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本文在沥青顺酐化的基础上,添加脂肪族多元醇,制备了性能良好的环氧沥青材料,通过荧光显微镜研究了环氧沥青的微观结构,并得出了在本体系中沥青作为分散相的重要结论。通过离析试验研究了环氧沥青A组分的热储存稳定性,上下软化点之差小于2.5℃,表明了环氧沥青A组分具有很好的热均匀稳定性;并使用荧光照相技术分析了环氧沥青A组分的微观相态,提出了在该体系中沥青作为分散相的相态结构,分析了在温度和时间的影响下A组分微观结构的变化情况。用布氏粘度计和拉伸试验机研究了两种材料的流变学和力学性能,并根据材料的要求,优化了两种材料的制备条件。然后根据枯结层与铺装层的不同功能,采取不同的试验检测材料的性能。粘结层材料通过剪切和拉拔试验检测其粘结性能,而通过马歇尔试验、车辙试验和抗疲劳试验检测环氧沥青混合料的性能。
本文结合料最佳的制备条件:首先基质沥青与4%的顺酐进行反应,而后加入4%含有特定官能基团的脂肪族多元醇,反应结束后加入O.1%催化剂和助剂制备成环氧沥青A组分;双酚A型环氧树脂为B组分。使用时,在120℃将A、B组分按照2.86:1的比例混和均匀得到环氧沥青的结合料,材料平均断裂延伸率达292.3%、平均拉伸强度2.4 Mpa;然后按照6%的油石比加入一定级配的集料拌和均匀,制备的马歇尔试件初始稳定度为10.51kN,最终稳定度达到56.87kN。复合梁在5kN,10Hz加载下进行疲劳试验,扰动1200万次后复合梁挠度差基本没有变化,复合梁基本没有损伤。粘结层的最佳制备条件:4%的顺酐化沥青,加入4%含有特定官能基团的脂肪族多元醇,反应结束后加入0.6%的催化剂和助剂制成环氧沥青A组分;同样B组分为国产品牌的双酚A型环氧树脂。使用时,在120℃将A、B组分按照3:1的比例混和均匀制成环氧沥青粘结层材料。其平均断裂延伸率达到204.1%、平均拉伸强度为6.8Mpa。材料与水泥混凝土的拉拔强度2.0MPa,与钢板的拉拔强度可以达到7.8MPa,剪切强度为2.2 MPa。