高性能環(huán)氧樹脂改性瀝青材料的制備與性能表征.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、本文針對道橋鋪裝材料目前存在的問題,研究了新型的環(huán)氧樹脂改性瀝青材料(簡稱環(huán)氧瀝青),提出了“路用熱固性瀝青”的概念。論文制備了兩種環(huán)氧瀝青: (1)作為瀝青鋪面層(磨耗層)的結(jié)合料; (2)作為鋼板或混凝土與瀝青鋪面之間、以及兩層瀝青混合料之間的粘結(jié)層。兩者都是雙組分,其中A組份是順酐改性瀝青及環(huán)氧樹脂的固化劑,B組份是環(huán)氧樹脂。 分別用布氏粘度計、直接拉伸儀、SEM及馬歇爾試驗機(jī)和MTS810研究了它們的適用

2、期、微觀結(jié)構(gòu)和混凝土性能。結(jié)果表明,由于瀝青在順酐化之后本身成為環(huán)氧樹脂的固化劑被固化在最終的產(chǎn)物中,同沒有經(jīng)過順酐化的環(huán)氧瀝青相比,盡管只有50~60﹪的順酐跟瀝青發(fā)生了反應(yīng)(可能是Diels-Alder機(jī)理),不僅固化強(qiáng)度和斷裂延伸率大有提高,而且在提供相同的操作時間的條件下后期固化速度有質(zhì)的提高。 通過FTIR研究了瀝青順酐化的反應(yīng)機(jī)理。結(jié)果表明,順酐的酸酐鍵(1790em<'-1>和1847cm<'-1>)在反應(yīng)前后沒有

3、消失;而反應(yīng)后1708cm<'-1>出現(xiàn)的吸收峰意味著的-COOH存在。 但是,由于順酐極易升華,所以為了避免在所制各的A組分中未反應(yīng)的順酐在使用時因加熱升華而在固化的結(jié)合料中形成氣孔(氣孔顯著的降低了材料的斷裂延伸率和拉伸強(qiáng)度)或生產(chǎn)中由于升華而散逸在大氣中對施工人員造成傷害,研究了不同抽真空的條件。 確定的結(jié)合料的最佳的制備條件是:4﹪順酐改性的瀝青和其他的固化劑、促進(jìn)劑混合均勻后抽真空(真空度0.05Mpa)30分

4、鐘。這樣既可以提供足夠的操作時間又有較大的延伸率和拉伸強(qiáng)度。由于最終形成了不熔不溶的熱固性材料,從而該環(huán)氧瀝青結(jié)合料的平均斷裂延伸率達(dá)281.9﹪、平均拉伸強(qiáng)度2.63Mpa、相應(yīng)的未固化馬歇爾試件平均強(qiáng)度為10.2kN、固化后試件平均強(qiáng)度37.0kN的優(yōu)良性能。復(fù)合梁在6kN,10Hz加載下進(jìn)行疲勞試驗,擾動1200萬次后復(fù)合梁撓度差基本沒有變化,復(fù)合梁基本沒有損傷。 確定的粘接層的最佳的制備條件是:5.5﹪順酐改性的瀝青和其

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