碩士論文-排水性環(huán)氧改性瀝青混合料研究.pdf

重慶交通大學 碩士學位論文 排水性環(huán)氧改性瀝青混合料研究 姓名：黃俊強 申請學位級別：碩士 專業(yè)：道路與鐵道工程 指導教師：陳仕周 20080401 摘要 近年來，隨著我國公路建設(shè)的迅猛發(fā)展，對道路的使用功能也提出了越來越 高的要求。如何使路面既有足夠的耐久性又具有良好的表面功能( 防滑、防水漂、 抑制濺水起霧、減少眩光、降低噪音) 是當前困惑我國公路喬的一大難題。大孔隙 排水性瀝青路面，因其良好的表面排水、抗滑及降噪功能，日益受到重視。然而 目前普通改性瀝青的排水性瀝青混合料，雖然通過改性后混合料的綜合性能都得 到了提高，但提高的幅度都很小，從已有的實體工程來看，主要還是路面的耐久 性差強人意，出現(xiàn)了早期損害和水損害，表現(xiàn)為剝落、早期松散、甚至是推移、 車轍。特別對于山區(qū)公路長上坡路段、匝道轉(zhuǎn)彎路段、城市道路交叉口、公共汽 車?？空镜?，這些特殊路段最易產(chǎn)生車轍及推擁病害，如何使這類特殊路段同時 具有足夠的抗滑性能、強度和耐久性已經(jīng)成為公路界公認的大難題。 本文以排水性環(huán)氧改性瀝青混合料為研究對象，研究其級配組成、混合料設(shè) 計及路用性能，以期能對我國排水性路面的研究工作及推廣使用提供一些有價值 的探索性研究成果。 本文首先分析排水性瀝青混合料空隙率的影響因素，通過均勻設(shè)計方法設(shè)計 試驗，對混合料的空隙率與各主要篩孔孔徑的通過率之間的關(guān)系進行回歸，得到 了各主要篩孔孔徑的通過率與混合料空隙率的響應(yīng)關(guān)系，找出影響混合料空隙率 的關(guān)鍵因素。在此基礎(chǔ)上，進一步確定了排水性環(huán)氧改性瀝青混合料的合理級配。 之后，通過各種混合料常規(guī)的結(jié)構(gòu)性能測試，與其它兩種排水性瀝青混合料的路 用性能試驗驗證比較，證明了排水性環(huán)氧改性瀝青混合料既具有良好耐久性和強 度性能，又具有優(yōu)越表面抗滑、排水降噪和防腐蝕等功能。 關(guān)鍵詞：排水性；環(huán)氧改性瀝青；均勻設(shè)計；空隙率；析漏試驗；飛散試驗 A b s t r a c t W i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to ft h er o a dc o n s t r u c t i o ni nC h i n ai nr e c e n ty e a r s ，t h e r e q u i r e m e n t st or o a d s f u n c t i o nb e c o m e m o r ea n dm o r es t r i c t I ti sab i gp r o b l e mf o rt h e r o a dc o n s t r u c t e r st ok e e pt h er o a d sp e r f o r mw e l lb o t hi nd u r a b i l i t ya n ds u r f a c ef u n c t i o n ( s k i dr e s i s t a n c e ，w a t e rf o gr e s i s t a n c e ，d a z z l i n gr e d u c t i o n a n dn o i s er e d u c t i o n ) A sa r e s u l t ，p o r o u sa s p h a l tp a v e m e n t ，w i t ht h eg o o ds u r f a c ef u n c t i o no fd r a i n a g e ，s k i d r e s i s t a n c ea n dn o i s er e d u c t i o n ，i sb e i n ge m p h a s i z e dg r a d u a l l y I nt h i sp a p e rt h eg r a d a t i o n ，m i x t u r ed e s i g na n dp e r f o r m a n c eo ft h ep o r o u sa s p h a l t m i x t u r ea r er e s e a r c h e dw i t ht h ea i mt op r o v i d es o m ev a l u a b l er e s u l t st ot h er e s e a r c h a n da p p l i c a t i o no ft h ep o r o u s a s p h a l tp a v e m e n ti nC h i n a F i r s t l yt h ef a c t o r si n f l u e n c i n gt h ep o r o u sa s p h a l t m i x t u r e Sa i rv o i dw e r ea n a l y z e d i nt h i sp a p e r B a s e do nt h eu n i f o r md e s i g na n dp l e n t yo fl a b o r a t o r yt e s t s ，t h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h ea i rv o i do f t h ep o r o u sa s p h a l tm i x t u r ea n dt h ep a s s i n gr a t i o so fm a i n s i e v es i z e sw a sr e g r e s s e d a n dt h em a i nf a c t o r sa ti n f l u e n c e st h em i x t u r e Sa i