國家標準《道路用水性環氧樹脂乳化瀝青混合料》解析

文 中交基礎設施養護集團有限公司 張紅春

道路用水性環氧樹脂乳化瀝青混合料是一種預防性養護和中修使用的新型材料，具有粘結性強、性價比高、壽命長、節能環保等優點，有效解決了常規微表處、稀漿封層等表處技術存在的易脫落、開裂、起皮等壽命難題及無法用于水泥路面問題。該標準的制定將從根本上改變過去常規的預防性養護技術的短壽缺點。作為該標準的主要編寫人之一，筆者解析了標準的編制背景、性質、使用范圍、主要內容等。

背景：解決微表處、稀漿封層材料問題

據統計，我國在已建成的道路中，每年約有120萬公里道路需要預防性養護，每年約75萬公里道路需要中修。

隨著全壽命理念的推廣，預防性養護在道路養護中占據重要的比重。目前最常用的預防性養護是微表處、稀漿封層，這些常規的微表處、稀漿封層表處技術存在兩方面問題。

首先，由于開展預防性養護時未處理半剛性基層瀝青路面的深層病害，導致微表處、稀漿封層壽命短。

其次，由于微表處、稀漿封層材料本身的問題，用于瀝青路面時存在易脫落、開裂、起皮等，壽命只有1年左右；對于水泥路面，常規的微表處、稀漿封層表處技術基本上無法使用，主要原因是常規的微表處、稀漿封層與水泥路面黏結性差，實施后很快破壞，壽命不到3個月。

為推廣和實施路面20年不大修的理念，研究和推廣長壽命預防性養護技術具有現實意義。該標準主要解決第二個問題。

性質：產品標準

該標準為“產品標準”。產品標準一般只包括產品的性能，不包括設計、施工等內容。因此，該標準緊扣產品標準的技術要求、檢驗方法，原則上不包括其他如路面結構設計、混合料設計、施工相關的內容。

注重于控制結果，這點與技術規范有所差別。

當前正在推進標準改革，國家標準原則上不再涉及工程標準，工程標準由行標、地標和團標承擔?？傮w思路是先編國家產品標準，確定主要技術指標，隨后進行行標、地標和團標。

范圍：各等級道路瀝青和水泥路面建養

《道路用水性環氧樹脂乳化瀝青混合料》屬于我國“工程建設標準”體系。適用于各等級道路瀝青路面和水泥路面的預防性養護、中修和新建工程，尤其適用于環境友好型的“綠色”施工。

水性環氧樹脂乳化瀝青除可做為水性環氧樹脂乳化瀝青混合料的膠結料外，還可做為各等級道路的防水層、黏結層使用，水性環氧樹脂乳化瀝青混合料可用于各等級路面的磨耗層，水泥混凝土路面的抗滑處理，橋頭跳車快速修復，各等級道路的新建及中修項目，是我國道路養護中先進技術的應用和發展。該標準將根據水性環氧樹脂乳化瀝青混合料施工方法的特性，結合水性環氧樹脂乳化瀝青混合料的規定和要求，吸取國外同行業相關技術的先進經驗，制訂適應于我國國情的工程建設標準。

內容：規定了材料、要求、檢驗規則及運輸

該標準規定了道路用水性環氧樹脂乳化瀝青混合料的材料、要求、檢驗規則和運輸。

水性環氧樹脂

《道路用水性環氧樹脂乳化瀝青混合料》標準的定制，對推廣 20 年不大修、全壽命養護等新理念具有重要意義。（攝影：葉邁峰）

表1 水性環氧樹脂技術要求

表2 水性環氧樹脂乳化瀝青技術要求

以水為連續相，環氧樹脂微粒、液滴或膠體為分散相的分散體系。水性環氧樹脂的技術要求應符合表1的規定。

目前水性環氧樹脂已廣泛應用于我國的各行各業，就水性環氧樹脂應用部位不同，又有具體分類，同時制備水性環氧樹脂的方法也有多種。水性環氧樹脂乳化瀝青混合料所用的水性環氧樹脂，要求具有較好的穩定性，在乳化瀝青中具有較好的分散性，固化產物要求具有一定的柔韌性，因此，化學改性法生產的水性環氧樹脂能夠滿足該標準對水性環氧樹脂的要求。水性環氧樹脂乳化瀝青混合料宜使用化學改性法生產的水性環氧樹脂。通過化學改性法生產的水性環氧樹脂，外觀為白色黏稠狀液體。

