水性環(huán)氧樹(shù)脂改性乳化瀝青用作粘層

程惠蕾

（遼寧仁泰交通科技有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110166）

水性環(huán)氧樹(shù)脂改性乳化瀝青用作粘層

程惠蕾

（遼寧仁泰交通科技有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110166）

為了研究水性環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)乳化瀝青的改性特征及其應(yīng)用效能，對(duì)水性環(huán)氧樹(shù)脂改性的乳化瀝青的牢固性和黏度進(jìn)行測(cè)試，并且對(duì)其進(jìn)行馬路使用測(cè)試。結(jié)合室內(nèi)試驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析表明：水性環(huán)氧樹(shù)脂可有效提高乳化瀝青的穩(wěn)定性和黏度，確定了可用作粘層。

改性乳化瀝青；水性環(huán)氧樹(shù)脂；粘層

環(huán)氧樹(shù)脂是一種環(huán)保型材料，具有良好的物理、化學(xué)性能，它對(duì)平時(shí)所使用的大多數(shù)材料的表面都具有良好的粘接強(qiáng)度，穩(wěn)定性好，強(qiáng)度高，因而廣泛地應(yīng)用澆注、浸潤(rùn)、黏結(jié)劑、涂料等用途。且水性環(huán)氧樹(shù)脂具備氣味小、使用安全、可用清水洗等特點(diǎn)，正在不斷地被推廣使用。乳化瀝青是常溫下黏度很低、流動(dòng)性很好的一種道路建筑材料。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，大多數(shù)人都已經(jīng)過(guò)上了小康生活，隨之而來(lái)的車輛數(shù)量的日益增長(zhǎng)，長(zhǎng)期超負(fù)荷的路上受壓情況，使得道路受損現(xiàn)象日益嚴(yán)重，因此如何提高瀝青路面的質(zhì)量和養(yǎng)護(hù)修補(bǔ)成為各界關(guān)心的問(wèn)題。將水性氧化樹(shù)脂應(yīng)用于乳化瀝青，可有效改善乳化瀝青的穩(wěn)定性和黏度。本文研究改性的乳化瀝青是否可作為粘層，黏結(jié)各層面使之成為一個(gè)整體。從而為水性環(huán)氧樹(shù)脂改性乳化瀝青的應(yīng)用提供科學(xué)實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1.實(shí)驗(yàn)部分

1.1實(shí)驗(yàn)材料

乳化瀝青為自制的陽(yáng)離子型乳化瀝青。通過(guò)固化劑改性的方法自制水性環(huán)氧樹(shù)脂改性劑，制作方法為將環(huán)氧樹(shù)脂和固化劑乳液放入容器中，用攪拌器在400r/min速率下攪拌15min，即可制作成均勻的水性氧化樹(shù)脂。

1.2水性環(huán)氧樹(shù)脂改性乳化瀝青的配制

將乳化瀝青和水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液以及固化劑按照一定的比例進(jìn)行混合，邊混合邊均勻攪拌。在混合攪拌之前要先加入一定量的水，這樣可以提高乳化瀝青對(duì)水性環(huán)氧樹(shù)脂的吸附性和可攪拌性，要注意嚴(yán)格控制加入水的量，使得加水?dāng)嚢韬蟛牧系谋砻娉蕽駶?rùn)狀態(tài)。強(qiáng)力作用會(huì)加快乳化瀝青的破乳速度，用力地?cái)嚢枰矔?huì)對(duì)乳化瀝青造成一定的破壞，因此攪拌時(shí)，要注意速度和力度，時(shí)間一般為加入乳化瀝青后60s。由于固化劑水性環(huán)氧樹(shù)脂體系中，環(huán)氧樹(shù)脂表面被覆的一層固化劑經(jīng)過(guò)改性后，其分子結(jié)構(gòu)可以看作是高分子表面活性劑，當(dāng)水性環(huán)氧樹(shù)脂的摻量較低的時(shí)候，同一個(gè)水性環(huán)氧樹(shù)脂可以吸附不同的乳化瀝青，從而使得乳化瀝青之間產(chǎn)生接連的效應(yīng)。當(dāng)環(huán)氧樹(shù)脂的摻量逐漸增加時(shí)環(huán)氧樹(shù)脂會(huì)發(fā)生局部的絮凝，甚至形成局部的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，對(duì)瀝青粒子起到了局限的作用，減少其沉降速率，這樣穩(wěn)定性會(huì)相應(yīng)地增加。

