環(huán)氧樹脂磨耗層中油石比對(duì)耐久性的影響

周鑫

摘 要：環(huán)氧樹脂磨耗層可以解決路面抗滑性不足的問題，油石比直接影響其力學(xué)性能和耐久性，本文使用不同的油石比磨耗層，通過磨耗試驗(yàn)，比選各種油石比對(duì)磨耗層的TD值和BPN值的影響，從而得出油石比對(duì)磨耗層耐久性的影響。

關(guān)鍵詞：環(huán)氧樹脂;油石比;耐久性

中圖分類號(hào)：U455 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

隨著我國公路行業(yè)的迅速發(fā)展，建成公路總里程不斷創(chuàng)新高，道路在使用過程中會(huì)出現(xiàn)很多問題，環(huán)氧樹脂磨耗層是一種由環(huán)氧樹脂作為膠凝材料結(jié)合骨料的養(yǎng)護(hù)層，可以修復(fù)一些道路抗滑性不足的病害。在自然環(huán)境中，由于輪胎在路面行駛時(shí)會(huì)引起磨耗，以及對(duì)骨料的壓實(shí)等因素，無論是瀝青混凝土路面還是水泥混凝土路面都會(huì)被“磨光”，特別是潮濕多雨的地區(qū)，這種病害更加常見，為了解決這種問題，可以選擇在路面上加鋪環(huán)氧樹脂磨耗層，環(huán)氧樹脂鋪裝材料具有粘結(jié)強(qiáng)度高，水穩(wěn)性較好，低溫下抗開裂性能較好，耐磨性能高，耐腐蝕性好，阻燃性好，能與瀝青混凝土與水泥混凝土材料及骨料形成較強(qiáng)粘接結(jié)構(gòu)，是隧道水泥路面超薄磨耗層加鋪材料的優(yōu)良材料。但環(huán)氧樹脂鋪裝材料對(duì)溫度變化較敏感，溫度升高后粘結(jié)性能及抗骨料剝落能力下降明顯，此外材料在力學(xué)性能上偏脆，抗剝離、抗開裂、抗沖擊性能差，可以摻加的活性稀釋劑、固化劑等來改善，其中油石比對(duì)磨耗層的力學(xué)性能和耐久性具有較大的影響。

1 不同油石比構(gòu)造深度抗滑耐久性試驗(yàn)

本文研究不同油石比對(duì)構(gòu)造深度的抗滑耐久性產(chǎn)生的影響時(shí)采用了兩種方法：

1.1 油量不變，石量改變

當(dāng)環(huán)氧樹脂的用量保持為250 g不變時(shí)，逐漸改變玄武巖骨料的用量，即分為：1 100 g，1 000 g，900 g，700 g四種用量，對(duì)其一起進(jìn)行磨耗試驗(yàn)，再利用傳統(tǒng)的鋪砂法測得TD值，最后，對(duì)其試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行相關(guān)的規(guī)律統(tǒng)計(jì)和理論分析。相同油量不同石量TD值對(duì)比如圖1所示。

通過對(duì)圖1的分析可以得出，隨著磨耗次數(shù)的增加，不同油石比試件的TD值都在下降，但不同油石比呈現(xiàn)出的降幅不同;隨著骨料用量的增多，其構(gòu)造深度也在逐漸增大，（250 g，1 100 g）的TD值最大，但其降幅也最高，（250 g，700 g）TD值最小，降幅也最小;整體來說，雖然不同油石比存在著一定的差異，但其抗滑耐久性都較好。

1.2 石量不變，油量改變

當(dāng)玄武巖骨料的用量保持為700 g不變時(shí)，逐漸改變環(huán)氧樹脂的用量，即分為：100 g，200 g，250 g三種用量，對(duì)它們一起進(jìn)行磨耗試驗(yàn)，再利用傳統(tǒng)的鋪砂法測得TD值，最后，對(duì)其試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行相關(guān)的規(guī)律統(tǒng)計(jì)和理論分析。相同石量不同油量TD值對(duì)比如圖2所示。

通過對(duì)圖2的分析可以得出，隨著磨耗次數(shù)的增加，不同油石比試件的TD值都持續(xù)下降，但不同油石比的降幅不同;隨著環(huán)氧樹脂含量的增多，構(gòu)造深度下降顯著，（100 g，700 g）的TD值最大，降幅最高，但其構(gòu)造深度一直很大;（250 g，700 g）和（200 g，700 g）的TD值較小，降幅也較小，不過，其構(gòu)造深度也一直處于相對(duì)較低的水平。

由上述抗滑磨耗試驗(yàn)的TD值分析，（250 g，700 g）至（250 g，1 100 g）的油石比都是可以接受的。

2 不同油石比摩擦系數(shù)抗滑耐久性試驗(yàn)

本文研究不同油石比對(duì)摩擦系數(shù)的抗滑耐久性產(chǎn)生的影響時(shí)同樣采用了兩種方法：

2.1 油量不變，石量改變

當(dāng)環(huán)氧樹脂的用量保持為250 g不變時(shí)，逐漸改變玄武巖骨料的用量，即分為：1 100 g，1 000 g，900 g，700 g四種用量，對(duì)它們一起進(jìn)行磨耗試驗(yàn)，再利用英式擺式摩擦儀測量BPN值，最后，對(duì)其試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行相關(guān)的規(guī)律統(tǒng)計(jì)和理論分析。相同油量不同石量BPN值對(duì)比如圖3所示。

對(duì)圖3的分析可得，隨著磨耗次數(shù)的增加，不同油石比試件的BPN值持續(xù)下降，但其不同油石比所呈現(xiàn)的降幅不同;由圖可知，雖然（250 g，1 100 g）油石比的BPN初始值最大，但其下降過快;而（250 g，1 000 g）BPN值經(jīng)過50萬次的磨耗，一直處于最高水平，抗滑狀態(tài)最佳，抗滑耐久性最好。

2.2 石量不變，油量改變

當(dāng)玄武巖骨料的用量保持為700 g不變時(shí)，逐漸改變環(huán)氧樹脂的用量，即分為：100 g，200 g，250 g三種用量，對(duì)其進(jìn)行磨耗試驗(yàn)，再利用英式擺式摩擦儀測量BPN值，最后，對(duì)其試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行相關(guān)的規(guī)律統(tǒng)計(jì)和理論分析。同一石量下不同油石比摩擦系數(shù)抗滑耐久性試驗(yàn)對(duì)比數(shù)據(jù)如表1所示，相同石量不同石量BPN值對(duì)比如圖4所示。

通過對(duì)表1和圖4的分析可得，隨著磨耗次數(shù)的增加，三種油石比試件的BPN值都在下降，但降幅不同;其抗滑表現(xiàn)都能夠較好的滿足抗滑要求，并且隨著油量的增加，BPN值呈現(xiàn)持續(xù)下降的狀態(tài)。

3 結(jié)語

經(jīng)過上述不同油石比磨耗試驗(yàn)的數(shù)據(jù)和圖表分析，（250 g，1 000 g）BPN值經(jīng)過50萬次的磨耗，TD值一直較高，BPN值一直處于最高水平，抗滑狀態(tài)最佳，抗滑耐久性最好，所以最佳油石比為0.25，即環(huán)氧樹脂與玄武巖骨料的配合比為0.25∶1時(shí)，環(huán)氧樹脂磨耗層的抗滑狀態(tài)最佳，抗滑耐久性最好。

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