李偉,歐陽(yáng)璐,王玉峰,孟亞楠,沈春林,褚建軍,康杰分
(1.中建材蘇州防水研究院有限公司,江蘇 蘇州 215004;2.中誠(chéng)智信工程咨詢集團(tuán)股份有限公司,江蘇 蘇州 215004)
熱拌瀝青混合料在公路、橋梁工程中應(yīng)用廣泛,但熱拌瀝青需要加熱,能耗高,且在施工過(guò)程中散發(fā)的刺鼻氣味對(duì)周圍居民和環(huán)境帶來(lái)影響。傳統(tǒng)乳化瀝青膠結(jié)料的軟化點(diǎn)低、力學(xué)性能差,因此制備的乳化瀝青混合料路用性能較差,一般用作稀漿封層等微表處理。環(huán)氧樹(shù)脂固化過(guò)程中環(huán)氧基團(tuán)與活潑氫等發(fā)生加成反應(yīng)形成熱固性材料,具有粘結(jié)力強(qiáng)、強(qiáng)度高等特點(diǎn),用于乳化瀝青改性彌補(bǔ)其高溫抗車轍性能低及抗水損害性能差等缺點(diǎn)。但水性環(huán)氧乳化瀝青混合料還存在低溫脆性和施工攤鋪可操作性等問(wèn)題。季節(jié)等[1]采用先乳化瀝青后加環(huán)氧樹(shù)脂改性的方法,結(jié)果表明,與熱拌瀝青混合料性能相比,水性環(huán)氧瀝青混合料的高溫性能優(yōu)異,但低溫性能和疲勞性能不足。楊國(guó)林等[2]采用陽(yáng)離子型乳化劑等對(duì)瀝青進(jìn)行乳化,然后與水性環(huán)氧、水性聚氨酯進(jìn)行復(fù)配使用。王清洲等[3]通過(guò)采用陰離子乳化劑制備的自乳化水性環(huán)氧瀝青,混合料性能如動(dòng)穩(wěn)定度、凍融劈裂強(qiáng)度及低溫剛度均有所提高。李泉和吳超凡[4]將水性環(huán)氧瀝青應(yīng)用到冷再生瀝青混合料中,提高了混合料力學(xué)性能以及高低溫性能。蔡麗娜等[5]采用非離子型水性環(huán)氧改性乳化瀝青,通過(guò)聚乙二醇與環(huán)氧樹(shù)脂親核加成制備乳化劑,乳化劑用量為6%,乳液粒徑為400 nm左右,能儲(chǔ)存30 d。Zhang Q等[6]采用陽(yáng)離子乳化劑等對(duì)瀝青進(jìn)行乳化,然后添加水性環(huán)氧和丁苯膠乳制備水性環(huán)氧瀝青,結(jié)果表明,水性環(huán)氧和丁苯膠乳的最佳用量為3%,大于6%時(shí)儲(chǔ)存穩(wěn)定性下降。MIN[7]采用熒光顯微鏡和動(dòng)態(tài)力學(xué)分析法,分析了水性環(huán)氧瀝青的力學(xué)性能和相行為,結(jié)果表明,當(dāng)瀝青的體積百分?jǐn)?shù)大于40%時(shí),樹(shù)脂連續(xù)相將會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)闉r青連續(xù)相,此時(shí)力學(xué)性能迅速降低。
上述研究表明,采用非離子型乳化劑制備水性環(huán)氧乳化瀝青的可行性。本團(tuán)隊(duì)通過(guò)采用非離子型乳化劑將瀝青與環(huán)氧樹(shù)脂共同乳化以制備水性環(huán)氧乳化瀝青,并實(shí)現(xiàn)技術(shù)成果轉(zhuǎn)化。本文首先研究水性環(huán)氧乳化瀝青的制備及其性能,然后進(jìn)行混合料試驗(yàn),響應(yīng)國(guó)家城市建設(shè)低污染、低能耗的要求,研究該水性環(huán)氧乳化瀝青應(yīng)用于開(kāi)級(jí)配設(shè)計(jì)路面混合料的性能,并考察常溫狀態(tài)下拌和、運(yùn)輸、施工、養(yǎng)生等過(guò)程中的可行性,可為水性環(huán)氧乳化瀝青的工程化應(yīng)用提供參考。