2.性能測(cè)試及分析

2.1水性環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)乳化瀝青黏度的影響

在室溫養(yǎng)生條件下，制備不同水性環(huán)氧樹(shù)脂摻量下的乳化瀝青混合材料，對(duì)其黏度進(jìn)行檢測(cè)。氧化樹(shù)脂的摻量會(huì)影響混合材料的黏度，在剛開(kāi)始時(shí)，當(dāng)水性氧化樹(shù)脂的摻量較低時(shí)，對(duì)乳化瀝青的影響微乎其微，但是隨著水性環(huán)氧樹(shù)脂摻量的增加，乳化瀝青混合材料的黏度逐漸提高，依據(jù)研究數(shù)據(jù)顯示水性環(huán)氧樹(shù)脂的摻量對(duì)乳化瀝青有顯著影響。水性氧化樹(shù)脂在固化過(guò)程中，固化物可以與多個(gè)乳化瀝青粒子相結(jié)合，這樣就可以形成復(fù)合物，使得瀝青微粒的沉降速度大大降低，并且環(huán)氧樹(shù)脂之間也會(huì)絮凝，形成局部網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，對(duì)乳化瀝青起到了局限的作用。環(huán)氧樹(shù)脂固化物中的環(huán)氧基團(tuán)可以和石料表面的硅羥鍵發(fā)生鍵合作用，增加了乳化瀝青和石料之間的粘附性和穩(wěn)固性。再者，固化物的表面有的基團(tuán)，可以和石料中的基團(tuán)相互吸引，形成復(fù)合物，增加了和石料之間的黏度。而且水性環(huán)氧樹(shù)脂表面也帶有電荷，可以強(qiáng)化上述兩者之間的緊密結(jié)合。增加了瀝青的粘附性，可考慮將改性的乳化瀝青用作粘層。

2.2水性環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)乳化瀝青凍融劈裂強(qiáng)度的影響

對(duì)不同水性環(huán)氧樹(shù)脂摻量下的乳化瀝青混合料進(jìn)行凍融劈裂強(qiáng)度試驗(yàn)，通過(guò)檢測(cè)其水穩(wěn)定性來(lái)測(cè)試其黏度。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)得知隨著水性環(huán)氧樹(shù)脂摻量的增加，乳化瀝青混合材料的凍融劈裂強(qiáng)度也逐漸提高。因?yàn)槿榛癁r青混合材料的凍融劈裂強(qiáng)度指標(biāo)能夠有效準(zhǔn)確地反映混凝土的穩(wěn)定性，而且在一定程度上也能夠反映材料的黏聚力，因此該實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明水性氧化樹(shù)脂改性的乳化瀝青，其黏聚力大大提高，其內(nèi)在原因是水性氧化樹(shù)脂提高了混凝土中材料的吸附力。從而增加了混凝土的黏聚力。氧化樹(shù)脂的凝固可封住縫隙滲入到底層，又可以利用樹(shù)脂的黏性來(lái)增強(qiáng)新舊混凝土之間的吸引力。水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液可以均勻地浸潤(rùn)到混凝土中，進(jìn)而來(lái)彌補(bǔ)因?yàn)榛炷恋姆植疾痪纬傻目p隙和斷裂等問(wèn)題，增加混凝土內(nèi)部的黏聚力，使得混凝土在內(nèi)部形成一個(gè)強(qiáng)大又牢固的整體。就可以防止路面因?yàn)榻煌ㄜ嚵髁窟^(guò)大，超載負(fù)荷過(guò)重造成的道路損壞問(wèn)題。從而起到對(duì)路面的防護(hù)作用。

2.3水性環(huán)氧樹(shù)脂改性乳化瀝青的道路應(yīng)用

近年來(lái)，交通運(yùn)輸事業(yè)蓬勃發(fā)展，城市的大街小巷都穿梭者各種私家車，公交車，那么相應(yīng)的公路、橋梁的維修問(wèn)題日益受到人們的重視。許多未達(dá)到壽命的路面、橋梁都出現(xiàn)了坍塌和破損的現(xiàn)象，這不僅給人們的交通出行帶來(lái)不便，更增加了人們出行的風(fēng)險(xiǎn)。因此，提高路面的質(zhì)量和維護(hù)問(wèn)題，就顯得尤為重要。水性氧化樹(shù)脂是一種無(wú)特殊氣味的、對(duì)人們身體健康無(wú)害的、可用水清洗的灌縫材料。將其增加到乳化瀝青中，可增加瀝青的作用，而不增加環(huán)境、經(jīng)濟(jì)各方面的負(fù)擔(dān)。