rv o i dw a s f o u n d A n dt h e n ，t h er e a s o n a b l eg r a d a t i o no ft h ep o r o u sa s p h a l tm i x t u r ew a s r e c o m m e n d e da c c o r d i n gt ot h ea i m e dr a n g eo ft h ea i rv o i d s T h e ，T h em i x t u r et h r o u g hav a r i e t yo fc o n v e n t i o n a lp e r f o r m a n c et e s t i n g ， a n dc o m p a r e dw i t ho t h e rt w op o r o u sa s p h a l tm i x t u r e ，t op r o v et h a tt h ep o r o u s e p o x y m o d i f i e da s p h a l tm i x t u r ei sn o to n l yag o o dd u r a b i i i t ya n ds t r e n g t h o fp e r f o r m a n c e ，b u ta l s oh a ss u p e r i o ra n t i - s l i d i n gs u r f a c e ，d r a i n a g e ， r e d u c e dn o i s e a n da n t i c o r r o s i o nc a p a b i l i t i e s K E Y W O R D S D r a i n a g e ；E p o x y - m o d i f i e da s p h a l t ；A i rV o i d ；U n i f o r mD e s i g n ； S c h e l l e n b e r gB i n d e rD r a i nD o w nT e s t ；C a n t a b r oT e s t 重慶交通大學學位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的學位論文，是本人在導師的指導下，獨立進行 研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何 其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻 的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律 結(jié)果由本人承擔。 學位做作者簽名：昂， 會琴幺 日期：力礦礦孑年爭月歹日 重慶交通大學學位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學位論文作者完全了解學校有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學 校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復印件和電子版，允許論文被查 閱和借閱。本人授權(quán)重慶交通大學可以將本學位論文的全部內(nèi)容編入有關(guān)數(shù) 據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論 文。 文作：茜彳臭琴杰燧名伽氐 ? 日期：矽釤年印月r 日 日期穆年 驢月“夕日 第一章緒論 第一章緒論 1 1 研究背景 1 1 1 國內(nèi)外研究應(yīng)用概況 國外研究與應(yīng)用 排水性瀝青混合料起源于歐洲。1 9 6 0 年德國首次建設(shè)此種材料的路面，稱為 P o r o u sA s p h a l t ，即大孔隙或排水型路面；在英國稱為P e r v i o u sM a c a d a m ，即大空 隙瀝青碎石。在美國，排水性瀝青混合料一般用作路面的磨耗層，稱為O p e nG r a d e d A s p h a l tF r i c t i o nC o u r s e ，簡稱為O G F C ，即開級配瀝青磨耗層。從7 0 年代末以 來，排水性瀝青混合料在國外高等級公路上得到了較多應(yīng)用。例如，比利時于1 9 7 9 年開始鋪筑了2 7 0 0 m 2 的排水性瀝青路面；法國在收稅高速公路上1 0 的表面層養(yǎng) 護也使用了多孔隙瀝青混凝土。白1 9 9 0 年起，因為多孔隙瀝青混合料的堵塞問題 和冬季養(yǎng)護問題，法國這種瀝青混合料用量減少，在市區(qū)道路上不再使用。意大 利高速公路上已大量使用多孔隙瀝青混合料，以減少交通噪聲、改善雨天抗滑性 能和消除濺水的危害。到9 0 年代初，在意大利己鋪筑了1 2 X1 0 6 m 2 的多孔排水性 瀝青面層。荷蘭公共工程部決定在交通量3 5 0 0 0 輛天以上的所有道路上及要求低 噪聲的道路上，特別在高速公路上盡可能使用排水瀝青面層心1 。 歐洲排水性路面的空隙率起初為1 5 ，為防止孔隙堵塞以維持排水功能，設(shè) 計施工時往往將空隙率取為2 0 。美國因排水性路面粒徑較小，以抗滑性能為主， 輕微的堵塞對抗滑性能不會有太大影響，因而空隙率只要求1 5 。對于混合料的 設(shè)計，歐洲認為由于多孔瀝青混合料的特殊粒狀結(jié)構(gòu)，不能采用已有的配合比設(shè) 計方法，特別是馬歇爾法與劈裂試驗，同時對車轍試驗的適用性也提出疑問。美 國在O G F C 的配合比設(shè)計中沒有采用力學試驗，這是因為己有了一定的經(jīng)驗積景， 瀝青用量根據(jù)粗集料的瀝青當量，利用經(jīng)驗公式算出瀝青用量在6 以上。此外， 還進行混合料中瀝青的析漏試驗口1 。 日本從8 0 年代后期開始這方面的試驗研究。雖然起步較晚，但發(fā)展較快，目 前已形成較為完善的排水性瀝青混合料設(shè)計方法。