水性環(huán)氧樹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 110166）

水性環(huán)氧樹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 110166）

為了研究水性環(huán)氧樹脂對乳化瀝青的改性特征及其應(yīng)用效能，對水性環(huán)氧樹脂改性的乳化瀝青的牢固性和黏度進行測試，并且對其進行馬路使用測試。結(jié)合室內(nèi)試驗和數(shù)據(jù)分析表明：水性環(huán)氧樹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)氧樹脂；粘層

環(huán)氧樹脂是一種環(huán)保型材料，具有良好的物理、化學(xué)性能，它對平時所使用的大多數(shù)材料的表面都具有良好的粘接強度，穩(wěn)定性好，強度高，因而廣泛地應(yīng)用澆注、浸潤、黏結(jié)劑、涂料等用途。且水性環(huán)氧樹脂具備氣味小、使用安全、可用清水洗等特點，正在不斷地被推廣使用。乳化瀝青是常溫下黏度很低、流動性很好的一種道路建筑材料。隨著國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，大多數(shù)人都已經(jīng)過上了小康生活，隨之而來的車輛數(shù)量的日益增長，長期超負荷的路上受壓情況，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)護修補成為各界關(guān)心的問題。將水性氧化樹脂應(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整體。從而為水性環(huán)氧樹脂改性乳化瀝青的應(yīng)用提供科學(xué)實驗依據(jù)。

1.實驗部分

1.1實驗材料

乳化瀝青為自制的陽離子型乳化瀝青。通過固化劑改性的方法自制水性環(huán)氧樹脂改性劑，制作方法為將環(huán)氧樹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脂。

1.2水性環(huán)氧樹脂改性乳化瀝青的配制

將乳化瀝青和水性環(huán)氧樹脂乳液以及固化劑按照一定的比例進行混合，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水性環(huán)氧樹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櫊顟B(tài)。強力作用會加快乳化瀝青的破乳速度，用力地攪拌也會對乳化瀝青造成一定的破壞，因此攪拌時，要注意速度和力度，時間一般為加入乳化瀝青后60s。由于固化劑水性環(huán)氧樹脂體系中，環(huán)氧樹脂表面被覆的一層固化劑經(jīng)過改性后，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)氧樹脂的摻量較低的時候，同一個水性環(huán)氧樹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)氧樹脂的摻量逐漸增加時環(huán)氧樹脂會發(fā)生局部的絮凝，甚至形成局部的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，對瀝青粒子起到了局限的作用，減少其沉降速率，這樣穩(wěn)定性會相應(yīng)地增加。

2.性能測試及分析

2.1水性環(huán)氧樹脂對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)氧樹脂摻量下的乳化瀝青混合材料，對其黏度進行檢測。氧化樹脂的摻量會影響混合材料的黏度，在剛開始時，當(dāng)水性氧化樹脂的摻量較低時，對乳化瀝青的影響微乎其微，但是隨著水性環(huán)氧樹脂摻量的增加，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)氧樹脂的摻量對乳化瀝青有顯著影響。水性氧化樹脂在固化過程中，固化物可以與多個乳化瀝青粒子相結(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)氧樹脂之間也會絮凝，形成局部網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，對乳化瀝青起到了局限的作用。環(huán)氧樹脂固化物中的環(huán)氧基團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，可以和石料中的基團相互吸引，形成復(fù)合物，增加了和石料之間的黏度。而且水性環(huán)氧樹脂表面也帶有電荷，可以強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)氧樹脂對乳化瀝青凍融劈裂強度的影響

