常温固化环氧沥青材料相关性能研究

- 111 -工 程 技 术0 引言环氧沥青是一种由基质沥青、环氧树脂、固化剂以及其他外掺剂经过化学反应形成的一种热固性材料。

根据施工温度不同可将环氧沥青分为冷拌环氧沥青（水性环氧乳化沥青）、温拌环氧沥青及热拌环氧沥青[1]。

与冷拌环氧沥青相比，温拌环氧沥青等待破乳时间，沥青黏度成长较快，路面开放时间较早；与热拌环氧沥青相比，温拌环氧沥青施工过程能耗可降低30%以上[2]，且容留时间较长。

因此，温拌环氧沥青得到广泛关注。

根据已有的研究成果，温拌环氧沥青混合料具有优良的路用性能，在桥面铺装、“白改黑”等多种铺面结构中得到广泛应用[3]，但其仍然面临一些基础问题。

固化特征是环氧沥青的本质属性，其区别于传统的热塑型沥青，掌握温拌环氧沥青固化特征可以指导其工程应用。

基于此，该文在不同加热温度、剪切速度及组分比例条件下制备温拌环氧沥青并进行布氏旋转黏度试验，以沥青布氏旋转黏度为指标分析其固化行为规律，并建立其布什黏度预估模型，以期为温拌环氧沥青路面的设计与施工提供理论依据。

1 原材料该研究所采用的国产温拌环氧沥青由双组分混合制备，其中A 组分为环氧树脂，经测试其技术指标列于表1，B 组分为基质沥青、固化剂与外掺剂组成的混合物，其技术指标见表2。

A 组分与B 组分完全固化后生成的温拌环氧沥青技术指标见表3。

表1 A 组分技术指标试验项目试验结果技术要求颜色淡黄色120℃黏度/（mPa ·s）18.920±10含水量/%0.06≤0.1525℃相对密度 1.14 1.15±0.15闪点/℃235≥200表2 B 组分技术指标试验项目试验结果技术要求颜色棕黑色120℃黏度/（mPa ·s）485≥320闪点251≥22025℃相对密度0.989 1.00±0.15酸值/（mgKOH/g）112≤150表3 温拌环氧沥青技术指标试验项目试验结果技术要求拉伸强度/MPa 1.6≥1.5断裂延伸率/%223≥200热固性300℃不融化300℃不融化吸水率/%0.1≤0.1耐柴油性/% 2.6≤5耐饱和盐水性/%0.2≤12 试验方法2.1 试验方案根据已有的研究成果，环氧沥青的固化过程是环氧树脂与固化剂不断发生化学反应的过程[4]。

绝缘材料2007,40(6)1低放热、低粘度、高韧性环氧树脂室温固化剂的性能研究段华军,张联盟,王钧,杨小利(武汉理工大学材料科学与工程学院,武汉430070)摘要:改性胺类环氧树脂固化剂是干式变压器与互感器等电气设备理想的封装材料。

通过对自制改性胺类环氧树脂固化剂的固化特性及物理机械性能进行了实验研究,结果表明,该固化剂具有低放热、低粘度、高韧性和室温固化的特点,可用作建筑结构胶与裂缝灌注胶的专用固化剂,适合于复合材料湿法成型及户外施工。

关键词:改性胺类固化剂;环氧树脂;低放热;低粘度中图分类号:TQ 323.5;TQ 314.256;TM215文献标志码:A 文章编号:1009-9239(2007)06-0001-04Stud y on the Pro p erties of the Lo w Viscosit y ,Lo w H eat L iberation and Hi g h Tou g henin gCurin g A g ent f or E p ox y ResinDUAN Hua -j un ,ZHAN G Lia n -me n g ,WAN G J un ,Y AN G Xiao -li(S chool o f M ateri al S cience an d En g i neeri n g ,W uhan U ni versit y o f Technolo gy ,W uhan 430070,Chi na )Abstract :Exce p t f or t he curi n g p r o p e r t y of t he curi n g a g e nt bas e d on t he s elf-made modifie d a mi ne a g e nt f or e p ox y r esi n ,t he mecha nical p r o p e r t y of curi n g p r oductions we r e s t udie d i n t his p a p e r.The r es ults s howe d t hat t he curi n g a g e nt had ma n y p r o p e r ties of t he low heat libe ration ,low viscosit y ,hi g h t ou g hness a nd r oom t e m p e rat ur e curi n g .It is s uit able t o be us e d as t he s p ecial p ur p os e curi n g a g e nts f or a rchit ect ural s t r uct ural adhesi ve a nd c racki n g filli n g adhesi ve ,mor eove r it has a n e xt e nsi ve a pp l y i n g p r os p ecti ve i n wet wa y p r ocess f or com p osit e mat e rials a nd out door cons t r uction.Mor eove r ,t he e p ox y s y s t e ms bas e d on t he curi n g a g e nt s how e xcelle nt i ns ulat e d a nd dielect ric p r o p e r ties a nd could be us e d as p r omisi n g p ouri n g mat e rials f or dr y t yp e t ra nsf or me r a nd mut ual i nduct or.K e y words :modifie d a mi ne c uri n g a g e nt ;e p ox y r esi n ;low heat libe ration low vis cosit y段华军等:低放热、低粘度、高韧性环氧树脂室温固化剂的性能研究收稿日期:2007-10-17基金项目:湖北省自然科学基金面上项目(2006ABA321)作者简介:段华军(1974-),男,湖北当阳市人,讲师,博士,现从事聚合物基复合材料研究及高性能树脂基体的合成与改性研究,(电子信箱)dh j mhr @ 。

常温固化环氧沥青材料相关性能研究摘要：本文在现有研究的基础上，首先通过对国内外资料分析研究了解目前环氧沥青的发展现状，之后对环氧沥青进行常三项实验以及沥青黏度实验，根据实验结果说明其材料性质并且确定其是否满足规范要求。

