性效果差异较大,尤其对于60 ℃动力黏度指标,在相同TPS掺量下,基质沥青的沥青质含量越大,改性沥青的60 ℃黏度越大,二者的配伍性较好,推荐TPS掺量（质量分数）为14％～16％,此时改性沥青胶结料的60 ℃黏度增长迅速,能够满足高粘沥青的黏度要求,且改性沥青胶结料的感温性、高温稳定性与低温抗裂性、弹性恢复能力等都得到了较大程度的提高．     

聚氨酯改性环氧树脂沥青混合料的性能研究

采用环氧开环法制备聚氨酯改性环氧树脂,改变聚氨酯的掺量,测试聚氨酯改性环氧树脂沥青混合料的高、低温稳定性和水稳定性。结果发现,聚氨酯与环氧树脂发生环氧开环聚合后,产生较多的柔性支链,可降低环氧树脂的低温脆性;聚氨酯的添加对环氧树脂沥青混合料的高温性能影响不大,但可明显提升混合料的低温弯拉应变水平;当聚氨酯掺量占环氧树脂质量的30%时,混合料的性能最佳,运用此改性混合料可明显减少桥面铺装中的早期低温开裂病害。     

RET复配SBR改性沥青流变特性及机理分析

为了解决沥青路面使用性能要求越来越高的问题,提出采用反应型聚合物沥青改性剂( reactive elastomeric terpolymer, RET)复配丁苯橡胶( styrene-butadiene rubber,SBR)的方案来获得综合性能优越且性价比较高的改性沥青。通过多应力蠕变恢复( MSCR)试验、小梁弯曲( BBR)试验、原子力显微镜和傅里叶红外光谱试验对不同RET掺量与SBR复配改性沥青的流变特性及其微观改性机理进行了研究。结果表明：掺加适量的RET后,RET、SBR和基质沥青相互发生化学交联反应,复合改性沥青中形成新的大分子物质和化学交联网络结构,显著提高了复合改性沥青的高温稳定性、低温抗裂性及其稳定性,可有效延缓沥青路面早期破坏的发生。     

无机材料对沥青-环氧树脂复合材料的性能影响

采用XRD、IR、SEM等测试技术,研究了硅酸盐水泥(SAC)、硫铝酸盐水泥(PC)、熟石灰(CH)、磨细石灰石粉(LS)对乳化沥青和水性环氧树脂组成的复合胶浆匀质性和稳定性的影响机制。结果表明:SAC、PC、CH对复合胶浆匀质性和稳定性均有提升作用,其效果依次为SAC>PC>CH,而LS对胶浆的匀质性、稳定性无改善作用,PC和SAC可作为乳化沥青-水性环氧树脂制备复合材料的结构稳定增强介质,使不相容的沥青(非极性)和环氧树脂(极性)胶结形成稳定的互穿网络结构,提高复合材料的物理力学性能和耐久性能。     

橡胶粉掺量对高模量沥青及其混合料性能的影响

为改善高模量沥青混合料的性能缺陷,提出采用橡胶粉与高模量剂复配方案来改善其路用性能.通过DSR试验、BBR试验、MMLS3加速加载试验、低温弯曲试验、小梁弯曲疲劳试验分析4%~12%橡胶粉掺量对高模量沥青及其混合料技术性能的影响.试验结果表明:橡胶粉掺加超过8%后,高模量沥青的高温分级由82℃增加到88℃,低温分级由-12℃降低到-18℃;橡胶粉的加入可改善高模量沥青混合料的高温耐久性和低温抗裂性,且掺8%~10%橡胶粉后,高模量沥青混合料疲劳性能显著提高.     

镶嵌式冷铺抗滑磨耗层材料性能研究

为了解决山区长大纵坡路面抗滑磨耗层抗滑性能差,层间易推移,容易出现车辙破损病害的问题,采用阳离子慢裂型改性乳化沥青、普通硅酸盐水泥P O42.5、水性环氧树脂作为胶结料来制备粘结强度高、抗滑性能好、高温性能稳定的镶嵌式冷铺抗滑磨耗层材料,通过研究镶嵌式冷铺抗滑磨耗层材料的级配以及胶浆掺量对其力学性能、路用性能以及耐久性的影响来确定胶浆的最佳掺量。研究结果表明:随着胶浆掺量的增加(10%、12%、14%、16%、18%),材料的力学性能先增后减,高温稳定性能先增后减,水稳定性能和低温稳定性能增大,抗滑性能下降,疲劳性能下降,耐老化能力提高;当胶浆掺量为14%时,材料的各项性能俱佳,适合作为山区长大纵坡抗滑磨耗层材料使用。     

老化对水泥沥青复合胶结料粘弹特性的影响

为了研究老化对水泥沥青复合胶结料蠕变特性及粘弹性力学参数的影响,结合不同材料配比的水泥沥青复合胶结料的老化试验及蠕变试验,分析了老化时间及材料配比对复合胶结料粘弹性力学参数的影响。建立了考虑老化影响的粘弹性力学参数的演化方程;基于三元件四参数分数导数模型,提出了水泥沥青复合胶结料的老化因子,建立了水泥沥青复合胶结料的老化预测模型。研究表明:随着材料老化程度的加深,水泥沥青复合胶结料的弹性成分所占比例增加,粘性成分减少;水泥沥青复合胶结料的老化速度在老化前期变化较快,随老化时间增加老化速度减缓;适当提高沥青的用量可以在发生老化的情况下使材料仍具有较好的柔性及变形能力。所建立的老化因子能够同时反映老化时间、配合比等因素对水泥沥青复合胶结料粘弹特性的影响。     