對不同水性環(huán)氧樹脂摻量下的乳化瀝青混合料進行凍融劈裂強度試驗，通過檢測其水穩(wěn)定性來測試其黏度。經(jīng)過實驗得知隨著水性環(huán)氧樹脂摻量的增加，乳化瀝青混合材料的凍融劈裂強度也逐漸提高。因為乳化瀝青混合材料的凍融劈裂強度指標(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，因此該實驗數(shù)據(jù)表明水性氧化樹脂改性的乳化瀝青，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。氧化樹脂的凝固可封住縫隙滲入到底層，又可以利用樹脂的黏性來增強新舊混凝土之間的吸引力。水性環(huán)氧樹脂乳液可以均勻地浸潤到混凝土中，進而來彌補因為混凝土的分布不均而形成的縫隙和斷裂等問題，增加混凝土內(nèi)部的黏聚力，使得混凝土在內(nèi)部形成一個強大又牢固的整體。就可以防止路面因為交通車流量過大，超載負荷過重造成的道路損壞問題。從而起到對路面的防護作用。

2.3水性環(huán)氧樹脂改性乳化瀝青的道路應(yīng)用

近年來，交通運輸事業(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、橋梁的維修問題日益受到人們的重視。許多未達到壽命的路面、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不便，更增加了人們出行的風(fēng)險。因此，提高路面的質(zhì)量和維護問題，就顯得尤為重要。水性氧化樹脂是一種無特殊氣味的、對人們身體健康無害的、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)濟各方面的負擔(dān)。

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

3.水性環(huán)氧樹脂改性乳化瀝青用作粘層

粘層指的是為了加強道路瀝青層之間，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)氧樹脂改性的乳化瀝青，其黏度比以往的瀝青大大增加，因為瀝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)成一個小團體。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，粘層瀝青并不會深入到下層或者浸潤到上層，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。由于改性的乳化瀝青其黏聚力較乳化瀝青更為強大，因此其更適合作為粘層。改性的乳化瀝青大大地適用，將會使得路面更加穩(wěn)固，較少路面損壞情況，起到修護和保養(yǎng)的作用。盡管乳化瀝青應(yīng)用于國內(nèi)以及國外的各個路面，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，例如其在攪拌過程中就有可能導(dǎo)致破乳，這對于道路質(zhì)量和施工的進度都會產(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。對道路的質(zhì)量以及人們的出行安全都帶來不便。因此開發(fā)改性的乳化瀝青，增加黏度，提高道路質(zhì)量迫在眉睫。更加說明了水性氧化樹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

水性環(huán)氧樹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、強度、黏度都會有不同程度地增加。能夠滿足路面短時間內(nèi)的抗破損要求，保證道路的使用年限，能夠耐受較大強度的路面通車情況。水性氧化樹脂改性乳化瀝青，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。水性的氧化樹脂在改性其他材料的同時，保持自身良好的黏聚能力，增加了其他材料的黏聚力，也正因為其這個特點，使其能夠更好地與其他材料結(jié)合。經(jīng)過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，延長道路的適用年限。隨著水性氧化樹脂的加入，乳化瀝青混合材料的凍融劈裂強度能夠顯著地提高，說明水性環(huán)氧樹脂的加入對乳化瀝青的水穩(wěn)定性和黏度都有提高。

［1］韋星船，鄧妮，任保川，等.有機硅改性紫外光固化水性環(huán)氧衣康酸樹脂的制備及性能研究［J］.電鍍與涂飾，2016（6）：275-280+339.

［2］常艷婷，陳忠達，張震，等.環(huán)氧乳化瀝青粘層剪切疲勞性能［J］.江蘇大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2016（3）：342-346.

［3］袁世剛.水性環(huán)氧樹脂改性乳化瀝青試驗研究［J］.市政技術(shù)，2016（2）：189-192.

［4］張慶，郝培文，白正宇.水性環(huán)氧樹脂改性乳化瀝青性能表征及機理研究［J］.公路工程，2016（2）：109-112.

［5］鞠向偉，彭海龍，高培偉，等.適用于隧道混凝土裂縫修補的水性環(huán)氧樹脂改性砂漿性能研究［J］.隧道建設(shè)，2016（4）：398-402.

TQ316

A