通过对比不同比例的稀释沥青、固化剂和稀释环氧的实验结果体现环氧沥青的黏度性质。

关键词：环氧树脂；沥青；固化剂；性能1、环氧沥青材料基本概述环氧沥青是一种由环氧树脂、固化剂与基质渐青经复杂的化学改性所得的混合物。

固化后的环氧沥青混合料是一种具有较高强度的材料，并且对温度的敏感程度较低。

本文研究的目的是通过做沥青的相关实验，整理分析数据，并根据实验结果分析验证实验方案的可行性，进行更多组分试验制备出在常温条件下能快速固化达到路用性能的环氧沥青，解决国产环氧沥青材料在不同的配比下性能是如何的，从而更好地解决在交通上的需求。

2、常温固化环氧沥青材料路用性能试验2.1常温固化环氧沥青三大指标测试1、软化点——环球法（1）实验方案：实验采用软化点仪测定，环氧沥青取样时温度取室温，并将其放置7天。

按照规范：将试样在恒温5±0.5℃的水箱中至少放置15分钟；开始加热，搅拌，升温速度在3min内调整为5±0.5℃/ min；注意每分钟温度的升高值，直到样品被加热软化并逐渐降低，当它接触到固定器的底板时立即读取温度，以℃表示。

取平行实验两次，取平均值为软化点。

（2）实验结果：第一个试样的软化点温度为：52.3℃；第二个试样的软化点温度为52.1℃；取平均值为52.2℃。

满足规范要求的大于46℃，软化点越高，标明环氧沥青的耐热性越好，即高温稳定性越好。

2、针入度针入度是国际上普遍采用的测定黏稠石油沥青黏结性的一种方法。

在规定的25℃和5秒条件下，在100g的质量下，垂直贯入沥青试样的深度为针入度，以以0.1mm表示。

实验采用针入度试验仪测定，按试样制备方法制样，试样高度应超过预计针入度值10mm ；调平针入度仪，检查针连杆是否能自由滑动。

常温固化水性环氧树脂耐磨涂料的研究的开题报告一、课题背景和研究意义水性环氧树脂涂料是一种环保型涂料，具有良好的耐化学腐蚀性、良好的耐水性和机械性能，但其耐磨性还不如溶剂型涂料。

因此，研究水性环氧树脂耐磨涂料具有现实意义。

本次研究将尝试寻找一种新的常温固化耐磨水性环氧树脂，以满足当今需求环保且耐磨性能良好的涂料。

二、研究目的本研究旨在探索常温固化水性环氧树脂的加工方法和特性，以制备出一种耐磨性能优良的水性环氧树脂涂料，并进行涂层性能测试，进一步了解其在不同应用领域中涂料性能的适用性。

三、研究内容1. 水性环氧树脂的制备方法研究；2. 常温固化剂的型号及使用量的选定；3. 耐磨剂的选择；4. 涂料的涂装工艺及工艺参数确定；5. 涂料的性能测试，主要包括耐磨性、耐化学腐蚀性、硬度、附着力、光泽、耐水性等的测试。

四、研究技术路线1. 合成常温固化水性环氧树脂；2. 选定常温固化剂和耐磨剂，在水性环氧树脂中加入适量的常温固化剂和耐磨剂；3. 在适宜的条件下进行混合，调配出稳定均匀的涂料；4. 对涂料进行涂装工艺、性能测试。

五、研究进度安排1. 第1-2周：调研前人研究水平及相关理论知识；2. 第3-4周：实验室制备水性环氧树脂；3. 第5-6周：选定常温固化剂和耐磨剂，将二者进行混合，并确定加入量；4. 第7周：制备水性环氧树脂涂料，并进行涂装工艺工艺参数的调整和确定；5. 第8-9周：涂料性能测试，包括耐磨性、耐化学腐蚀性、硬度、附着力、光泽、耐水性等的测定；6. 第10-11周：数据分析和结果讨论；7. 第12周：撰写毕业论文和开题报告。