為了研究排水路面技術(shù)方面的 課題，日本建設(shè)省委托土木研究所進行室內(nèi)試驗，并讓各地建設(shè)局做了試驗路， 最終由日本道路協(xié)會指定并發(fā)行排水路面技術(shù)指南。指南指出，排水路面面層部 分的透水層厚度以4 - 5 c m 為準，但可根據(jù)性能要求增減厚度。為了評價排水性瀝 青路面的耐久性，日本對車轍、平整度、開裂率等一般的路面性能也進行了跟蹤 調(diào)查。跟蹤調(diào)查表明，隨著時間推移，排水性瀝青路面與普通瀝青路面的車轍變 化量幾乎相同。可見，排水性瀝青路面面層與普通瀝青路面面層具有同等程度的 第一章緒論 耐久性。日本認為，排水性瀝青混合料因在馬歇爾穩(wěn)定度試驗時與普通瀝青混合 料表現(xiàn)不同，故用馬歇爾試驗進行排水性瀝青混合料配合比設(shè)計并不合適，但可 作為參考的試驗。此外，由于還沒有確立與路面使用性能相對應(yīng)的混合料強度的 試驗方法，所以趨向于盡量多使用瀝青，用以確保路面強度。因此，在現(xiàn)行的排 水性混合料的配合比設(shè)計中，最佳瀝青用量等于最大瀝青用量，而最大瀝青用量 通過析漏試驗確定。為了防止排水性瀝青混合料骨料飛散和滲透水的侵蝕，日本 大約從1 9 9 0 年開始使用專門為排水性瀝青路面研制的高粘度改性瀝青。最近日本 道路公團規(guī)定，所有管轄的新建或改建的高速公路表面層必須采用排水性瀝青路 面。 國內(nèi)研究與應(yīng)用 我國對排水型瀝青路面的研究與應(yīng)用起步較晚。排水性瀝青路面結(jié)構(gòu)在我國 首先是在城市道路上應(yīng)用，北京、廣州等大城市在2 0 世紀9 0 年代都先后鋪設(shè)了 試驗路和實體工程。 為了提高雨天行車的安全性，降低交通噪音，防止路面積水，改善道路環(huán)境， 杭州在2 0 0 5 年“一縱三橫”的道路整治過程中大量使用了排水瀝青路面面層。鑒 于排水式瀝青混凝土路面為國外引入的先進技術(shù)，國內(nèi)城市道路使用較少，沒有 現(xiàn)行的施工及驗收規(guī)范。在杭州體育場路、曙光路、萬松嶺隧道等路面進行試驗 段工程建設(shè)基礎(chǔ)上，制定了排水式瀝青混凝土面層( o G F C ) 技術(shù)規(guī)定( C J S 0 1 2 0 0 5 ) ， 主要對原材料質(zhì)量、瀝青混合料路用性能、施工工藝、質(zhì)量驗收體系進行了規(guī)定， 取得了比較好的建設(shè)效果。 公路行業(yè)在2 0 世紀9 0 年代后期開始研究使用排水性瀝青路面。2 0 0 0 年，西 安公路研究所伍石生等人開展了“低噪音瀝青路面技術(shù)研究”，并在西安到成陽 的高速公路上進行了試用，效果良好。由江蘇省省高指、交通部公路公路科學研 究院和東南大學聯(lián)合承擔的江蘇省交通科學研究計劃項目江蘇排水性瀝青路面 應(yīng)用技術(shù)研究，以鹽通高速為依托工程，進行了排水性瀝青路面瀝青結(jié)合料性 能研究、標準的制定，開展了重載條件下排水性瀝青混合料配合比設(shè)計方法研究， 探討了排水性路面排水機理及邊緣排水設(shè)計方法，為今后排水性路面的應(yīng)用和實 施奠定了理論基礎(chǔ)H 1 。 交通部公路研究所先后在濟青高速公路，京滬高速公路( 河北段) 鋪設(shè)了試驗 路。但路用性能都難以滿足我國高速公路對面層混合料的路用性能要求，特別是 車轍性能均在2 0 0 0 次以下。表1 1 為京滬高速公路( 河北段) O G F C 試驗路性能 指標，從表中看出，混合料的動穩(wěn)定度僅為1 8 0 0 次m m ，不能達到3 0 0 0 次m m 的 高等級公路路面規(guī)范要求，更無適應(yīng)我國高速公路交通輛大，超載現(xiàn)象嚴重的情 況，其主要原因是采用改性瀝青粘度較低哺1 。 第一章緒論 表1 1 京滬高速公路( 河北段) O G F O 試驗路性能指標 瀝青川量密度孔隙率礦料間隙率瀝青飽和度動穩(wěn)定度殘罔穩(wěn)定 ( ) ( g m 3 ) ( )( ) ( )( 次m m )度( ) 4 1 2 0 8 3 1 9 22 7 7 3 3 31 8 3 2 8 9 4 1 1 2 已有排水性瀝青混合料的不足 普遍存在的病害 由于排水性瀝青混合料中的粗集料含量較多，達8 0 左右，瀝青用量必然降 低。而現(xiàn)有的排水性瀝青混合料，使用的普通瀝青或改性瀝青結(jié)合料，出現(xiàn)了較 多的病害，最典型的病害就是骨料的剝落、飛散，其次是車轍病害。已有排水性 瀝青混合料存在的耐久性差，抗疲勞性能、耐老化性能也很有限等問題，一方面 與排水性瀝青混合料結(jié)構(gòu)有關(guān)，另一方面與所使用的膠結(jié)料有關(guān)。 1 ) 骨料剝落、飛散 對于骨架嵌擠型的排水性瀝青混合料，出現(xiàn)骨料剝落、飛散的病害概率棚對 較高，如圖1 1 。主要是因為結(jié)合料相對較少，骨料結(jié)合面小。同時，后期山于 結(jié)合料老化、雨水侵蝕破壞，會加速骨料的剝落和飛散，因此排水性瀝青混合料 在保證空隙率的前提條件下，應(yīng)盡量增加瀝青膜的厚度，提高0 0 7 5 m m 的通過率。 但這樣一來，由于瀝青膠漿的增多，會出現(xiàn)離析和堵孔，失去排水性瀝青混合料 的本質(zhì)意義；而且膠漿“潤滑劑 的存在，后期經(jīng)過高溫軟化，甚至出現(xiàn)泛油和 車轍等病害。 圖1 1 骨料錄9 ；苔、色散 2 ) 車轍 車轍是已有的排水性瀝青混合料常見的病害之- - - - 0 車轍分為壓密型車轍和失 穩(wěn)性車轍( 結(jié)構(gòu)性車轍) ，壓密性車轍主要是由于排水性瀝青路面雨：使用過程中， 瀝青混合料在高溫和外荷載作用下的累積變形，這種累積變形屬于骨架之問的剪 切流動變形。失穩(wěn)性車轍屬于結(jié)構(gòu)性破壞，一方面是由于骨料級配偏粗，導致骨 架結(jié)構(gòu)不能形成嵌鎖結(jié)構(gòu)：另一方面是由于路面結(jié)構(gòu)的自下而上的失穩(wěn)破壞。 