瀝青:70#基質(zhì)瀝青,東海牌,軟化點(diǎn)46.3℃;馬來(lái)酸酐:分析純,上海泰坦科技有限公司;乳化劑(皂液):上海嘉殷實(shí)業(yè)有限公司;環(huán)氧樹(shù)脂:雙酚A型,上海樹(shù)脂廠;固化劑:實(shí)驗(yàn)室自制;集料:常溫堆放干燥玄武巖,其篩孔通過(guò)率如表1所示;礦粉填料:石灰?guī)r。
表1 集料篩分結(jié)果
高速剪切乳化分散機(jī):FM300型,上海弗魯克科技發(fā)展有限公司;集熱式恒溫加熱磁力攪拌器:DF-101S型,鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司;電子天平:BS124S型,北京Sartorius有限公司;循環(huán)恒溫水浴:WSY-090型,無(wú)錫市石油儀器設(shè)備有限公司;可調(diào)控溫電熱套:KDM型,山東鄄城華魯電熱儀器有限公司;光學(xué)顯微鏡:LW300L T型:上海測(cè)維光電技術(shù)有限公司;萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī):CMT4503型,美特斯工業(yè)系統(tǒng)(中國(guó))有限公司;真空干燥箱:DZF-6050型,上海林頻儀器設(shè)備有限公司;數(shù)顯馬歇爾電動(dòng)擊實(shí)儀:STMJ-1型,浙江土工儀器制造有限公司;馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)器:LWD-3型,滄州峰建儀器設(shè)備有限公司;劈裂試驗(yàn)機(jī)測(cè)定儀:SYD-0761型,滄州峰建儀器設(shè)備有限公司;車轍試樣成型機(jī):HYCX-1型,北京航天航宇測(cè)控技術(shù)研究所;自動(dòng)車轍試驗(yàn)儀:HYCZ-1型,北京航天航宇測(cè)控技術(shù)研究所;瀝青混合料彎曲試驗(yàn)儀:TD715-2A型,煙臺(tái)泰鼎恒業(yè)試驗(yàn)儀器有限公司。
將70#基質(zhì)瀝青經(jīng)馬來(lái)酸酐接枝[8]改性后(高速剪切乳化機(jī),4000 r/min,150℃,5 h)制得接枝5%馬來(lái)酸酐改性瀝青,放入真空干燥箱中備用;然后向膠體磨中加入皂液,并控制溫度在60℃;接著將改性后的熱熔瀝青加入膠體磨中,同時(shí)打開(kāi)冷凝裝置;最后加入環(huán)氧樹(shù)脂,以1000 r/min分散10 min,即得到水性環(huán)氧乳化瀝青A組份,冷卻后加入給定化學(xué)配合比設(shè)計(jì)的固化劑(自制)B組份,即得到水性環(huán)氧乳化瀝青。
2.1.1 力學(xué)性能
參照J(rèn)C/T 408—2005《水乳型瀝青防水涂料》對(duì)不同環(huán)氧樹(shù)脂摻量下的水性環(huán)氧乳化瀝青進(jìn)行涂膜、養(yǎng)護(hù)及裁樣后,進(jìn)行拉伸性能測(cè)試,結(jié)果如表2所示。
表2 環(huán)氧樹(shù)脂摻量對(duì)水性環(huán)氧乳化瀝青性能的影響
