环氧沥青与石料的黏附性能研究

文章设计了剪切黏附试验方法,采用自行研制的环氧沥青和普通沥青材料,以及花岗岩和石灰岩2种石料,分别在不同温度下进行剪切黏附试验。结果表明,环氧沥青材料与2种石料的剪切黏附强度远大于普通沥青,而且2种石料之间的黏附剪切强度相差较小;通过浸水试件的试验,证明了环氧沥青与石料的黏附性能受水影响较小,可以有效地指导环氧沥青混合料的设计以及配方的优化。     

不同交联度环氧树脂沥青的动态力学性能

采用4种不同交联程度的环氧树脂沥青材料,在-30℃～70℃温度区间以固定10Hz频率进行动态热机械性能(DMA)分析。研究结果表明:在-30℃～70℃温度区间,交联度高的环氧树脂沥青材料可以分成玻璃态、过渡态和橡胶态,交联度低的环氧树脂沥青材料仅呈现出玻璃态和过渡态;该温度区间内,损耗模量与损耗角正切均为单峰,其峰值均随着交联度的提高而降低;储能模量转变温度和损耗模量峰值温度二者之间基本相当,损耗角正切峰值温度较前2种温度高出14℃～17℃;拉伸试件断面的SEM显微照片显示,交联度高环氧树脂沥青试件断裂面平整光滑,交联度低环氧树脂沥青试件断裂面不规则,可以清晰观察到断裂的交联纤维段。     

环氧树脂改性沥青材料研究

研究了采用环氧树脂来提高沥青使用性能的方法.通过比较有无采用高速剪切分散制成沥青材料的微观结构,确定了制备改性沥青材料时的合理方法.对研制材料的拉伸性能进行检测表明:其抗拉强度最高达1.78 MPa,断裂延伸率最高达到241.61%,满足环氧树脂改性沥青材料的要求.由马歇尔实验确定了混合料的最佳油石质量比,并按该比例制成复合梁进行了疲劳实验,复合梁在疲劳实验中表现出良好的抗疲劳性能,耐疲劳次数可达1 200万次以上.     

顺酐化在环氧沥青中的应用

通过分析顺酐化的环氧沥青固化过程的黏度时间曲线和直接拉伸试验结果,优化了环氧沥青的制备方法.优化后的环氧沥青在120℃、4h条件下固化后平均拉伸强度达到2.63M Pa,平均断裂延伸率为281.9%.按6.5%的油石质量比制成了马歇尔试件和复合梁;未固化试件的马歇尔强度为10.2kN、流值2.92mm,固化试件的马歇尔强度为37.0kN、流值4.75mm.     

耐久性环氧沥青路面结构有限元分析

环氧沥青是一种热固性材料,具有强度高、高温稳定性好、耐疲劳等优异性能。将环氧沥青混合料作为路面面层,是实现路面耐久性的一种可行方式。本研究将环氧沥青混合料作为路面面层的铺装材料,并降低环氧沥青中环氧组分用量,通过抗压回弹模量试验和应力松弛试验获取环氧沥青混合料的力学参数。基于试验得到的混合料力学参数,设计不同路面结构组合,并使用有限元模拟手段对环氧沥青路面进行结构力学分析和组合优化设计。结果表明:沥青用量为60%和70%的环氧沥青混合料的路用性能和强度显著优于SBS改性沥青混合料。组合3(4cm 60% EAC-13+4cm AC-13),组合5(4cm 70%EAC-13+4cm 70%EAC-13),组合7(4cm AC-13+4cm 60% EAC-13)三种环氧沥青路面结构组合与其他结构组合相比具有较好力学计算指标和经济性。