第一章緒論 研究表明，排水性瀝青混合料的熱穩(wěn)性與瀝青結(jié)合料的粘度有很大相關(guān)性， 瀝青6 0 度粘度越大，混合料熱穩(wěn)定性越好。排水性瀝青混合料一般要求采用高粘 度改性瀝青，日本要求大于2 0 0 0 0 P a S 。車轍如下圖1 2 。 圖1 2 車轍 3 ) 抽吸、唧漿 抽吸、唧漿指基層或水泥混凝土板隙破壞，產(chǎn)生的漿體在荷載作用下反射上 路表，對于大空隙的排水性瀝青混合料， 相比普通路面，唧漿通過其較大而且連 通的空隙抽吸至路表，可以在路面無較 大破壞情況下發(fā)生，如右圖1 3 。 發(fā)生這種病害主要原因是已有排水 性瀝青混合料的失粘，局部出現(xiàn)顆粒飛 散，下層在水和荷載不斷作用下出現(xiàn)破 壞，最終雨水滲透至基層，形成漿液， 反射上來。 4 ) 局部流動變形 流動變形經(jīng)常發(fā)生在剎 車、重載路段和轉(zhuǎn)彎路段，表 現(xiàn)為路面整體的滑動變形，在 路面投入使用初期比較常見， 大多伴隨著縱向的開裂。出現(xiàn) 這種病害的主要原因是所用的 瀝青結(jié)合料提供的黏聚力不足 夠高，反映到瀝青混合料上就 是整體抗車輛的水平剪切力不 足。如右圖1 4 所示。 圖1 3 抽吸、唧漿 圖1 4 局部流動變形 第一章緒論 5 ) 其他病害和破壞形式 汽車漏油對于路面的破壞比較常見，對于已有排水性瀝青路面，滲漏的氣油 通過空隙滲透至排水性瀝青路面的中部或底部，稀釋瀝青，破壞了骨架結(jié)構(gòu)，形 成脫空和空洞，如下圖1 5 所示。這種病害是現(xiàn)有排水性瀝青混合料無法避免的， 原因是由于其使用的改性瀝青結(jié)合料中，瀝青在結(jié)合料改性后性質(zhì)沒有改變，只 是一般的物理改性，所以無法改變它的油類腐蝕性。 圖1 5 其他病害和破壞形 綜合以上現(xiàn)有排水性瀝青典型病害，最直接原因還是現(xiàn)有排水性瀝青混合料 使用的改性瀝青結(jié)合料使用性能不足。針對這些不足，道路工作者做出了很多研 究，通過各種改性材料、改性方法來提高其各種性能，但從已有實體工程來看， 因為材料成本等原因，使用的改性瀝青都沒有從根本上解決L 述的問題。 使用的局限性 排水瀝青路面的特殊路用性能使得它在許多國家正日益受到重視，歐洲國家 鋪筑這種路面主要注重其排水、抗滑、降低噪聲功能。美國稱這種路面為丌級配 瀝青磨耗層( O G F C ) ，主要注重改善路面抗裂能力，增加抗車轍能力，提高抗滑 性能。同本則除考慮以上路用性能的改善、提高外，還注意考慮用在城市道路時 對生態(tài)環(huán)境的保護。我國現(xiàn)階段注重的主要還是其抗滑性能，但是現(xiàn)有的排水性 瀝青混合料，由于其材料性能上的不足，很多地方不適用，特別是一些特殊路段， 在路面要求具有高強度和高抗滑性能的前提下，現(xiàn)有排水性瀝青混合料表現(xiàn)出其 很大的局限性。現(xiàn)有排水性瀝青路面不適合以下情況： 1 ) 急停急走的公共汽車?？空?2 ) 水平剪切力較大路段，如交叉口、剎車頻繁區(qū)； 3 ) 縱坡較大路段避免使用，如山區(qū)公路長上坡路段； 4 ) 急彎處等應(yīng)避免使用，如匝道轉(zhuǎn)彎路段； 5 ) 比較容易受到油類污染的路段。 第一章緒論 現(xiàn)有排水性瀝青混合料的不足，使得上述特殊路段在使用排水性瀝青混合料 時，容易現(xiàn)早期破壞，出現(xiàn)不斷修補不斷破壞的“惡性循環(huán)”。要徹底改變這種 狀況，開發(fā)出一種新的更高性能的混合料是唯一出路。 1 1 3 環(huán)氧改性瀝青混合料的突出性能 環(huán)氧改性瀝青是將環(huán)氧樹脂加入瀝青中，經(jīng)與固化劑發(fā)生固化反應(yīng)，形成不 可逆的固化產(chǎn)物，其固化反應(yīng)使瀝青從熱塑性轉(zhuǎn)變?yōu)闊峁绦?，因此環(huán)氧改性瀝青 具有比普通瀝青優(yōu)異得多的物理、力學性能，如高強度、優(yōu)良的抗疲勞性能、良 好的耐久性及抗老化性能等嘲。G a l l a g h e r 6 3 7 3 等稱之為熱固性瀝青。 用環(huán)氧改性瀝青所拌制的瀝青混凝土，與普通瀝青混凝土相比較，或者與其 它熱塑性的改性瀝青混凝土相比較，它們在性能上有很大差別。環(huán)氧改性瀝青混 凝土的特性主要表現(xiàn)在以下幾方面： 強度高 環(huán)氧改性瀝青混凝土強度高、變形小、剛度大。殼牌石油公司所配制的環(huán)氧 瀝青混凝土，其馬歇爾穩(wěn)定度可以超過4 5 K N ，而普通瀝青混凝土的穩(wěn)定度僅8 1 2 K N ，相差達4 5 倍。雖然馬歇爾穩(wěn)定度并不是標準的力學指標，但反映出環(huán)氧 改性瀝青混凝土的高強性能是毫無疑問的哺，。 優(yōu)良的耐疲勞性能 環(huán)氧改性瀝青混凝土由于強度高，故在同樣的疲勞應(yīng)力作用下，表現(xiàn)出極其 優(yōu)良的耐疲勞性能，幾乎是普通瀝青混凝土疲勞壽命的1 0 3 0 倍。 澳大利亞西門大橋管理局曾經(jīng)將瀝青混凝土試件粘貼在鋼板上進行應(yīng)變彎曲 疲勞試驗，試驗結(jié)果表明環(huán)氧瀝青混凝土的疲勞壽命為5 1 0 6 次，而普通瀝青混 凝土僅0 2 9X1 0 6 次，兩者相差達1 7 倍之多凹 。 殼牌石油公司對環(huán)氧改性瀝青混凝土和普通瀝青混凝土分別進行了彎曲疲勞 試驗，在循環(huán)至破壞時，其常變形為1 O m ，加載頻率為5 H Z ，試驗結(jié)果如表1 2 。 表1 2 環(huán)氧改性瀝青混凝土的彎曲疲勞 T a b I e1 2 B e n d i n gf a t i g u eo fe p o x ya s p h a I tc o n c r e t e 結(jié)合料用量環(huán)氧瀝青混凝土普通瀝青混凝土 6 1 0 1 0 63 0 1 0 4 7 2 0 1 0 6 2 0 1 0 5 第一章緒論 顯然，優(yōu)良的耐疲勞性能是環(huán)氧改性瀝青混凝土的重要特點。