從表2可見(jiàn):隨著環(huán)氧樹(shù)脂摻量的增加,水性環(huán)氧乳化瀝青的拉伸強(qiáng)度隨之提高,環(huán)氧樹(shù)脂摻量為5%~20%時(shí),拉伸強(qiáng)度均在1 MPa以上;斷裂伸長(zhǎng)率呈減小的趨勢(shì),當(dāng)摻量為20%時(shí),斷裂伸長(zhǎng)率僅69%。這是因?yàn)榄h(huán)氧樹(shù)脂摻量越多,膠結(jié)料中環(huán)氧樹(shù)脂交聯(lián)程度越高,強(qiáng)度提高,相應(yīng)地脆性也逐漸變大,同時(shí)考慮到產(chǎn)品的生產(chǎn)成本,最終確定環(huán)氧樹(shù)脂的最佳摻量為瀝青質(zhì)量的10%。
2.1.2 粘附性能
按照J(rèn)TGE20—2011《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》,配制10%環(huán)氧樹(shù)脂摻量的水性環(huán)氧乳化瀝青,觀察水性環(huán)氧乳化瀝青在通過(guò)水煮后與粗集料的裹覆效果,結(jié)果如圖1所示。
圖1 粘附性試驗(yàn)結(jié)果
從圖1可見(jiàn),10%環(huán)氧樹(shù)脂摻量的水性環(huán)氧乳化瀝青與粗集料的裹附效果極好,未出現(xiàn)脫落現(xiàn)象,表面氣孔為膠結(jié)料受熱后水分揮發(fā)導(dǎo)致。按照J(rèn)TGE20—2011中T0616—1993可知,粘附力等級(jí)可達(dá)到5級(jí)。
2.1.3 光學(xué)顯微結(jié)構(gòu)及貯存穩(wěn)定性
通過(guò)光學(xué)顯微鏡對(duì)水性環(huán)氧乳化瀝青的顯微結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,結(jié)果如圖2所示。
圖2 水性環(huán)氧乳化瀝青的顯微結(jié)構(gòu)
從圖3可見(jiàn),環(huán)氧瀝青大部分以微米級(jí)小顆粒較均勻地分布在水中,形成水包油(O/W)結(jié)構(gòu),說(shuō)明環(huán)氧瀝青的乳化效果較好。
將水性環(huán)氧乳化瀝青倒入量筒中,分別取不同存貯時(shí)間下的上層乳液進(jìn)行黏度測(cè)試,測(cè)試方法如圖3所示,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。
圖3 貯存穩(wěn)定性測(cè)試方法
表3 不同貯存時(shí)間下水性環(huán)氧乳化瀝青上層液的黏度及貯存狀態(tài)
從表3可見(jiàn),貯存180 d后,量筒上層水性環(huán)氧乳化瀝青的黏度未發(fā)生明顯變化,且未出現(xiàn)分層現(xiàn)象,說(shuō)明其存儲(chǔ)穩(wěn)定性好。
2.2.1 級(jí)配的確定
目前國(guó)家提倡海綿城市建設(shè),排水路面應(yīng)用廣泛,OGFC型級(jí)配混合料空隙率通常大于18%,具有良好的排水、抗滑和減噪作用,為此混合料類型參照J(rèn)TGF40—2004中透水瀝青路面OGFC-13級(jí)配,目標(biāo)空隙率為18%~20%,混合料級(jí)配見(jiàn)表4,具體OGFC-13級(jí)配通過(guò)率曲線如圖4所示。
表4 OGFC-13混合料的級(jí)配
圖4 OGFC-13級(jí)配通過(guò)率曲線
2.2.2 水性環(huán)氧乳化瀝青摻量的確定