六、预期成果本研究预期制备出一种性能优良的常温固化水性环氧树脂耐磨涂料，并对其性能进行测试，在不同领域中得到应用，以此满足环保涂料需求的同时提高涂料的功能性。

日程 环氧沥青的优 良性能及环氧沥青混凝土在 高速公路路面施工中的应用
刘尧志 辽宁省路侨建设有限公司பைடு நூலகம்
该材料往常温 （ ３ ２ ℃）和高温 （０ ５ ℃）条 １１ ２ ℃范 围 内。 摘要 ｜ 本文通过环氧沥青混凝土路 面 － 试 验段 的施 工 ，将环 氧 沥青 的 材料 性 能及 环 氧 沥 件下与钢板的拉拔强度是Ｓ ￣ 陛沥青的１ ＢＳｋ． ０ 倍以 ３１６ ．．控制混合料出料温 度 青 混凝 土 在 高 速 ，路 的应 用进行 总结 ， 以使 这 上，与水泥混凝土和沥青混凝土的粘结强度大夫 厶 ＼ 当矿料 温度稳定 规定范 围内后 ，即可加 种 新型 材 料 在特 殊 地段 得 以推 广 使 用 。 超过粘结对象本身的强度。 入结合料进行混 合料的拌和。按设计的油石比设 ２ １３ ．．Ｎ想的低温抗裂性能 誊 关键调 ： 环氧沥青；材料性能；环氧沥青 定混合机的流量 ，并喷 入拌缸 中，干拌不少于５ 混凝 土 ；路 面施 工 ；应 用 该材料存 Ｉ￣条件下，拉伸断裂延伸率是 秒 ，湿拌 少十３ 秒。将热混合料卸入临时热料 Ｏ Ｃ ８ ＳＳ Ｂ 改性沥青的６ 倍。 斗（ 接料滑车） 中，立即测温 ， 要求混合料温 度在 ２ １４ 良的高温稳定性 ．．优 １ Ｃ １５ 范围内。温度的控制是环氧沥青混凝 Ｉ ２ Ｏ Ｃ 前言 该材料在３０ ０ Ｃ以上仍呈现固态形式。 土控制的关键 ，温度低于１５Ｃ现场无法进行摊 ０￣ 环氧沥青为双组分材料 ， Ａ组分是环氧树 ２ １５较好的抗老化性、水稳定性和耐疲劳 铺 ，高于 １５ ．． ２ ℃会导致环氧沥青老化，失去其应 脂， Ｂ 组分 是 均 匀稳 定的 多组 分 混 台物 。将 基 质 挣 有 的性 能 ，混 合料 温 度的 控 制也 是拌 和 的难 点 。 沥青进行化学改性 ，往沥青分 子上引入具有 环 该材料住模拟 老化条什下拉 伸强度 和断 裂 ３２昆合料的运输 ．｝ 氧树脂能够进， 交联反应的功能基 ，保证沥青 亍 延伸率不降低。 ３２ １ ．．运料车 清理干净。为防止混合料与 能够参 － ｉ ｑ ｉ ， 环氧树脂的固化反应，再配台优选树 ２２ ．怍为混合料的结合料的优势 运料车车 厢粘着 ，儿车厢 内 与 合料接 触的部 混 脂制 环氧沥青Ｂ 组分 ，与Ａ组分反应时形成三 ２２ １ ． ． 混合料具有较高的结构层强度 位， 涂层值物油作为隔高剂。 维立体互穿网络结构聚合物 ，从根本上改变 了普 混 合 料 固 化 成 型 试 件 马 歇 尔 稳 定 度 ３ ２．料 必须有 良好保温措 施 ，防止温 ． ２ 通沥青的热塑性 ，人幅提高了高温稳窟 陛，同时 （ ℃ ） 、抗 压 强 度 （ ｏ℃ ） 和 劈裂 强度 降过快 。已经 高析或结成团块或在运料 车卸料 ６ｏ ２ 锃著提高 ｒ 材料的粘附 力、拉 伸强度、断裂延伸 （ Ｃ）是改性沥青 （Ｂ ）混合料的３６ 。 ２ ０ ＳＳ 倍 后滞留与下 的混 合料 ，保证摊铺温度控制在 率和低温 ｈ 现将环氧沥 青的材料性能及环 生能。 ２ ２２ ．．混合料具有优良的高温稳定性 １５ ２ ＂ ０ ＇ １５ Ｃ Ｃ范围内，以及低于或高出规定铺筑温 钣沥青混凝土在高速 公路的应用进行总结 ，以求 混 合 料 固化 成 试 件 车辙 试 验在 ６ ￣ 件下 度都 予 以废 弃 。 ０Ｃ条 共勉。 动稳定度超过３０ ０ ｒｍ。 ００次／ ａ ３３ 钣 沥青 混 凝 ｆ ．ｇ， 的摊 铺 环氧沥青的基本 特性 ２２ ３理想ｆ ｋ温抗裂性能 ．． ｆ￣ ｇ ， ３３ １ ． ．环氧沥 青混合料采用摊铺机摊铺 ，摊 环氯沥青既不是沥 青材料 ，也不是环氧树 混 合料固化成型试什 １￣ ５ Ｃ弯曲试验的最大 铺饥每 天摊铺 工作前 ｌ 小时进 行预热 ，控制预热 脂材料 ，而是兼具两行优点的热同性高强Ｊ 立、高 应变和弯曲劲度模昔是Ｓ Ｓ Ｂ 改性沥青混合料的Ｉ 温 度 住 ｉＯ １５ ＩＣ ２ ＇ 问。 Ｃ之 粘结 力、高延伸牢的新型路桥建筑材料。 倍。 ３３２ ．． 傩 宽度范闱内，采用双机作业 ， 环瓴沥青的基本特性ｌ ： 有 ２２４较好的抗老化性、水稳定性和耐疲劳 每幅摊铺宽度不 ，大干６ ５ ，若采用上、下两 ．． 导 ．ｍ， （ ）环 氧 沥 青 Ａ、Ｂ １ 两组 分 混 合后 ，随时 间 挣性 层摊铺， ｝ 层接缝错开不低于２Ｌ 。 （ｒ ｏ ｅ 推移 ，两 者进 行物 理 和 化学 作 用 ，体 系 的 粘 度逐 混 合料 固化成型试什浸水马 歇尔残留稳定 ３ ３ ３ 用非按触式平衡梁控制厚度与平整 ． ．采 渐增 人，行 Ｌ温度越高 ，粘度增加越快。 ｊ ＿ 度 （０ ６ ℃，４ｈｒ ８ ）达．１９９％，复合梁疲劳试验 度 。 ￣９ ． １ ９ （ ）环钣沥青的 固化是 一 ２ 种化学 反啦 ，因 （ 固化 后 ，２ ℃） ｌｏ 万 次 以 上 ，劈 裂疲 劳加 载 ３ ２０ ３ ３４ 铺 速度 ．．摊 此固化过程和温 度关系儆大 ，温 度降低 ，则固化 次数 （ （） 次 ）是Ｓ 沥青混合料的４ 倍 ＞３ ０ Ｘ０ ＢＳ ０ 施Ｔ ： 前要根 据供料能力 ，精心计算并控制 时间相 延 ｋ。一般以１０ ２ ｃ￣４ 的【】 ｔｈ 化程度为 以 卜。 摊铺速 度 ，以｝ 卒制摊铺机 不停机、不超时 ，力 怀准强度。 三 、环氧沥青混 凝土的拌和及现场施 工工 求 匀速摊铺 乃原则 ，缸 铺速度一般控制在３５ 位 ｍ／ （ ）环氧沥 青固化后形成不溶不熔的热固 ３ ａ ｎ。 ｒｉ 艺 材料 。固化过程是不可逆的 ，日使温度外 再 ｆ Ｊ ３１ ．环瓴沥青混凝 土的拌和 ３３５ ． ．摊铺过程中设专 人对螺旋布料 器及料 高 （ 例如 ，达￣ ３０ Ｃ ｝ Ｊ ｔ０ 以 ： ），材料仍呈固态形 ３１１ ． ．环氧沥青 由专 门厂家提供 ，并配有专 斗中的温度低 于１ ５ ０ Ｃ的 “ 死料”清理出施工现 式 ，这样就保证 了环钣沥青在高温 ｌ 仍能保持较 用 设备进 行加 热 。 场。 好 的 力学性 能 。 ３ １２ ． ．沥青混 合料Ｊ 歇式拌和机拌制，拌 ｔ ｉ ３３６ ．．纵向接缝的处 （）环氧 青的粘结力是通过物理干 化学 和机能分 Ｉ、，级 上料 ，汁量准确 、均 匀、自动 ４ ¨ ＝ ， ＿ ｌ 当必 须 采 用 冷接 缝 时 ，以 往 一 般 采 用 切 缝 两个 面的作用产生的 ，而不仅仅是通常的物理 渊控 ，能够满足施 要求 。 机进行切割 ，清 ，然后涂抹环氧沥青粘层油。 粘结 ， 此其卡 结力很火 （ 占 与钢板的粘结力 可 ３ １３ ． ．拌和站 设置专门试验室 ，并配备多名 仟津汕施工 ＿ Ｊ ｝ 我仃 采用标准方木在纵缝位置用钢 达６ ＭＰ ）。 －９ ａ 试验 员和卡应的试验设备 ，能够及时对拌 出的沥 钉加固，并 方小上涂抹植物油 。但应注意方木 Ｈ （）环氧沥 具有特 殊的分子构造 ，因此 青混合料进行试验 、检测 ，提供试验资料 。 ５ 的 度必须低于 实厚度５ ｍ，以保证接缝处压 ａ ｒ 即使存 ｌ Ｃ ｆ， Ｏ ｆ能保持较好的柔韧 性，断裂 ５ 艺的 用 节 省 了火帚 的 人 力物 力 。 ３ １４ ． ．正式拌和 前先进行试拌 ，全面取 样进 实 度 ，陔 Ｉ 延仲率达ｌ （Ｂ 改悱 肯仪有２ ， ２ （ ＳＳ ）。 行马歇尔稳定试验，检验温度、矿料级配及沥青 ３３７ ．．拴铺 系数 二 环氧 沥青材 料的优 势 含＿＝ 呈的合格性 ，拌 和好的混合料 中的环氧沥青的 通过试验路总结，铺系数为１２ 。 ．３ ”料 常 用的普通道 路沥青和改性沥 ｊ 含量要侄 固化前用抽提法检测 ，如 符合要求 ３４ ． 膻 艺 相比纯多方 【具仃较人优势。 需进行检 并通知拌和站肢时调整。 录 用双 机 摊 铺 作 业 ，必 须 配备 两 台２ Ｔ 上 ５以 ２１： ．ｆ 为粘结 、防水材料的优势 ｔ ３ １５ ．．控制矿料加热温度 胶轮压路ｆ 和四台双锏轮振 动压路机，胶轮压路 Ｊ Ｌ ２１１ ．．具有良好的防水、防腐蚀和防渗透 根据 试拌时确定的 各冷料 仓的流量 向拌和 机紧跟摊 铺 进 行碾腰两遍 ，复压 振动碾压四 咳材料 （ 固化后 ）ｒＯ ３ ａ ０ ￣］ ｝ ．Ｍｐ ，３ｎ 条件下 韭料，经加热 后进人热料 仓，按生产配合比设 遍 ，当温 度降ｊ６ ℃时 ，停 ｌ碾压。 ５ 卜 不透水 ， 住酸 、碱、 溶液长期侵蚀条件下耐受 计确定 的各热料 仓集料 质 量及矿粉 的质量 ，投 ３５ ．粘层汕的制备与洒布 性能突出。 入拌缸 ，然后 出料 温。这一 工序 一 般约需重 ３５ １ 布条 件 ．．撒 ！ｊ２ 良的粘 结 性胄 ．．优 Ｅ 复３ 遍 ，直 出来的矿料温 度稳定在ｌ０Ｃ ～５ Ｏ

