水性環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）

為了研究水性環氧樹脂對乳化瀝青的改性特征及其應用效能，對水性環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。結合室內試驗和數據分析表明：水性環氧樹脂可有效提高乳化瀝青的穩定性和黏度，確定了可用作粘層。

改性乳化瀝青；水性環氧樹脂；粘層

環氧樹脂是一種環保型材料，具有良好的物理、化學性能，它對平時所使用的大多數材料的表面都具有良好的粘接強度，穩定性好，強度高，因而廣泛地應用澆注、浸潤、黏結劑、涂料等用途。且水性環氧樹脂具備氣味小、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。隨著國民經濟的飛速發展，大多數人都已經過上了小康生活，隨之而來的車輛數量的日益增長，長期超負荷的路上受壓情況，使得道路受損現象日益嚴重，因此如何提高瀝青路面的質量和養護修補成為各界關心的問題。將水性氧化樹脂應用于乳化瀝青，可有效改善乳化瀝青的穩定性和黏度。本文研究改性的乳化瀝青是否可作為粘層，黏結各層面使之成為一個整體。從而為水性環氧樹脂改性乳化瀝青的應用提供科學實驗依據。

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氧樹脂改性劑，制作方法為將環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水性環氧樹脂改性乳化瀝青的配制

將乳化瀝青和水性環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氧樹脂的吸附性和可攪拌性，要注意嚴格控制加入水的量，使得加水攪拌后材料的表面呈濕潤狀態。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。由于固化劑水性環氧樹脂體系中，環氧樹脂表面被覆的一層固化劑經過改性后，其分子結構可以看作是高分子表面活性劑，當水性環氧樹脂的摻量較低的時候，同一個水性環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生接連的效應。當環氧樹脂的摻量逐漸增加時環氧樹脂會發生局部的絮凝，甚至形成局部的網狀結構，對瀝青粒子起到了局限的作用，減少其沉降速率，這樣穩定性會相應地增加。

2.性能測試及分析

2.1水性環氧樹脂對乳化瀝青黏度的影響

在室溫養生條件下，制備不同水性環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，依據研究數據顯示水性環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合，這樣就可以形成復合物，使得瀝青微粒的沉降速度大大降低，并且環氧樹脂之間也會絮凝，形成局部網狀結構，對乳化瀝青起到了局限的作用。環氧樹脂固化物中的環氧基團可以和石料表面的硅羥鍵發生鍵合作用，增加了乳化瀝青和石料之間的粘附性和穩固性。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，形成復合物，增加了和石料之間的黏度。而且水性環氧樹脂表面也帶有電荷，可以強化上述兩者之間的緊密結合。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水性環氧樹脂對乳化瀝青凍融劈裂強度的影響

對不同水性環氧樹脂摻量下的乳化瀝青混合料進行凍融劈裂強度試驗，通過檢測其水穩定性來測試其黏度。經過實驗得知隨著水性環氧樹脂摻量的增加，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能夠有效準確地反映混凝土的穩定性，而且在一定程度上也能夠反映材料的黏聚力，因此該實驗數據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，增加混凝土內部的黏聚力，使得混凝土在內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水性環氧樹脂改性乳化瀝青的道路應用

近年來，交通運輸事業蓬勃發展，城市的大街小巷都穿梭者各種私家車，公交車，那么相應的公路、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、橋梁都出現了坍塌和破損的現象，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險。因此，提高路面的質量和維護問題，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，而不增加環境、經濟各方面的負擔。

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，可觀測到在加入水性氧化樹脂以后，路面的性能指標得到明顯的提高。

3.水性環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而放置的一薄薄瀝青層。粘層主要起黏結的作用，用水性環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、層面與構造物粘結成一個小團體。在許多結構上均應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固，較少路面損壞情況，起到修護和保養的作用。盡管乳化瀝青應用于國內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致破乳，這對于道路質量和施工的進度都會產生極大地困擾。并且由于其黏度的限制，可使路面出現斷層或者滑移，引起路面早期破損。對道路的質量以及人們的出行安全都帶來不便。因此開發改性的乳化瀝青，增加黏度，提高道路質量迫在眉睫。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用，會增加道路的質量和適用的年限、減少維修次數，是非常可行的。

結語

水性環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合。經過改性的乳化瀝青作為粘層，在乳化瀝青的基礎上增加了黏聚作用，更牢固地與上下層面結合。增加路面的穩定性，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，說明水性環氧樹脂的加入對乳化瀝青的水穩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.環氧乳化瀝青粘層剪切疲勞性能［J］.江蘇大學學報（自然科學版），2016（3）：342-346.

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

［4］張慶，郝培文，白正宇.水性環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氧樹脂改性砂漿性能研究［J］.隧道建設，2016（4）：398-402.

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