采用馬歇爾設(shè)計(jì)方法來(lái)確定混合料中水性環(huán)氧乳化瀝青的摻量,根據(jù)交通部陽(yáng)離子乳化瀝青課題協(xié)作組中提出的《陽(yáng)離子乳化瀝青路面》中推薦的乳化瀝青添加量計(jì)算公式,計(jì)算得出水性環(huán)氧瀝青的初步摻量為7.2%,同時(shí)參考熱拌瀝青混合料瀝青的摻量,初步確定5組不同水性環(huán)氧乳化瀝青摻量的混合料,并按照J(rèn)TGE20—2011分別測(cè)試其空隙率(體積法)、穩(wěn)定度、流值、毛體積密度,結(jié)果見(jiàn)表5。
從表5可以得出,隨著乳化瀝青添加量的不斷提高,混合料的穩(wěn)定度和相對(duì)毛體積密度呈現(xiàn)先增大后降低的變化趨勢(shì),空隙率逐漸減小,流值逐漸增大。這是因?yàn)椋?dāng)水性環(huán)氧乳化瀝青摻量較少時(shí),混合料的表面和內(nèi)部膠凝材料偏少,骨料之間的粘附性差,混合料的壓實(shí)性就越差,使得混合料的空隙率也相對(duì)較大,從而導(dǎo)致強(qiáng)度較低。當(dāng)添加量逐漸增大時(shí),混合料中存在部分自由瀝青,反而增大了瀝青的流動(dòng)性,影響混合料的成型效果,導(dǎo)致強(qiáng)度變小,流值變大。
表5 馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果
當(dāng)水性環(huán)氧乳化瀝青摻量達(dá)到9.5%時(shí),穩(wěn)定度和毛體積相對(duì)密度達(dá)到最高,說(shuō)明此時(shí)混合料的初始強(qiáng)度最高,且空隙率也達(dá)到18.6%,綜合考慮,最終確定水性環(huán)氧乳化瀝青的最佳摻量為礦物質(zhì)量的9.5%。
2.2.3 用水量和礦粉摻量的確定
水性環(huán)氧乳化瀝青在與集料拌和過(guò)程中部分水分會(huì)被集料吸收,會(huì)出現(xiàn)提前破乳的現(xiàn)象,導(dǎo)致混合料黏度過(guò)大出現(xiàn)結(jié)團(tuán),從而使得拌和不均勻。適當(dāng)提高用水量可以改善混合料和易性,但水量過(guò)多,多余的水又會(huì)被封閉在集料內(nèi)部,難以揮發(fā),從而影響混合料初始強(qiáng)度。與此同時(shí),相應(yīng)地控制礦粉摻量來(lái)調(diào)控混合料的黏度,改善施工和易性,但礦粉不能太多或太少。太多會(huì)使混合物難以混合出現(xiàn)松散現(xiàn)象,過(guò)少會(huì)使混合物的密實(shí)度不足,導(dǎo)致試件成型困難或成型強(qiáng)度差,所以礦粉的適宜摻量為2%~4%[9-11]。稱量加入不同量的礦粉,并進(jìn)行混合料試驗(yàn),結(jié)果如表6所示。
表6 用水量和礦粉摻量對(duì)混合料工作性能的影響
從混合料的流動(dòng)性和拌和難易程度來(lái)分析,礦粉摻量為2%、3%時(shí)混合料的流動(dòng)性較大,且易拌和,同時(shí)又考慮到混合料的密實(shí)度,最終確定混合料中礦粉摻量為3%。同時(shí),考慮流動(dòng)性過(guò)大會(huì)導(dǎo)致試件不易成型,最終選擇外摻水量為1.5%。
2.2.4 混合料成型及養(yǎng)生工藝
乳化瀝青混合料因含水量較高,早期很難形成強(qiáng)度,通過(guò)馬歇爾擊實(shí)儀的擊實(shí)效果,能夠很好地將混合料內(nèi)部水分?jǐn)D出,出現(xiàn)破乳,從而使得混合料形成強(qiáng)度?;旌狭系目障堵屎头€(wěn)定度能很好地反應(yīng)混合料的壓實(shí)效果和成型強(qiáng)度。因此以下從這兩個(gè)方面對(duì)混合料的成型及養(yǎng)生工藝進(jìn)行研究。