ｏｒ
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ｂｅ ｓｔｏｒｅｄ ｓｔａｂｌｙ ｗｉｔｈ ｂｅｎｚｏｙｌ ｃｈｌｏｒｉｄｅ ａｎｄ ＴＤＩ ｔｒｉｐｏｌｙｍｅｒ ｗｉｔｈ
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３．１１１ｅ ｅｐｏｘｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ａｄｈｅｓｉｖｅ ｗｉｔｈ ｈｉ【ｇｈ ｐｒｅｐｏｌｙｍｅｒ，ｉｓｏｃｙａｎａｔｅ
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ａｒｅ ａｓ
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（4）耐腐蚀性：主要通过模拟环境条件，测定混合料的耐酸、耐碱、耐盐 等性能，以评估其在各种环境条件下的使用寿命。
（5）粘结性：主要通过对比不同时间、不同温度下混合料的粘度、强度等 指标，来评价其粘结性能。
四、结论
通过对环氧沥青及其混合料的制备工艺以及性能研究，我们可以发现，环氧 沥青具有优异的物理、力学和化学性能，因此在道路工程等领域具有广泛的应用 前景。然而，针对其制备和性能研究的诸多关键因素，仍需我们进一步深入研究。 未来，我们应更加深入地理解和掌握环氧沥青及其混合料的制备和性能调控机制， 以提高其在实际工程中的应用效果和寿命。
总结：本次演示通过试验方法研究了环氧沥青钢桥面铺装防水粘结层及混合 料的疲劳性能，分析了不同因素对防水粘结层及混合料疲劳性能的影响。结果表 明，选用合适的环氧沥青材料和混合料配合比能有效提高防水粘结层和混合料的 疲劳性能。在实际工程中，建议采用A级70号环氧沥青和S1级集料组成的混合料， 以获得最佳的抗疲劳性能。应充分考虑车辆载荷、温度和湿度等因素对防水粘结 层及混合料疲劳性能的影响，为工程应用提供指导。
感谢观看
三、环氧沥青混合料的制备及性 能研究
1、环氧沥青混合料的制备
制备环氧沥青混合料时，需要将环氧沥青与适量的填料、纤维、颜料等混合 均匀。其中，填料可以改善环氧沥青的硬度、耐磨性和耐腐蚀性；纤维可以增强 混合料的强度和韧性；而颜料则用于调节混合料颜色。制备过程需严格遵循混合 料的设计比例，以保证最终产品的性能。
参考内容
一、引言
环氧沥青作为一种具有优异性能的特种沥青，因其具有优良的粘结性、耐腐 蚀性和抗氧化性，在诸多领域中得到了广泛的应用。特别是在高速公路、桥梁、 飞机跑道等关键基础设施建设中，环氧沥青因其卓越的性能而备受青睐。本次演 示将重点探讨环氧沥青及其混合料的制备工艺以及性能研究。