對于水性環氧樹脂固含量，試驗測定參照《T1725色漆、清漆和塑料不揮發物含量的測定》。根據水性環氧樹脂乳化瀝青混合料使用特性，若水性環氧樹脂固含量過低，實際使用時添加量較大，水性環氧樹脂中未反應的化學物質則會對水性環氧樹脂乳化瀝的性能產生影響；根據化學改性法生產的水性環氧樹脂工藝，生產高于60%含量產品困難較大，故該標準要求水性環氧樹脂固含量不低于50%。

水性環氧樹脂乳化瀝青

由水性環氧樹脂和乳化瀝青按一定比例混合加工而成的膠結料。水性環氧樹脂乳化瀝青的技術要求應符合表2的規定。

為保證水性環氧樹脂乳化瀝青混合料具有足夠的可拌和及施工時間，要求水性環氧樹脂乳化瀝青的破乳速度為慢裂或中裂。

篩上剩余量參照《JTGE20公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》規定的試驗方法進行試驗，在試驗過程中水性環氧樹脂乳化瀝青中并未添加固化劑。若添加固化劑，水性環氧樹脂發生固化反應，導致整個體系稠度增大，無法試驗。

由于水性環氧樹脂乳化瀝青破乳后固化后變為環氧瀝青，JTGF40對乳化瀝青蒸發殘留物性質測試并不符合水性環氧樹脂乳化瀝青。該標準編制過程中，參考了JT/T1131對RA樹脂瀝青（環氧瀝青）的技術要求，提出了對水性環氧樹脂乳化瀝青蒸發殘留物斷裂強度、斷裂伸長率的指標要求。

水性環氧樹脂乳化瀝青對礦料的黏附性試驗，因水性環氧樹脂乳化瀝青需要考慮水性環氧樹脂的固化問題，水性環氧樹脂只有固化后才能牢牢的黏接在礦料表面，未固化時其對礦料黏附性差，因此在試驗過程中，對T0654原試驗方法中集料顆粒在乳化瀝青中浸泡1分鐘，然后將集料顆粒懸掛在室溫中放置24小時適當修改，將在室溫中放置24小時改為在40攝氏度烘箱中養生24小時后冷卻至室溫，其余試驗方法均一致。

由于水性環氧樹脂固化后能夠牢牢黏接在集料顆粒表面，試驗后瀝青膜基本不脫落，考慮實驗誤差存在極個別裹附面積較小，同時參考《JTGF40-2004公路瀝青路面施工技術規范》中的相關規定，該方案編制組認為將水性環氧樹脂乳化瀝青對礦料的黏附性試驗，裹附面積不小于三分之二較為合理。

水性環氧樹脂乳化瀝青的黏度只要符合《JTGF40-2004公路瀝青路面施工技術規范》對乳化瀝青黏度的要求即可，水性環氧樹脂乳化瀝青的黏度指標，采用了《JTGF40-2004公路瀝青路面施工技術規范》對乳化瀝青黏度的指標要求。

表3 水性環氧樹脂乳化瀝青稀漿混合料技術要求

表4 水性環氧樹脂乳化瀝青冷拌混合料技術要求

水性環氧樹脂乳化瀝青稀漿混合料

由水性環氧樹脂乳化瀝青、礦料、水等按一定比例混合形成的漿狀混合物。水性環氧樹脂乳化瀝青稀漿混合料技術要求應符合表3的規定。

可拌和時間是水性環氧樹脂乳化瀝青稀漿混合料的一項重要指標，可直接反應出稀漿混合料的可施工性，拌和時間過短則無法保證工程施工，在滿足實際工程施工的前提下可拌和時間應大于120秒。

黏聚力試驗，因水性環氧樹脂乳化瀝青與普通乳化瀝青存在根本性的差別，應考慮水性環氧樹脂的固化，在試驗過程中對T0754試驗測定180分鐘的黏聚力值，修改為測定300分鐘的黏聚力值。

水性環氧樹脂乳化瀝青冷拌混合料

由水性環氧樹脂乳化瀝青、礦料、水等，按一定比例混合而成且可在常溫下拌和、攤鋪和壓實的混合料。水性環氧樹脂乳化瀝青冷拌混合料技術要求應符合表4的規定。

水性環氧樹脂乳化瀝青冷拌混合料因需加水拌和，在做馬歇爾試驗時因要考慮殘留水份及水環氧樹脂固化度對試驗結果的影響，因此在參考《JTGE20公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》中規定的方法進行測試時，增加了養生不同齡期的馬歇爾試驗。

車轍試驗同樣參考《JTGE20公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》中規定的方法測試，并增加了養生不同齡期的車轍試驗。