因此，采用這 種材料作為道路路面和橋梁以及其它場所的鋪面能夠大大延長路面或鋪面的使用 壽命。 良好的耐久性 普通瀝青混凝土如有柴油等燃油滲入，將會使瀝青失去粘結(jié)力而松散。環(huán)氧 瀝青混凝土卻不怕燃油的侵蝕。殼牌石油公司曾經(jīng)做過有趣的對比試驗，他們將 環(huán)氧瀝青混凝土和普通瀝青混凝土試件分別放在柴油中浸泡，2 4 h 后普通瀝青混 凝土試件已經(jīng)泡軟，棱角松散脫落，而環(huán)氧改性瀝青混凝土經(jīng)過一個月浸泡后仍 然完好無損。 環(huán)氧改性瀝青混凝土的許多性質(zhì)，如強度、剛度、耐久性等方面都與水泥混 凝土十分相似，同時在很多方面又具有瀝青混凝土的優(yōu)良性能。 1 2 本研究課題的提出 出現(xiàn)的問題 對于山區(qū)公路長上坡路段、匝道轉(zhuǎn)彎路段、城市道路交叉口、公共汽車?？?站等，這些特殊路段最易產(chǎn)生車轍及推擁病害。這些路段本身就需要比較好的抗 滑性能，但現(xiàn)有排水性瀝青混合料的不足，卻使其在此出現(xiàn)了“失職”。如何使 這類特殊路段同時具有足夠的抗滑性、強度及耐久性已經(jīng)成為公路界公認的大難 題。 解決問題的思路 排水性大孔隙路面結(jié)構(gòu)具有優(yōu)良的排水、抗滑、降噪性能；環(huán)氧改性瀝青混 凝土不但具有高強度，而且提供了優(yōu)良的高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性、低溫抗裂性、 耐化學腐蝕等性能。環(huán)氧改性瀝青運用到排水性路面結(jié)構(gòu)，可以保證排水性環(huán)氧改 性瀝青混合料具有優(yōu)良的路面力學性能和路面使用性能，從而比較好地解決了道 路工程界中關(guān)于瀝青混合料功能性與結(jié)構(gòu)性能之間的矛盾。特別是針對上述特殊 路段，要求同時具有足夠的抗滑性能、強度及耐久性，采用該混合料路面結(jié)構(gòu)就可 以很好解決這類難題。 1 3 主要研究內(nèi)容 我國對于排水性瀝青路面的研究還處于起步階段，許多問題有待解決。本文 的研究工作以排水性環(huán)氧改性瀝青混合料為對象，研究其級配組成、常規(guī)力學性 能及路用性能。具體的研究內(nèi)容及步驟如下： 第一步，通過均勻設(shè)計進行排水性瀝青棍合料的影響因素分析，回歸混合料 空隙率與各主要篩孔孔徑通過率之間的關(guān)系，找到影響空隙率的關(guān)鍵因素。 第一章緒論 第二步，在第一步基礎(chǔ)上，對于最大公稱粒徑1 3 2 m m 選擇2 0 為目標空隙率， 確定排水性環(huán)氧改性瀝青混合料的合理級配，并進行混合料配合比設(shè)計。 第三步，對于確定的最終級配，選擇S K 高粘、自制高粘改性瀝青和環(huán)氧改性 瀝青作為結(jié)合料，進行全面的性能對比試驗，驗證排水性環(huán)氧改性瀝青混合料的 優(yōu)異性能。 第四步，根據(jù)性能試驗的結(jié)果，結(jié)合環(huán)氧改性瀝青結(jié)合料的固化特性和排水 性混合料開級配的結(jié)構(gòu)特點，在借鑒已有的實體工程( 普通環(huán)氧改性瀝青混合料、 普通排水性瀝青混合料施工工藝) 基礎(chǔ)上，提出了排水性環(huán)氧改性瀝青混合料的 施工工藝及控制要點。 8 一 第二章原材料選擇及混合料強度形成機理 第二章原材料選擇及混合料強度形成機理 2 1 原材料組成 抗滑表層暴露于大氣，受自然界的各種腐蝕、老化和蛻變作用，同時又處于 路面的頂面，直接承受車輪的磨光、磨耗、沖擊和壓碎作用，所以抗滑表層的材 料要求是各路面層中最高的，抗滑表層的成敗在很大程度上取決于其材料的品質(zhì)。 抗滑表層所用的集料一定要物理力學性能優(yōu)秀的礦料，瀝青一定要符合重交通道 路瀝青的標準，在混合料設(shè)計時最好采用改性瀝青作為結(jié)合料。 2 1 1 集料 在設(shè)計排水性瀝青混合料時時，考慮到該層既作為路面的抗滑表層又作為排 水層的特點對材料進行選擇。排水性瀝青混合料是一種大孔隙骨架結(jié)構(gòu)，作為路 面抗滑表層與S M A 相似n 。兩者都要形成石一石接觸狀態(tài)，同時又都作為路表面 的功能層，對抗磨耗上要求相似。所以在對集料的選擇上，可以參考我國關(guān)于S M A 面層設(shè)計中對集料的相關(guān)要求。在此基礎(chǔ)上比較已有排水性瀝青路面使用成功經(jīng) 驗的其他國家和地區(qū)對集料的要求，分析其合理的選擇方法，選擇合理的材料。 粗集料 從排水性瀝青混合料的成型機理可知，該混合料具備較高的高溫穩(wěn)定性是基 于含量甚多的粗集料之間的嵌擠作用。集料嵌擠作用的好壞在很大程度上取決于 集料石質(zhì)的堅韌性、集料的顆粒形狀和棱角性?？梢哉f，粗集料的這些性質(zhì)是排 水性瀝青混合料成敗與否的關(guān)鍵。因此，與普通的瀝青混凝土相比，排水性瀝青 混合料對粗集料的質(zhì)量要求較高，粗集料必須使用堅韌的、有棱角的優(yōu)質(zhì)材料， 必須嚴格限制集料扁平顆粒的含量?；◢弾r、石英巖、砂巖等酸性巖石往往具有 這些性質(zhì)，但是它們與瀝青的粘附性很差，必須采用摻加石灰、水泥即抗剝離劑 等措施。相比較而言偏堿性巖石玄武巖即能滿足這些性質(zhì)與瀝青的粘附性能也不 錯，建議采用破碎較好的玄武巖作為排水性瀝青混合料的粗集料。 美國的試驗證明，洛杉磯磨耗損失是粗集料的堅韌性的重要指標，與集料抗 破碎性能有良好的關(guān)系，如果洛杉磯磨耗損失小于2 0 符合最小的V M A 的要求就 不困難。參考美國的規(guī)范，要滿足洛杉磯磨耗損失不大于3 0 的要求。 粗集料的針片狀顆粒含量是個重要指標。有研究表明，集料的破損情況與粗 集料的針片狀顆粒含量關(guān)系密切。我國采石場集料破碎機械比較落后，針片狀顆 粒含量超標比較的問題非常突出。