环氧沥青混合料和性能及施工工艺的研究摘要：论文根据当今国内外环氧沥青混合料在桥面铺装中的应用现状以及路用性能研究展，并通过相应试验，进一步证明了环氧沥青具有高强度、高抗变形、强水稳定性以及耐腐蚀性等，同时对比普通沥青混合料的施工工艺，阐述了环氧沥青混凝土的施工的特殊要求以及在施工过程中应强调的关键技术问题。

关键词：环氧沥青；组合材料；环氧沥青施工工艺Abstract: The paper, according to the current domestic and foreign epoxy asphalt mixture surfacing structures in the present situation of the application of road and with properties research, shows that through the corresponding experiment, further proof epoxy asphalt has high intensity, the high water stability and deformation, strong corrosion resistance, etc, and contrast common asphalt mixture of construction technology, this paper expounds the epoxy asphalt concrete construction of the special requirements, as well as in the construction process should emphasize the key technological problems.Key Words: Epoxy asphalt; Combination materials; Epoxy asphalt construction craft1 绪论1.1 环氧沥青混凝土的发展及应用现状环氧沥青是壳牌石油公司在二十世纪五十年代后期，用其作为胶结料拌和成的混凝土来抵御航空燃料和喷气尾流对机场跑道的损害而发明的特殊改性沥青产品。

研究背景
环氧沥青是壳牌石油公司在二十世纪五十年
代后期,用其作为胶结料拌和成的混凝土来 抵御航空燃料和喷气尾流对机场跑道的损害 而发明的特殊改性沥青产品。1967年,美国 粘合工程公司在横跨旧金山的SanMateo一 Haywaul大桥上,将环氧沥青混凝土作为桥面 铺装材料进行了第一次商业应用,至今仍保 持良好的使用性能。由于其优良胜能,环氧 沥青随后在各国得到迅速的应用,广泛应用 于钢桥面铺装、机场道路、公交车站台、重 交通路面等。大跨径钢箱梁的桥面铺装一般 优先考虑采用环氧沥青混凝土。
国外研究现状 1.美国ChemCoSystems公司环氧沥青混合料
美国ChemCoSystems公司的环氧沥青是由双组分组 成:组分A是环氧树脂,组分B为由石油沥青和固化剂及 其它助剂组成的均质混合物。 环氧沥青组分A和组分B按照一定比例混合,并且在混 合的过程中对时间和温度按规定严格要求。其中A组 分混合前要预热到(87±5)℃ ,B组分混合前应预热到 (128±5)℃。A组分和B组分混合后即开始发生化学反 应,通常A组分和B组分混合后搅拌5min即制得环氧沥 青混合料。制备好的环氧沥青混合料在120℃条件下固 化4h后得到的环氧沥青混合料技术指标如表1所示。
国产与美国环氧沥青混合料比较
二、环氧沥青的优良性能
(1)强度高:美国环氧沥青混合料的马歇尔稳定度是普通沥青
混合料稳定度的5一10倍,这一点对适应我国当前公路交通 运输普遍超载的现象非常有利。 (2)抗变形能力强:在呈现高强度的同时,环氧沥青混合料还 表现出良好的抗变形能力。不仅能非常有效的防止高温时 塑性变形,克服目前重交通道路沥青路面普遍形成车辙的问 题,同时也可较好的适应大跨径桥梁变形程度高,变形状况 复杂的需要。 (3)抗疲劳寿命长:国内外试验证实,在高强度的保证下,环氧 沥青混合料表现出极优良的耐疲劳性,疲劳寿命几乎是普通 沥青混合料的10一30倍。

环氧沥青材料开发现状与应用研究沥青作为一种铺装材料广泛应用于道路桥梁建设中，为提高性能，普遍采用聚合物对普通沥青进行改性。

20世纪90年代以来，国际上关于沥青改性的研究重点开始转到环氧树脂沥青上。

[4]环氧沥青具有强度高、刚度大、优良的耐疲劳性能、突出的层间结合能力、良好的温度稳定性和较强的抗腐蚀性等特点。

[1]采用环氧树脂改性的方法还可以从根本上改变普通沥青的热塑性要求。

目前我国京长江二桥、润扬长江公路大桥、浙江舟山桃天门大桥等桥梁都采用了环氧沥青混合料进行铺装。

[2]本文研究了环氧沥青的现状与目前阶段实际使用情况，尤其是在钢桥面铺装、桥面维修中的应用。

1、环氧沥青1.1环氧沥青简介环氧沥青是由环氧树脂、煤焦沥青、溶剂固化剂等组成的双组份漆。

在沥青中加入环氧树脂，经过与固化剂发生硬化反应，形成不可逆的固化物，使沥青性质由热塑性转化成热固性，从而赋予了环氧沥青强度高、刚度大、优良的耐疲劳性能、突出的层间合能力、良好的温度稳定性和较强的抗腐蚀性。