擊實(shí)方法:一次性擊實(shí)50次;一次性擊實(shí)75次;先擊實(shí)50次,后擊實(shí)25次。
養(yǎng)生方式:室外養(yǎng)生6 d,再110℃烘箱中養(yǎng)生24 h;40℃烘箱中養(yǎng)生6 d,再80℃養(yǎng)生24 h;室外養(yǎng)生7 d。表7為擊實(shí)方法與空隙率的關(guān)系,表8為養(yǎng)生條件與穩(wěn)定度的關(guān)系。
表7 混合料空隙率與擊實(shí)方法的關(guān)系
從表7可以看出,擊實(shí)方式選擇先擊實(shí)50次,再擊實(shí)25的擊實(shí)方法時(shí),混合料的空隙率最小,這就表明混合料密實(shí)度最好,擊實(shí)效果好。這是因?yàn)?,第一次壓?shí)后將大部分的水分?jǐn)D壓出來(lái),待表面水分揮發(fā)后進(jìn)行第二次擊實(shí),將剩余的內(nèi)在水?dāng)D壓出來(lái),混合料內(nèi)部石料更加密實(shí)。
從表8可以看出,當(dāng)選擇先烘箱40℃養(yǎng)生6 d,再80℃養(yǎng)生24 h時(shí),混合料的穩(wěn)定度最高,說(shuō)明在該養(yǎng)生條件下混合料的強(qiáng)度最高,養(yǎng)生效果最佳。因?yàn)閯傞_(kāi)始溫度不宜過(guò)高,過(guò)高會(huì)導(dǎo)致水分快速揮發(fā),混合料初始強(qiáng)度較低,會(huì)破壞其內(nèi)部結(jié)構(gòu),在低溫條件下先將混合料中大部分的水揮發(fā)掉,形成初始強(qiáng)度,再高溫將剩余內(nèi)在水揮發(fā)掉,最終形成強(qiáng)度。
由此可以得出,通過(guò)先擊實(shí)50下,然后放入40℃烘箱中放置6 d后,再擊實(shí)25下,然后升溫至80℃放置24 h,此時(shí)混合料的密實(shí)度最好、穩(wěn)定度最高。
2.2.5 混合料的制備工藝
通過(guò)以上分析可以得出混合料的制備步驟具體如下:
(1)按照所設(shè)計(jì)的OGFC-13型混合料級(jí)配比例稱取相應(yīng)重量的集料,倒入混合料攪拌機(jī)中。
(2)然后加入集料質(zhì)量1.5%的水(水主要起潤(rùn)濕作用,便于水性環(huán)氧乳化瀝青與集料的拌和),啟動(dòng)攪拌機(jī),攪拌均勻。
(3)稱取集料質(zhì)量9.5%的水性環(huán)氧乳化瀝青和相應(yīng)配比的固化劑,攪拌均勻后加入攪拌機(jī)中。
(4)稱取集料質(zhì)量3%的礦粉,分批加入攪拌機(jī)中進(jìn)行攪拌,攪拌均勻后即得所需混合料。
按上述最佳工藝制備水性環(huán)氧乳化瀝青混合料(水性環(huán)氧乳化瀝青摻量為9.5%),按照J(rèn)TGE20—2011對(duì)水性環(huán)氧乳化瀝青混合料的路用性能進(jìn)行測(cè)試。
2.3.1 水分揮發(fā)率
根據(jù)上述混合料制備工藝,采用修正馬歇爾成型法制備馬歇爾試件,稱取試件與模具的總質(zhì)量(m0),放入40℃烘箱中進(jìn)行養(yǎng)生,稱取其不同養(yǎng)生時(shí)間后的質(zhì)量(mi),待質(zhì)量基本恒定不變后脫模,最后放入80℃烘箱中養(yǎng)生24 h,稱取試件與模具的質(zhì)量(m1)。按式(1)計(jì)算試件養(yǎng)生i天后的水分揮發(fā)率wi,結(jié)果如表9所示。