參考美國對于針片狀含量的要求與我國S M A 對 針片狀含量要求，規(guī)定要求針片狀含量不大于1 5 。為了達到這一要求，必須改 變顎板式破碎為錘擊式才有可能。 第二章原材料選擇及混合料強度形成機理 考慮到排水性瀝青混合料是大孔隙混合物，建議要增加說石料的壓碎值的要 求，我國在公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范( J T J 0 3 2 9 4 ) 規(guī)定的抗滑表層的基 礎(chǔ)上對抗壓碎性能適當提高。因為排水性瀝青混合料要達到很好石一石接觸狀態(tài)， 形成嵌擠結(jié)構(gòu)與S M A 在這方面的要求是一致的，參照我國對S M A 的規(guī)定，要求壓 碎值不能超過2 5 j 吸水率要求不大于2 。由于排水性瀝青混合料的粗集料在與 S M A 的粗集料在形成最終混合料的機理上是一致的，所以排水性瀝青混合料對粗 集料要求可以參照S M A 對粗集料要求。 細集料 細集料最好使用堅硬的人工砂，是因為人工砂有相當好的粗糙度，混合料抗 車轍能力強。人工砂是利用堅硬的石料反復破碎而制成的，它具有一定的粗細級 配，不同于從石屑中篩分出來的細顆粒碎屑，但比石屑的石粉數(shù)量要少，在采用 人工砂確實有困難時，細集料必須摻加一部分石質(zhì)堅硬的石屑和粗砂，不宜全部 使用天然砂。美國規(guī)范要求細集料應(yīng)該滿足堅固性、棱角含量的要求。我國的S M A 對細集料有堅固性、表面粗糙度、棱角性、砂當量的要求。通過分析可以看出， 細集料的堅固性越大則耐久性就越好：細集料的表面粗糙度和棱角性對提高馬歇 爾穩(wěn)定度和車轍試驗的動穩(wěn)定度效果明顯，對排水性瀝青混合料就非常重要。在 這些要求上與S M A 是一致的，因此在排水性瀝青混合料中對細集料的要求可以采 用公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范( J T J 0 3 2 - 9 4 ) 中規(guī)定的指標。 填料 礦粉在瀝青混合料中的作用至關(guān)重要，瀝青只有吸附在礦粉表面形成薄膜， 才能對其他粗細集料產(chǎn)生粘附作用，所以瀝青礦粉混合料才是真正的瀝青結(jié)合料。 因為排水性瀝青混合料是一種孔隙很大的混合料，提高其排水抗滑的同時降低了 混合料的耐久性，要提高其耐久性粘結(jié)料的作用就非常重要，所以對礦粉的質(zhì)量 應(yīng)該嚴格要求。盡量采用磨細的石灰石粉。采用磨細石灰石粉、石灰石礦粉的親 水系數(shù)都小于1 ，與瀝青有良好的粘附性。同時礦粉的細度也應(yīng)滿足要求，小于 o 0 7 5 m m 的含量應(yīng)大于7 5 。礦粉必須存放在室內(nèi)干燥的地方，在使用時必須干 燥，不成團。 本研究課題粗集料采用玄武巖碎石，規(guī)格為S I O 、S 1 2 、S 1 4 ；細集料為石灰 石，規(guī)格S 1 6 ，填料采用石灰石磨細礦粉。各種集料的顆粒組成見表2 1 ；根據(jù)選 用集料檢測其性能，實測指標見表2 2 第二章原材料選擇及混合料強度形成機理 表2 1各種集料的顆粒組成 通過下列篩孔的( 質(zhì)量) 百分率 ( ) 規(guī)格 1 6 01 3 29 54 7 52 3 6 1 1 80 6O 30 1 50 0 7 5 S I O1 0 0 07 6 84 10 10 1O 10 1O 1 0 10 1 S 1 21 0 0 0 9 7 62 3OOOO00 S 1 41 0 0 08 9 35 10 3 00O0 S 1 61 0 0 08 2 95 3 62 6 61 1 O 5 61 9 礦粉 1 0 0 09 9 19 2 4 表2 2 各種集料的實測性能指標 措 石料壓洛杉磯磨 毛體積相表觀相對 針片狀含量( ) 吸水率 癬薪 碎值耗值損失 粒徑 粒徑 對密度密度 ( ) 轡( )( ) 9 5 m m9 5 m m 、 S 1 01 2 46 42 7 6 02 8 9 57 8O 5 9 S 1 2 | 2 8 3 62 9 2 3 | 1 1 6O 8 0 S 1 5 tl 2 8 1 52 9 2 9 |l| S 1 6 | 2 6 9 32 7 6 4 ll| 礦粉tl| 2 7 1 2 l| 技術(shù)要求 2 52 8 | 2 6 0 01 21 82 O 2 1 2 結(jié)合料 瀝青具有黏性和彈性，其表現(xiàn)為流動性和抗流動性。高溫下，黏性占主導地 位，瀝青易流動；低溫下，彈性占主導地位，瀝青表現(xiàn)出抗流動性。這些特性表 現(xiàn)為用瀝青鋪設(shè)的路面，在夏天高溫季節(jié)，重載荷作用下易出現(xiàn)車轍，在冬天寒 冷季節(jié)，易出現(xiàn)溫縮裂縫，這主要是由于瀝青在高溫條件下抗拉強度較低，而低 溫條件下脆性大、柔韌性差。排水性瀝青混合料少油大空隙率的結(jié)構(gòu)特點，對路 面材料的強度、變形穩(wěn)定性和疲勞耐久性等提出了較高的要求，同時在使用性能 上又提出了高黏結(jié)性和強透水等特殊要求。顯然，如此高的性能要求是普通瀝青 所無法勝任的，必須使用改性瀝青。 改性瀝青一般是指聚合物改性瀝青，用于改性的聚合物種類很多，一般常用 的有天然橡膠( N R ) 、丁苯橡膠( S B R ) 、苯乙烯丁二烯嵌段共聚物( S B S ) 、聚乙烯( P E ) 、 乙烯醋酸乙烯共聚物( E V A ) 及環(huán)氧樹脂( E P ) 等n 刳。國內(nèi)主要通過填料和交聯(lián)材料改 第二章原材料選擇及混合料強度形成機理 性瀝青剛鍆。國外既有采用橡膠n 司又有采用環(huán)氧樹脂n 5 1 8 1 來改性瀝青的?？v觀國內(nèi) 外采用的改性方法，除采用環(huán)氧樹脂改性方法外很難做到能同時提高瀝青材料的 黏附力、拉伸強度及斷裂延伸率。因此本課題利用具有優(yōu)異性能的環(huán)氧改性瀝青 來作為結(jié)合料。 