[3]环氧树脂与固化剂反应后，沥青分子分散于环氧树脂形成的网状结构中，形成不可逆的固化物，从而赋予沥青优良的物理性能。

环氧树脂的种类主要有双酚A型环氧树脂、缩水甘油醚类环氧树脂、脂环族环氧树脂和酚醛环氧树脂等。

用环氧沥青拌制的沥青混合料，其路用性能比普通沥青混合料优异得多。

[4]1.2 环氧沥青的改性原理环氧沥青就是选择合适的化学改性剂，对普通沥青进行化学改性，从而改变它跟环氧树脂的相容性。

1979年，Hayashi等提出了一种双组份的环氧树脂改性沥青材料：加入合适的固化剂、促进剂及其他添加剂，混和均匀得到环氧改性沥青的A组分。

选择合适的环氧树脂作为环氧改性沥青的B组分。

将A、B组分混和制成改性沥青结合料。

[5]1.3 环氧沥青的施工条件1）前道漆膜表面应无油污、水份、灰尘等。

2）底材温度须高于露点3℃以上，当底材温度低于5℃时漆膜不固化，不宜涂装。

3）甲组份充分搅匀后，搅拌下按配比将乙组份倒入甲组份中，充分混合均匀，静置熟化30min后，视涂装方法，用配套稀释剂，调至施工粘度。

2 粘度增长特征分析
环氧沥青的固化过程是不均匀的 (见图 1) 。首 先以快速反应形成的高分子环氧树 脂齐聚物为核 心 , 在体系中产生不均一的微凝胶体 , 随着环氧树脂 固化的进行 , 这种微凝胶体逐步长大 , 体系由微凝胶 体逐步生成大凝胶体, 直至形成三维空间网状结构 的凝胶状聚合物。在粘度上的表现为 : 在初始混合 形 成高分子环氧树脂齐聚物阶段 , 粘度一般增长很
第 6期
王运武, 等: 环氧沥青混合料施工性能研究
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时间内体系粘度达到 2 000 M Pa ∃ s 。 样品 LY 1 由 于没有添加促进剂, 固化反应受到很大程度的抑制 , 结合料的粘度增长一直处于比较缓慢的状态 ; 样品 LY 4在 15 m in 时粘度开始加速增长 , 在 25 m in 时 粘度值就达到了 280 M Pa ∃ s , 固化速率过快, 反映 到现场施工 , 则体现为环氧沥青与集料混合后 , 混合 料在运输、 摊铺和碾压过程中过早开始固化, 从而导 致无法完全碾压密实, 施工结束后桥面铺装层空隙 率无法达到设计要求 , 容易造成桥面早期损害。样 品 LY 3 与样 品 LY 4 类 似, 结合料粘度到达 280 M P a∃ s的时 间也只有 32 m in , 无法满足 施工时间 40 m in 的要求 ; 对于样品 LY 1 虽然其粘度达到 280M Pa∃ s的时间有 45 m in, 可以满足施工现场所 有的工序, 但是存在后期强度增长缓慢的问题 , 不利 于早期开放交通 ; 样品 LY 2的粘度达到 280 M Pa∃ s的时间有 42 m in , 比美国的环氧沥青所能提供的 施工时间只少了 3 m in , 基本上可以满足具有环氧沥 青施工经验的单位进行施工的要求。 通过对比美国与东南大学环氧沥青产品的粘时 曲线可以看到, 较为成熟的环氧沥青产品在前期应 具备粘度增长缓慢的特征 , 以确保在结合料粘度到 达 280M P a∃ s之前能方便地完成一系列的施工工 序 ; 后期结合料粘度应高速增长 , 在较短的时间内能 完成固化反应, 以便能早日开放交通。 2 . 2 温度对固化进程的影响 在上述确定 B 组分中促进剂掺量的试验中 , 固 化反应温度为 120 # 。而实际上, 对于新配制的 国产环氧沥青来说, 120 # 不一定是最佳反应温度 , 反应温度的高低对其粘度增长的影响也是需要进一 步研究的。因此 , 有必要对样品 LY 2 进行不同反 应温度条件下的粘度试验 , 考察其粘度随温度变化 的改变 , 以进一步确定国产环氧沥青最佳反应温度。 为此, 又分 别进行 110 # 、 130 # 条 件下的 粘度试 验 , 绘制粘时曲线于图 3 。 由粘度曲线走向及趋势可以看出 , 温度对环氧 沥青固化进程有很大的影响。在 A、 B 组分共混后 的初期 , 由于固化反应比较缓慢 , 体系的粘度主要受 沥青的影响。 130 # 条件下的起始粘 50 M Pa ∃ s度 要明显小于 110 # 时的 100 M Pa ∃ s 。 在 130 # 反 应温度下, 样品 LY 2 的粘度加速增长阶段的时间 大 大 提 前 了 , 体 系 粘 度 在 31 m in 时 就 达 到 了 280M Pa ∃ s ; 110 # 时 , 由于 固化剂 的活性 受到抑 制 , 体系粘度的增长趋势和 120 # 条件下样品 LY 1 类似, 都存在体系粘度增长缓慢的问题, 不利于混合