通過(guò)改變水性氧化樹(shù)脂在乳化瀝青中的所占比例，可分析出水性氧化樹(shù)脂改性乳化瀝青的道路功能指標(biāo)，可觀測(cè)到在加入水性氧化樹(shù)脂以后，路面的性能指標(biāo)得到明顯的提高。

3.水性環(huán)氧樹(shù)脂改性乳化瀝青用作粘層

粘層指的是為了加強(qiáng)道路瀝青層之間，瀝青層與混凝土面之間的黏結(jié)而放置的一薄薄瀝青層。粘層主要起黏結(jié)的作用，用水性環(huán)氧樹(shù)脂改性的乳化瀝青，其黏度比以往的瀝青大大增加，因?yàn)闉r青在材料的選擇上也主要集中在黏結(jié)度方面，所以在這方面有較大的改善。粘層使各層面之間、層面與構(gòu)造物粘結(jié)成一個(gè)小團(tuán)體。在許多結(jié)構(gòu)上均應(yīng)該均勻地涂撒上粘層。不管是新的瀝青路面，或者是舊的瀝青路面，粘層瀝青并不會(huì)深入到下層或者浸潤(rùn)到上層，其只是局限地存在于層面與層面之間或者層面與構(gòu)造物之間，形成薄薄的一層瀝青。從而增加上下兩層之間的黏聚力，防止新建的層面出現(xiàn)移動(dòng)。由于改性的乳化瀝青其黏聚力較乳化瀝青更為強(qiáng)大，因此其更適合作為粘層。改性的乳化瀝青大大地適用，將會(huì)使得路面更加穩(wěn)固，較少路面損壞情況，起到修護(hù)和保養(yǎng)的作用。盡管乳化瀝青應(yīng)用于國(guó)內(nèi)以及國(guó)外的各個(gè)路面，但是乳化瀝青仍然存在著自身的缺陷。并且這些缺陷是不容忽視的，例如其在攪拌過(guò)程中就有可能導(dǎo)致破乳，這對(duì)于道路質(zhì)量和施工的進(jìn)度都會(huì)產(chǎn)生極大地困擾。并且由于其黏度的限制，可使路面出現(xiàn)斷層或者滑移，引起路面早期破損。對(duì)道路的質(zhì)量以及人們的出行安全都帶來(lái)不便。因此開(kāi)發(fā)改性的乳化瀝青，增加黏度，提高道路質(zhì)量迫在眉睫。更加說(shuō)明了水性氧化樹(shù)脂改性的乳化瀝青的用途是不可估量的。改性的乳化瀝青在粘層的應(yīng)用，會(huì)增加道路的質(zhì)量和適用的年限、減少維修次數(shù)，是非常可行的。

結(jié)語(yǔ)

水性環(huán)氧樹(shù)脂是一種很好的建筑材料和乳化瀝青的改性材料，加入后乳化瀝青的抗壓、抗磨、抗裂、抗折、強(qiáng)度、黏度都會(huì)有不同程度地增加。能夠滿足路面短時(shí)間內(nèi)的抗破損要求，保證道路的使用年限，能夠耐受較大強(qiáng)度的路面通車情況。水性氧化樹(shù)脂改性乳化瀝青，主要是由乳化劑、瀝青和水組成，本文采用陽(yáng)離子乳化劑制備的瀝青，其本身的穩(wěn)定性以及黏度較好。水性的氧化樹(shù)脂在改性其他材料的同時(shí)，保持自身良好的黏聚能力，增加了其他材料的黏聚力，也正因?yàn)槠溥@個(gè)特點(diǎn)，使其能夠更好地與其他材料結(jié)合。經(jīng)過(guò)改性的乳化瀝青作為粘層，在乳化瀝青的基礎(chǔ)上增加了黏聚作用，更牢固地與上下層面結(jié)合。增加路面的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)道路的適用年限。隨著水性氧化樹(shù)脂的加入，乳化瀝青混合材料的凍融劈裂強(qiáng)度能夠顯著地提高，說(shuō)明水性環(huán)氧樹(shù)脂的加入對(duì)乳化瀝青的水穩(wěn)定性和黏度都有提高。

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