在國內(nèi)環(huán)氧改性瀝青研究沒有成熟的情況下，本課題直接以美國進口的環(huán)氧 改性瀝青材料。該體系分為A 、B 組分，使用時直接按一定的比例( A ：B = I ：5 8 5 ) 混和。各組分及混和后的技術(shù)指標如表2 3 2 5 。 表2 3 組分A 技術(shù)指標 技術(shù)指標試驗值 試驗方法 粘度( 2 3 C ，泊) 1 1 0 1 5 0A S T MD 4 4 5 環(huán)氧當量( 含1 克環(huán)氧當量的材料克數(shù)) 1 8 5 1 9 2 A S T MD 1 6 5 2 顏色、加德納( G a r d n e r ) 4A S T M9 1 5 5 4 含水量( )O 0 5 A S T M9 1 7 4 4 閃點( 克立夫蘭敞口杯，) 2 0 0A S T MD 9 2 比重( 2 3 ) 1 1 6 1 1 7A S T MD 1 4 7 5 外觀透明琥珀狀目視 表2 4 組分B 技術(shù)指標 試驗值 項目試驗方法 I d 型V 型 粘度( P 1 0 0 ，厘泊) 8 0 0 1 4 0布氏粘度計 比重( 2 3 )0 9 8 1 0 20 9 8 1 0 2A S T MD1 4 7 5 顏色黑黑 目視 酸值( m g ，氫氧化鉀克) 6 0 8 04 0 6 0A S T MD6 6 4 閃點( 克立夫蘭敞口杯) 2 5 0 2 0 0A S T MD9 2 表2 5組分A 和組分B 混合并固化后技術(shù)指標 試驗值 技術(shù)指標試驗方法 類型I d類型V 重量比( A ：B )1 0 0 4 4 51 0 0 5 8 5 抗拉強度( 2 3 C ，M p a ，最小值) 6 91 5A S T M D 6 3 8 斷裂時的延長率( 2 3 ，最小百分比)1 9 02 0 0A S T M D 6 3 8 熱固性( 3 0 0 ，)不熔化不熔化小試件放置在熱板上 在1 2 1 C 下粘度增加至1 P a S 的時間( 分鐘) 2 0 5 0參見試驗 第二章原材料選擇及混合料強度形成機理 由于排水性瀝青混合料是骨架嵌擠結(jié)構(gòu)，粗集料用料高達7 0 以上，采用普 通瀝青難以實現(xiàn)骨料之間的相互約束限制作用，現(xiàn)有排水性瀝青混合料一般采用 高粘度改性瀝青，其中6 0 C 動力粘度是關(guān)鍵性指標。為了本課題的研究，在性能 測試時要進行排水性環(huán)氧改性瀝青混合料與現(xiàn)有排水性高粘度改性瀝青混合料的 比較，現(xiàn)給出高粘度改性瀝青混合料的技術(shù)要求如下表2 6 ，方便理解。 表2 6 高粘度改性瀝青技術(shù)要求 二父 我國技術(shù)規(guī)范 日本技術(shù)要求 檢測項目、 針入度( 2 5 C ，l O O g ，5 s ) ( 0 1 m m ) 4 04 0 軟化點( ) 8 08 0 延度( 1 5 ) ( c m ) 5 07 0 閃點( )2 6 02 8 0 粘韌性( 2 5 ) ( N m ) 2 02 0 韌性( 2 5 ) ( N m ) 1 51 5 6 0 C 粘度( P a s ) 2 0 0 0 0 2 0 0 0 0 質(zhì)量變化( ) 0 3 殘留針入度比( )7 5 2 2 混合料強度形成原理 2 2 1 瀝青混合料的強度原理 瀝青混合料作為一種重要的建筑材料，已被廣泛用于公路路面的修筑。然而， 這種材料在荷載( 大氣環(huán)境荷載和行車荷載) 的作用下，常常會發(fā)生軟化、推移、 擁包、車轍、疲勞裂縫和溫度裂縫等破壞現(xiàn)象，直接影響到路面的使用品質(zhì)。這 些破壞現(xiàn)象的發(fā)生，從本質(zhì)上來說，是由于某種強度的不足所致心們乜1 3 m 1 。瀝青 混合料是由礦質(zhì)骨料和瀝青膠結(jié)料所組成的復合材料，它是一種具有空間網(wǎng)絡(luò)結(jié) 構(gòu)的多相分散體系3 。具有這種空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的瀝青混合料，其強度構(gòu)成源于兩 個方面：是由于瀝青的存在而產(chǎn)生的粘結(jié)力；是由于骨料的存在而產(chǎn)生的摩 阻力2 4 一囂3 。 瀝青與礦質(zhì)集料之間相互作用是瀝青混合料結(jié)構(gòu)變形特性的決定性因素。瀝 青與礦質(zhì)集料相互作用后，瀝青在礦料表面產(chǎn)生化學組分的重新排列，在礦料表 面形成一層厚度為6 。的擴散結(jié)構(gòu)膜，如圖2 1 所示，在此膜厚度以內(nèi)的瀝青稱為 結(jié)構(gòu)瀝青，此膜以外的瀝青稱為自由瀝青。結(jié)構(gòu)瀝青與礦料之間發(fā)生相互作用， 第二章原材料選擇及混合料強度形成機理 1 4 ，_ 一 同時結(jié)構(gòu)瀝青的性質(zhì)有所改變，而自由瀝青與礦料距離較遠，沒有與礦料發(fā)生相 互作用，僅將分散的礦料粘結(jié)起來，并保持原來的性質(zhì)。 ( 鳶醪至 y N 圖2 1瀝青與礦粉交互作用結(jié)構(gòu)圖 如果顆粒之間接觸處由擴散結(jié)構(gòu)膜所聯(lián)結(jié)( 2 I b ) ，則促成瀝青具有更高的 粘滯度和更大的擴散結(jié)構(gòu)膜的接觸面積，從而可以獲得更大的顆粒粘結(jié)力，從而 增加了礦料之間的剪切力。反之，如顆粒之間接觸處為自由瀝青所聯(lián)結(jié)( 如圖 2 1 c ) ，則具有較小的粘結(jié)力，顆粒之間的剪切應(yīng)力相應(yīng)也較小。 按照物理化學觀點，瀝青與礦料之間的相互作用過程是一個比較復雜的、多 種多樣的吸附過程，它們包括瀝青層被礦物表面的物理吸附過程、瀝青一礦料接 觸面上進行的化學吸附過程、以及瀝青組分對礦料的選擇性吸附過程。 固體或液體的表面和它進行接觸的液態(tài)或氣態(tài)物質(zhì)分子的粘結(jié)性質(zhì)，以及對 氣體或液體的吸著現(xiàn)象稱為吸附。