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什么是环氧沥青材料?看完这篇文章你就懂了,沥青网,sinoasphalt.com
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什么是环氧沥青材料?看完这篇文章你就懂了
2020年03月11日    阅读量:5638    新闻来源:沥青路面,昆仑沥青  |  投稿

近十几年来,我国桥梁建设取得了举世瞩目的进步。与普通混凝土桥面相比,钢桥面自身的结构与恶劣的使用环境对桥面的铺装材料的使用提出了更高更严格的要求。


近十几年来,我国桥梁建设取得了举世瞩目的进步,业已成为世界桥梁大国沥青网sinoasphalt.com。预计到2020 年我国将新建多座大跨径钢桥,钢桥面总铺装面积将超过1000万平方米。随着桥梁工程建设的不断发展,对桥面的铺装材料性能的要求也越来越高。与普通混凝土桥面相比,钢桥面自身的结构与恶劣的使用环境对材料的使用提出了更高更严格的要求。

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石油沥青是路面铺装建设与养护不可或缺的材料,其性能直接决定了沥青路面的工程质量和路面的结构形式。由于石油沥青在高温时易软化,低温时又易脆裂。因此,为了提高沥青的使用性能,通常是采用添加聚合物的办法来进行改性。

环氧沥青作为一种新型高性能的复合材料,在力学性能上,它可以同时具有普通基质沥青的高弹性和行车舒适性,以及环氧树脂与钢桥面基材之间特有的高粘结力和气候耐久性。

什么是环氧沥青

环氧沥青既不是环氧树脂,也不是沥青,而是一种通过精确组分和相态设计,经化学反应形成的多组分互穿网络三维立体结构热固性材料,兼具环氧树脂和沥青两种材料的优点,是一种具有高强度、高粘接力、高柔韧性的新型路面防水、铺装的复合材料。简单来说,就是一种由环氧树脂、固化剂与基质沥青经复杂的化学改性所得到的的混合物。

因而以环氧树脂作为沥青的改性剂而得到的环氧沥青也具一定的有热固性,沥青被束缚在交联网络中,从而在根本上改变沥青所固有的热塑性行为。 一旦沥青中的环氧树脂与固化剂发生固化反应,就会形成一种不可逆的两相三维热固性复合物,这种两相热固性复合物是以交联的环氧树脂作为连续相,沥青作为分散相。

沥青被牢牢地束缚在环氧树脂形成的交联网络中,这样在高温时沥青无法流动,低温时沥青的抗裂性也得到提高,因此从根本上改变沥青的热塑性行为,赋予其优良的性能。

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南沙大桥是世界上单体热拌环氧沥青铺装面积最大的工程

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南沙大桥

由于在环氧沥青体系的微观结构中,连续相为热固性的环氧树脂,分散相为热塑性的基质沥青,因此在热力学上,环氧树脂可以看作是一种热固性材料。在作为桥面铺装材料时,与普通的基质沥青相比,它具有更高的耐高温性能。

环氧沥青作为一种新型桥面铺装材料,近年来取得了一定的发展。2001年,在黄卫教授的主导下,国内环氧沥青材料成功应用在南京长江二桥上,这是环氧沥青在我国的首次应用。经过十几年的使用,该桥面上铺的环氧沥青仍然表现出极为优良的使用效果。

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南京长江第二大桥(以下简称“南京二桥”)是我国首次采用环氧沥青混凝土进行大跨径钢桥面铺装的桥梁工程,双层5.0cm的铺装结构形式与厚度也属全球首创。自2001年3月通车运营至今,南京二桥环氧铺装历经了近20年的大交通量与极端高、低温气候环境的考验,服役性能依旧良好,是国内大跨径铺装工程中的标杆。

在中国区钢桥面的铺装材料中,应用得最为广泛的环氧沥青材料主要是美国ChemCo Systems公司和日本TAF公司的环氧沥青,且主要以前者的产品为主,其基本上占据了中国工程区钢桥面铺装材料应用量的80%以上。

东南大学陈志明教授与黄卫教授课题组,他们制备了一种新的高性能环氧沥青材料,并将制成的材料应用于武汉天兴洲大桥和上海黄浦大桥等工程中,这是第一次将中国制造的环氧沥青应用于工程中。

目前国产环氧沥青已打破了国外环氧沥青在国内的垄断地位,并在一些大型交通工程上得到了应用。

环氧沥青具有以下优越性:

1、抗疲劳性能

环氧沥青出色的抗疲劳性能,即使是经过数百万次车轮荷载挠曲变形也不开裂,可最大限度的延长路面的寿命。

2、抗滑性能

环氧沥青封层含有高品质的抗磨光骨料,能够自始至终提供优越的抗滑性能。环氧沥青结合料不会像其他沥青类材料在夏季高温期间出现“冒油”现象。当骨料表面接触交通的结合料磨失后,车轮只会与骨料相接触。

3、特殊的渗透密闭性能

环氧沥青A、B两组分在高温下混合洒布后初始粘度低,具有很强的渗透性,可以迅速沿沥青混凝土面层微小空隙或裂缝进入路面内部,在固化反应后形成极高的结合强度,并且,可以修复沥青混凝土的微缺陷,堵塞渗水,大幅度提高防水防渗效果。

4、优异的抗施工损伤性能

环氧沥青可以充分包裹撒布碎石、填充面层层间空隙,并迅速发生化学反应形成极高的层间结合强度,使路面通过环氧沥青牢固粘结,故具有优异的抗施工损伤性能。

5、超强的粘结性能

环氧沥青与沥青混凝土的粘结强度大大超过粘结对象本身的强度,拉拔强度和剪切强度都比其他常见封层材料高。

由于环氧沥青具有高温稳定性好、使用寿命长等特点,对中国大跨径桥面铺装有重要意义,因此成为了近年来国内外研究的热点。


信息来源:沥青路面,昆仑沥青

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