表9 混合料水分揮發(fā)率與養(yǎng)生時(shí)間的關(guān)系
從表9可以看出,隨著養(yǎng)生時(shí)間的延長(zhǎng),水分揮發(fā)率呈先增大后逐漸趨于平穩(wěn)。這是因?yàn)轳R歇爾試件擊實(shí)后,表面水分很快揮發(fā)掉,但試件內(nèi)在水很難跑出來(lái),所以揮發(fā)速率逐漸變慢,最后失水達(dá)到平衡。
2.3.2 高低溫性能
根據(jù)以上確定的成型和養(yǎng)生工藝,采用輪碾成型法(車轍試驗(yàn)機(jī))制備水性環(huán)氧乳化瀝青混合料車轍板,具體操作如下:第1次先輪碾16次,然后40℃養(yǎng)生6 d后,升溫至80℃養(yǎng)生24 h后,第2次輪碾8次,室內(nèi)靜置24 h后,采用同樣級(jí)配比制備熱拌瀝青混合料車轍板,根據(jù)JTGE20—2011中相關(guān)規(guī)定,分別對(duì)2種瀝青混合料進(jìn)行車轍試驗(yàn),結(jié)果見(jiàn)表10。
表10 混合料的車轍試驗(yàn)結(jié)果
從表10可以看出,相對(duì)于熱拌瀝青混合料,水性環(huán)氧乳化瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度明顯提高,說(shuō)明水性環(huán)氧乳化瀝青混合料具有較強(qiáng)的高溫抗車轍性能。這是因?yàn)樗原h(huán)氧樹(shù)脂含有高活性環(huán)氧基團(tuán),而固化劑三乙烯四胺分子中含有活潑氫,兩者混合后發(fā)生固化反應(yīng),形成交聯(lián)的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),提高了瀝青膠結(jié)料的粘結(jié)性能,使集料間很好地粘合在一起,使混合料的高溫抗車轍能力得到很大提高。
將成型好的水性環(huán)氧乳化瀝青混合料和相同級(jí)配的熱拌瀝青混合料車轍板切割成30 mm×35 mm×250 mm的小梁,根據(jù)JTGE20—2011,對(duì)2種瀝青混合料進(jìn)行低溫彎曲破壞試驗(yàn),結(jié)果如表11所示。
表11 混合料的低溫彎曲性能試驗(yàn)結(jié)果
從表11可以看出,水性環(huán)氧乳化瀝青混合料的低溫彎曲破壞應(yīng)變僅為熱拌瀝青的80%,且低于JTGF40—2004要求,說(shuō)明環(huán)氧樹(shù)脂的摻入降低了混合料的低溫抗彎曲性能。這是因?yàn)榄h(huán)氧樹(shù)脂屬于熱固型材料,一方面,環(huán)氧基團(tuán)與固化劑發(fā)生固化反應(yīng);另一方面,多余的環(huán)氧基團(tuán)與酸酐基團(tuán)發(fā)生固化反應(yīng),導(dǎo)致玻璃化轉(zhuǎn)變溫度提高,固化產(chǎn)物韌性小,脆性大,這就使得試件的低溫性能偏差。
2.3.3 水穩(wěn)定性
根據(jù)上述確定的最佳擊實(shí)方法和養(yǎng)生條件,按照J(rèn)TG E20—2011對(duì)水性環(huán)氧瀝青混合料進(jìn)行水穩(wěn)定性試驗(yàn),結(jié)果如表12所示。
表12 水性環(huán)氧瀝青混合料的水穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果