吸附分為物理吸附和化學吸附兩種形態(tài)，當吸 附物質(zhì)( 吸附劑) 與被吸附物質(zhì)之間僅有分子作用力( 即范德化力) 存在時，則 產(chǎn)生物理吸附；當接觸的兩相( 瀝青和礦料) 形成化合物時，則產(chǎn)生化學吸附。 在引力作用下發(fā)生的物理吸附作用，會在礦料表面形成瀝青的定向?qū)?，此時， 被吸附的瀝青不發(fā)生任何化學變化。在化學吸附的情況下，被吸附的瀝青發(fā)生化 學變化。但是，化學吸附僅觸及被吸附物質(zhì)的一層分子，而物理吸附時，實際上 可能形成幾個分子厚度的吸附層。 所謂瀝青組分向礦料的選擇性吸附，就是一相物質(zhì)中的某一特定組分由于擴 散作用沿著另一相的微孔滲入其內(nèi)部。當瀝青與礦料相互作用時，選擇性擴散吸 附性能主要取決于礦料的表面性質(zhì)、空隙狀況以及瀝青的組分與活性。 第二章原材料選擇及混合料強度形成機理 2 2 2 排水性環(huán)氧改性瀝青混合料強度分析 排水性環(huán)氧改性瀝青混合料屬于開級配瀝青混凝土，其混合料結(jié)構(gòu)為骨架一 空隙結(jié)構(gòu)。排水性環(huán)氧改性瀝青混合料的強度雖然也是由兩部分組成，但是兩部 分提供的強度都很大，而不像傳統(tǒng)的瀝青混合料，要不就主要由結(jié)合料的粘結(jié)力 提供強度，要不就主要由粗集料的嵌擠提供強度，真是魚和熊掌不可兼得。排水 性環(huán)氧改性瀝青混合料，既具有粗集料“石一石”的高嵌擠力，又有細集料、瀝 青及礦粉組成的混合物經(jīng)固化的固化物整體，形成高強的粘結(jié)力，故不僅結(jié)構(gòu)強 度非常高，而且混合料溫度穩(wěn)定性能也很好。而其他類型的排水性瀝青混合料， 是以嵌擠力為主，瀝青的內(nèi)聚力為輔形成結(jié)果強度，一般其耐久性能都不理想。 下面分別分析結(jié)合料和集料級配提供強度的形成機理。 結(jié)合料 環(huán)氧改性瀝青結(jié)合料對混合料提供的強度由環(huán)氧樹脂固化物和環(huán)氧改性瀝青 固化物及環(huán)氧改性瀝青與集料之間的粘結(jié)力所構(gòu)成。 1 ) 環(huán)氧樹脂固化物 根據(jù)環(huán)氧樹脂的固化反應(yīng)機理可知，環(huán)氧樹脂發(fā)生固化反應(yīng)所需要的固化劑 的量是一定的，也就是說，按一定比例混合的環(huán)氧樹脂和固化劑能夠完全固化。 而且，根據(jù)環(huán)氧樹脂的性質(zhì)及其性能可以知道，環(huán)氧樹脂固化物的強度是可靠的。 2 ) 環(huán)氧改性瀝青固化物 7 在介質(zhì)存在的情況下，環(huán)氧樹脂質(zhì)量分數(shù)較大的環(huán)氧瀝青混合體系加入固化 劑后可以形成熱固性的固化物，環(huán)氧樹脂的質(zhì)量分數(shù)較小時則仍然是熱塑性的。 從理論上講，環(huán)氧瀝青混合溶液中，只要環(huán)氧樹脂、固化劑所組成的這一相作為 連續(xù)相，而瀝青作為分散相的時候，環(huán)氧樹脂和固化劑才能形成一個熱固性的連 續(xù)整體將瀝青顆粒固定。如果瀝青是連續(xù)相，環(huán)氧樹脂和固化劑作為分散相即便 是發(fā)生了固化反應(yīng)，也只能以小顆粒的形式分散在瀝青中，這種情況下，瀝青仍 然是熱塑性的洶】。 黃坤等嚙1 曾對環(huán)氧瀝青固化物做過提取實驗和紅外光譜分析，實驗使用的殼 牌9 0 # 瀝青的成分主要是飽和烷烴，可能含有少量的芳香烴和硝基化合物，基本 沒有活性的官能團。環(huán)氧瀝青固化物的提取實驗中，固化物的正己烷一丙酮提取物 的質(zhì)量占固化物總量的5 1 1 0 ，結(jié)果表明：提取物的質(zhì)量與加入的瀝青質(zhì)量相當。 提取物的紅外光譜和瀝青的紅外光譜吻合，表明其中絕大部分是瀝青，少部分可 能是非活性的增容劑或者未聚合的單體。因此被提取出來的黑色物質(zhì)就是瀝青。 這證明瀝青沒有參與環(huán)氧樹脂和固化劑的交聯(lián)聚合反應(yīng)，而是以顆粒的形式被環(huán) 氧樹脂和固化劑固定住。將環(huán)氧瀝青的固化物加熱，固化物不會熔化，瀝青也不 第二章原材料選擇及混合料強度形成機理 會析出。環(huán)氧瀝青固化物的熱固性是環(huán)氧樹脂和固化劑賦予的，是環(huán)氧樹脂和固 化劑作為連續(xù)相并且發(fā)生了熱固性反應(yīng)的結(jié)果。 3 ) 環(huán)氧改性瀝青與集料之間的粘結(jié)力 對于結(jié)合料而言，它是由瀝青、環(huán)氧樹脂、固化劑和介質(zhì)組成的混合物。環(huán) 氧樹脂固化后，具有較好的穩(wěn)定性，收縮性小，在熱固性樹脂中是最好的一種。 其粘結(jié)性能優(yōu)良，既可以在常溫下固化，也可以在高溫下固化。固化物具有較高 的機械強度，對其抗拉強度可達4 6 7 0 M P a ，抗彎拉強度可達9 0 - 1 2 0M p a 瑚。 通過加入介質(zhì)，理論上，經(jīng)過足夠時間固化反應(yīng)后的固化產(chǎn)物是一種不可逆的物 質(zhì)，這種物質(zhì)具有足夠的強度，具有高溫( 3 0 0 ) 不熔、低溫( 一1 5 C ) 不脆的 特點，單純依靠這種固化產(chǎn)物本身的強度足以承受路面上的行車荷載。而我們知 道，石料本身的強度用作路面材料也是沒有任何問題的，在瀝青混凝土路面上出 現(xiàn)的種種破壞現(xiàn)象，無不是由于瀝青本身的不良性能引起的，包括瀝青的材料性 能和它與石料的粘結(jié)能力等。 東南大學的閔召輝等人口門通過剪切黏附試驗方法，分別采用環(huán)氧瀝青和普通 瀝青作為結(jié)合料，采用花崗巖和石灰?guī)r兩種石料，在不同溫度下進行試驗。結(jié)果 表明，環(huán)氧瀝青與石料之間的黏附剪切強度遠大于普通瀝青與石料之間的黏附剪 切強度，且石料的酸堿性對環(huán)氧瀝青的黏附剪切強度影響較小。 從物理化學角度觀察，環(huán)氧瀝青與集料的相互作用為一種黏合作用，這種