布敦岩沥青混合料路用性能研究

为了分析布敦岩沥青混合料的路用特性,分别对基质沥青混合料、不同掺量布敦岩沥青混合料和SBS改性沥青混合料进行路用性能对比试验研究。结果表明,布敦岩沥青可以显著改善沥青混合料的高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性和抗疲劳性能。综合考虑性能变化规律以及经济因素,推荐布敦岩沥青的合理掺量为3.5%。     

沥青路面环氧乳化沥青黏层性能研究

采用剪切试验和拉拔试验对不同黏层材料配方、不同洒布量和不同温度条件下的环氧乳化沥青黏层的抗剪性能和抗拔性能进行研究,分析了配方、洒布量和温度对黏层的粘结力、内摩阻角和抗拔强度的影响,通过与SBS改性沥青、海川高黏沥青和环氧树脂沥青的性能对比试验对环氧乳化沥青黏层的粘结性能进行了进一步分析.结果表明:抗剪强度随正应力的增大近似呈线性增大,符合库伦-莫尔理论;粘结力、内摩阻角和抗拔强度均随洒布量的增加先增大后减小,粘结力和抗拔强度随温度的升高大幅度降低;20℃、40℃及60℃条件下抗剪强度、粘结力最大值对应的洒布量分别为0.6、0.8、0.8kg/m~2;环氧乳化沥青的最佳配方及最佳洒布量分别为环氧树脂∶固化剂∶乳化沥青=16∶4∶80及0.8kg/m~2;与其他3种黏层材料相比,环氧乳化沥青的粘结性能较优异.     

纳米TiO_2/CaCO_3-玄武岩纤维复合改性沥青的路用性能

为了同时改善沥青高温稳定性和低温抗裂性,本文选用纳米TiO_2/CaCO_3和玄武岩纤维对沥青进行复合改性。采用锥入度试验、软化点试验、延度试验、黏度试验、动态剪切流变试验以及低温弯曲蠕变试验对复合改性沥青的高温稳定性和低温抗裂性进行评价。结果表明:掺入纳米TiO_2/CaCO_3和玄武岩纤维可有效提升沥青的抗剪切强度和黏结力,增强高温抗永久变形能力;掺入纳米TiO_2/CaCO_3和玄武岩纤维后沥青低温延展性降低,在改性材料掺量较低时弯曲蠕变速率升高,低温应力松弛能力增强,改善了低温性能;同时掺入两种改性材料对于沥青性能的改善作用具有叠加效应,在沥青路面中进行应用有利于进一步提高其使用寿命。     

添加抗车辙剂的沥青混合料性能试验研究

研究了添加抗车辙剂路孚8000(的沥青混合料的各项性能。对抗车辙剂不同掺量下的沥青胶结料进行了基本性能试验,包括高温车辙、低温弯曲和冻融劈裂。结果表明:改性沥青混合料掺入抗车辙剂掺量后,动稳定度提高显著;对沥青混合料的抗水损害性能变化不大;混合料的低温抗裂性能略有提高。     

基于分子动力学的生物质透层油稳定性

为探究乳化剂掺量对生物质乳化沥青稳定性的影响机理,通过采用Material studio分子动力学模拟及宏微观试验对所制备的1%、3%和5%三种阴离子乳化剂掺量生物质乳化沥青稳定性展开分析。研究结果表明,适量的乳化剂可以降低油水界面间界面张力,扩大两相间的过渡区域,从而阻碍微粒间聚结,降低沉降速度保证乳化稳定性,随着乳化剂增多,会出现团块现象进而导致稳定性下降,由结果可知,3%阴离子乳化剂掺量生物质乳化沥青稳定性最好。     

水性环氧树脂对铁尾矿加气混凝土力学性能及抗冻性的影响

目的研究水性环氧树脂的掺量对铁尾矿加气混凝土的吸水率、密度、抗压强度、冻融后的质量损失率和抗压强度损失率的影响.方法通过掺入不同掺量的水性环氧树脂制备铁尾矿加气混凝土试样,经冻融循环后,测试其质量损失和强度损失,重点分析水性环氧树脂掺量对加气混凝土抗冻性能的改善作用,并利用XRD和SEM等分析方法,研究不同掺量下加气混凝土试样的水化产物及结构特点.结果水性环氧树脂较为适当的掺量范围为3%~5%.当水性环氧树脂掺量大于3%时,制备试样的吸水率较为明显的降低;制备试样的密度有较大幅度的升高.当水性环氧树脂掺量为3%时,制备试样15次冻融循环后的质量损失率和抗压强度损失率开始较为明显的降低;当水性环氧树脂掺量大于3%时,试样的质量损失率和抗压强度损失率的降幅逐渐减小.结论当水性环氧树脂掺量为3%时,对加气混凝土的抗冻性开始起作用,15次冻融后试样的质量损失率和强度损失率分别为3.981%和20.019%;水化产物以托勃莫来石、C-S-H(II)和复合的交联的胶凝材料相为主.