由表12可見(jiàn),水性環(huán)氧乳化瀝青混合料的浸水殘留穩(wěn)定度和凍融劈裂強(qiáng)度比分別為82.0%和75.4%,符合JTGF40—2004要求的≥80%和≥75%,但仍偏低。這是由于,一方面經(jīng)過(guò)凍融后體現(xiàn)出樹(shù)脂的脆性,使得混合料的低溫抗拉性能下降,導(dǎo)致凍融劈裂強(qiáng)度較低;另一方面,水性環(huán)氧乳化瀝青混合料采用OGFC開(kāi)級(jí)配的成型方法,試件本身空隙率較大,因此水分更易進(jìn)入混合料內(nèi)部,形成閉口孔隙,這就使得水性環(huán)氧乳化瀝青混合料的水穩(wěn)性偏低。
采用混凝土攪拌站常溫拌和、混凝土攪拌車長(zhǎng)距離運(yùn)輸,并進(jìn)行試驗(yàn)段鋪設(shè)。鋪設(shè)路段采用OGFC-13級(jí)配,厚度為4 cm。施工及試驗(yàn)路面如圖5所示。
圖5 路面施工過(guò)程
攤鋪機(jī)需以10m/min的攤鋪速度連續(xù)攤鋪。采用輕型和重型壓路機(jī)搭配碾壓,碾壓分為3個(gè)階段進(jìn)行,具體操作過(guò)程為:(1)待鋪設(shè)結(jié)束后,采用6 t左右的輕型鋼輪壓路機(jī)靜壓碾壓1~2遍;(2)當(dāng)水性環(huán)氧乳化瀝青開(kāi)始破乳,改用12~15 t輪胎壓路機(jī)碾壓,將混合料內(nèi)部水分壓出,復(fù)壓2~3遍后停止,待晾曬一段時(shí)間,水分基本蒸發(fā)后繼續(xù)復(fù)壓至密實(shí)為止;(3)最后,采用25 t靜力鋼輪壓路機(jī)碾壓次數(shù)3~4遍,使路面更加平整、密實(shí);(4)攤鋪壓實(shí)后養(yǎng)護(hù)24 h以上方可作業(yè)與通車。
(1)通過(guò)光學(xué)顯微鏡對(duì)水性環(huán)氧乳化瀝青顯微結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀測(cè)可知,水性環(huán)氧乳化瀝青具有O/W油結(jié)構(gòu),且分布均勻;儲(chǔ)存180 d時(shí)黏度基本未發(fā)生變化,且未發(fā)生分層現(xiàn)象,具有良好的貯存穩(wěn)定性。
(2)水性環(huán)氧乳化瀝青力學(xué)性能測(cè)試表明,隨著環(huán)氧樹(shù)脂用量的增加,水性環(huán)氧乳化瀝青膠結(jié)料的拉伸強(qiáng)度提高,斷裂伸長(zhǎng)率減小,環(huán)氧樹(shù)脂的最佳摻量為10%。
(3)當(dāng)環(huán)氧樹(shù)脂摻量為10%時(shí),水性環(huán)氧乳化瀝青與粗集料的粘附性良好,水性環(huán)氧瀝青能很好地包裹在集料表面而不發(fā)生脫落。
(4)當(dāng)外摻水量為1.5%、礦粉摻量為3%時(shí),OGFC-13水性環(huán)氧乳化瀝青混合料的拌合和易性最佳。其最佳成型和養(yǎng)生工藝為:先擊實(shí)50次,放40℃烘箱中養(yǎng)生6 d,然后再擊實(shí)25次后,升溫至80℃養(yǎng)生24 h。
(5)水性環(huán)氧乳化瀝青混合料的高溫抗車轍能力優(yōu)異,水穩(wěn)定性能符合JTGF40—2004要求,但低溫韌性不足,針對(duì)北方低溫地區(qū)還需步改善其低溫脆性能。
(6)經(jīng)試驗(yàn)路面的鋪設(shè)可知,水性環(huán)氧乳化瀝青混合料的路面應(yīng)用彌補(bǔ)了常規(guī)熱拌瀝青高能耗、施工繁瑣、高污染等弊端,因施行冷拌冷鋪工藝,解決了長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)膯?wèn)題。