环氧煤沥青涂料性能试验报告一、试验目的1.评估环氧煤沥青涂料的粘度和流变特性。

2.测试涂料的干燥时间和硬化性能。

3.评估涂层的耐腐蚀性能和机械性能。

4.判断涂料与金属表面的黏附性能。

二、实验方法1.粘度测试：采用旋转粘度计，在规定温度下测量涂料的粘度，并绘制流变曲线。

2.干燥时间测试：在常温干燥条件下，测量涂料的干燥时间。

3.腐蚀测试：采用电化学方法，测量涂料涂层在盐雾湿热环境下的耐腐蚀性能。

4.机械性能测试：采用万能试验机进行拉伸和弯曲测试，测试涂料涂层的机械性能。

5.黏附性测试：采用刮格法测量涂料与金属表面的黏附性能。

三、实验结果1.粘度和流变特性：环氧煤沥青涂料的粘度在25°C下为3000mPa·s，流变曲线呈现剪切稀释的趋势。

2.干燥时间和硬化性能：涂料在常温下的干燥时间约为24小时，完全硬化需要48小时。

3.耐腐蚀性能：经过2000小时的盐雾湿热试验，涂料涂层未发现明显的腐蚀和剥落现象。

4.机械性能：涂料涂层的拉伸强度为30MPa，弯曲强度为40MPa。

5.黏附性能：涂料与金属表面的黏附性能达到最高等级，刮格法无明显剥离。

四、讨论与分析1.环氧煤沥青涂料的粘度适中，易于施工操作。

2.干燥时间较长，需要考虑施工环境和时间。

3.耐腐蚀性能良好，能有效提供金属表面的防腐蚀保护。

4.机械性能较高，具有一定的耐磨损和抗冲击性能。

5.黏附性能优秀，可以保证涂层的长期附着力。

五、结论通过本次试验，我们评估了环氧煤沥青涂料的性能特点。

该涂料具有适中的粘度、良好的干燥时间和硬化性能、优异的耐腐蚀性能和机械性能，黏附性能达到最高等级。

因此，环氧煤沥青涂料是一种优秀的防腐蚀涂料，适用于金属和混凝土表面的防护。

在实际应用中，可以根据需求选择合适的涂料类型和厚度，以达到最佳的防腐蚀效果。

室温固化环氧胶成分分析，配方技术开发及应用导读：本文详细介绍了室温固化环氧胶的背景，特性，配方等等，需要注意的是，本文中所列出配方表数据经过修改，如需要更详细的内容，请与我们的技术工程师联系。

苏州禾川化学引进国外尖端配方解析技术，致力于室温固化环氧胶成分分析，配方还原，研发外包服务，为胶黏剂相关企业提供一整套配方技术解决方案。

一.背景室温固化环氧胶通常是指室温下为液状的，调制后可于室温20～30℃条件下几分钟到几小时内凝胶，于不超过7d的时问内完全固化并达到可用强度的一类胶粘剂。

室温固化的胶粘剂在使用时具有省时、省力、省工、节省能源、使用方便等一系列优点，不仅可以降低胶粘剂成本，而且可以简化加工过程，特别适用于大尺寸部件的高温维修及收缩材料的粘接。

二．室温固化环氧胶2.1室温固化环氧胶特性室温固化环氧胶，按照其结构可分为结构型和非结构型两大类;按照包装形式可分为糊状双组分和单组份，常见的为双组分形式;目前，室温固化环氧胶的研究方向主要有两个：室温快固化环氧胶和室温固化耐热环氧胶。

在环氧树脂众多的固化体系中，室温固化体系以其低廉的操作成本，灵活的操作以及优良的综合性能成为应用中的首选体系，是其它热固化体系所不能替代的。

室温固化环氧胶的优点主要表现在以下几个方面：1)力学性能较好:只要保证足够的固化时间,室温固化的环氧树脂体系也能达到和热固化体系差不多的力学性能；2)成本低廉:室温固化环氧树脂体系的固化条件是自然条件,不需要其他的加热设备、加热载体和热源；3)应用面极广:可适合露天作业和大型工程实施，也可用于其他无法进行热处理的场合。

2.2.1室温快固化环氧胶室温快速固化环氧胶因固化快、强度高、耐久性好、储存稳定、粘接材料广泛等一系列优点，在航空、航天、汽车、轮船、机械制造、电子等工业以及日常生活中得到广泛应用,是一种国内急需、不可替代的化工材料;目前市面上的室温快速固化环氧胶大致分为：修补胶、密封胶、灌封胶等；室温快速固化环氧胶主要是采用高活性树脂、快速固化剂和高效促进剂；高活性环氧树脂是环氧胶快速固化的基础，快速固化剂是环氧胶黏剂快速固化的关键，快速固化剂有硫醇型固化剂。

环氧沥青混合料性能试验研究黄冰释1严克林2汪林3（1、湖北鄂东长江公路大桥有限公司，湖北黄石435002；2、湖北公安县公路局，湖北荆州434300；3、重庆鹏方路面工程技术研究院有限公司，重庆400054）摘要：对美国进口和国产环氧沥青进行了环氧沥青混合料性能研究。

结果表明，美国进口还是国产环氧沥青混合料具有优良的高低温性能和水稳定性，各项指标均能满足要求。

从环氧沥青混合料各项性能综合来看，美国进口环氧沥青混合料的性能要略优于国产环氧沥青混合料。

关键词：钢桥面；环氧沥青；混合料环氧沥青是将环氧树脂加入沥青中，经与固化剂发生固化反应，形成不可逆的固化物，其固化反应使沥青从热塑性转变为热固性，因此环氧沥青具有比普通沥青优异得多的物理、力学性能，如高强度、优良的抗疲劳性能、良好的耐久性及抗老化性能。

环氧沥青混凝土作为高性能材料，在国外工程中得到了较为广泛的应用，英国的壳牌石油公司、日本的Watanabegumi公司、美国的ChemCo Systems公司也都已生产专利的环氧沥青商品出售。

我国从南京长江第二大桥开始，引入了环氧沥青这种桥面铺装材料，初期都是采用美国技术，选用美国进口环氧沥青应用于国内钢桥面铺装中。

随着研究的不断深入，由东南大学开发了国产环氧沥青品牌，并已应用于实体工程。

本文采用美国进口和国产环氧沥青进行了环氧沥青混合料性能试验研究。

1. 环氧沥青混合料配合比设计1.1 环氧沥青混合料主要技术指标要求环氧沥青混合料的配合比设计依旧采用传统的马歇尔设计方法确定。

选用混合料的空隙率、马歇尔稳定度、残留稳定度、低温弯曲极限应变等作为环氧沥青混合料的设计参数，如表3.12所示。

表3.12 钢桥面环氧沥青混合料固化后主要设计指标1.2 混合料级配设计根据环氧沥青混凝土在我国钢桥面铺装中应用的经验，环氧沥青混合料矿料级配范围见表1，并尽可能靠近中值，试验研究选用级配中值作为设计级配，级配曲线见图1。

环氧沥青材料的制备及性能研究本论文针对环氧沥青材料在实验室小试研究阶段中的配方设计环节,讨论了环氧沥青材料在制备过程中基质沥青和环氧树脂在热力学上的相容性的解决、环氧树脂交联网络微观结构的形成和控制、不同性质的环氧树脂固化剂对所制备得到的环氧沥青材料固化动力学的影响、在使用过程中环氧沥青材料因为冻融循环条件下和模拟自然条件下的破坏机理,以及环氧沥青材料在今后研究趋势进行了预测和展望。

本论文开展的具体研究工作如下:1)环氧沥青材料在制备过程中的相容性和微观相态结构的控制:在本部分的研究中,利用接枝聚合的方式,以四丁基溴化铵和无水氯化亚锡为相转移剂和反应催化剂,以低分子量的环氧树脂和桐油为原料,合成制备了一种可形成预交联网络的反应型增容剂,以彻底改善沥青与环氧树脂之间的相容性。

该反应型活性增容剂不仅可以有效地将沥青分散至微米级,同时,因其含有可发生固化交联的活性官能团,可以发生凝胶化反应而在热力学上与沥青形成稳定均一的单一相态,一方面可以大大增强沥青的力学性能,另一方面可以有效避免在沥青相中形成类似于常规分散剂留下的蜂窝状的破坏应力集中点,增加环氧沥青材料的使用耐久性。

研究结果表明:当环氧树脂不发生交联固化反应时,在制备的环氧沥青体系中,只能起到基质沥青增塑剂的作用;当加入癸二酸作为环氧沥青材料中环氧树脂的固化剂后,癸二酸在某种程度上可以起到增加环氧树脂和基质沥青相容性,并且环氧沥青材料中的基质沥青的分散粒径随着癸二酸含量的增加而变得更小,当癸二酸含量为11质量份以上时,基质沥青最小分散粒径在5～10μm的范围内;在整体相态上,环氧树脂和基质沥青呈海岛状分布。

更进一步,如果利用在分子结构上内更高刚性的甲基四氢苯酐和改性桐油酸酐与长链柔性结构的癸二酸进行复合后,作为环氧沥青材料的复配固化剂使用时,环氧沥青固化体系的玻璃化转变温度Tg大幅度提高,表现为在环氧树脂的固化结构上,可以形成更高交联密度的网络结构,因而,无论是在宏观的力学性能上,还是在微观的相态结构上,都具有明显的改善。

分类号:U41410710-2015231007专业硕士学位论文环氧沥青微观结构与性能研究张一函导师姓名职称丛培良教授申请学位类别硕士学科专业名称材料工程论文提交日期2018年5月2日论文答辩日期 2018年6月9日学位授予单位长安大学Study on microstructure and properties for epoxy asphaltA Thesis Submitted for the Degree of MasterCandidate：Zhang YihanSupervisor：Prof.Cong PeiliangChang’an University, Xi’an, China摘要钢桥面的铺装一直是国内外广泛关注的工程问题。

环氧沥青材料具有优良的高温稳定性，高强度和抗疲劳性能，是一种良好的钢桥面铺装材料。

但是，国内大部分环氧沥青在拌和过程中存在粘度增长过快，时间控制要求严格，这严重影响环氧沥青的桥面摊铺，而且经过固化后大部分环氧沥青的韧性较差。

因此，开发研制环氧沥青具有重要的实用价值。

本文通过对自制环氧沥青（记为HA环氧沥青）以及两种对照组（日本环氧沥青和国产环氧沥青，分别记为TAF环氧沥青和5210环氧沥青）固化过程中红外，粘度，宏观力学和微观结构等的变化进行了研究；采用环氧基转化率与时间的关系来描述三种环氧沥青固化反应的进程，并通过官能团的变化分析固化过程中的化学反应；建立了HA 环氧沥青在固化过程中，时间、温度和转化率之间的数学关系；分析了三种环氧沥青固化过程中粘度随时间的变化以及温度对粘度变化的影响，这对实际施工有着尤为重要的指导实用价值；并研究了固化过程中三种环氧沥青拉伸强度和断裂伸长率随温度、时间的变化；评价了三种环氧沥青不同试验温度下的低温蠕变性以及温度敏感性；分析了三种环氧沥青不同固化时期微观形貌的变化，从而全面系统的理解和评价三种环氧沥青的微观和宏观性能。

研究结果表明：HA和TAF环氧沥青的固化反应为一级反应，而5210环氧沥青的固化反应为四级反应；HA和TAF环氧沥青高温反应速率较慢，5210环氧沥青的反应速率较快；HA和TAF环氧沥青粘度的增长随着时间增长变化缓慢，5210环氧沥青的粘度随时间的增长很快；这说明HA环氧沥青和TAF环氧沥青利于施工的拌和和压实，而5210环氧沥青要严格控制时间以免粘度过大；模拟出5210环氧沥青的粘度，时间和温度的数学关系，以便能够相对的把控拌和时间；在高温拌和过程中HA环氧沥青的温度敏感性低于TAF环氧沥青的温度敏感性；HA和TAF环氧沥青的拉伸强度均优于5210环氧沥青的拉伸强度，HA和TAF环氧沥青的固化主要集中在长期固化期间，而5210环氧沥青在经过4h的高温短期固化后拉伸强度基本形成，长期固化较慢；随着固化时间的增加，三种环氧沥青的劲度模量变大，蠕变速率减小，低温抗裂性降低。