摘 要：水性环氧乳化沥青混合料作为一种优良的修补材料，能在常温下对路面进行快速修补。本文对水性环氧乳化沥青混合料的强度、水稳定性、高温稳定性、抗折性能等进行了实验研究，证明了环氧树脂的优良性能，并根据具体的性能参数确定了水性环氧沥青在道路交通领域的可应用性。
关 键 词：环氧沥青混合料，环氧树脂，乳化沥青，性能
中图分类号： TF526 文献标识码： A
The waterborne epoxy resin emulsion asphalt mixture performance study
Yin Jian Wei
（Department of civil engineering and architecture，Chongqing Jiaotong University，Chongqing 400074，China）
Abstract： As a kind of excellent repair materials， waterborne epoxy emulsion asphalt mixture can repair the pavement rapidly at normal temperature . This paper introduces the test of waterborne epoxy asphalt mixture’s strength， water stability， high temperature stability and flexural properties proved that the epoxy resin has excellent performance.all of these show that the aqueous epoxy asphalt would have wide application in traffic field.
KEY WORDS epoxy asphalt mixture，epoxy resin，asphalt emulsion，performance
随着我国道路网络的不断延伸，道路交通量急剧增加，公路路面的养护工作日趋严峻，路面养护急需不受气候条件限制的高性能修补材料。环氧树脂是泛指含有两个或两个以上的环氧基，以脂肪族、脂环族或芳香族等有机化合物为骨架并能通过环氧基团反应形成有用的热固性产物的高分子低聚体。
1 环氧树脂乳化
1.1 环氧树脂乳化方法
环氧树脂本身不溶于水，不能直接加水进行乳化，要制备稳定的水性环氧树脂乳液，必须设法在其分子链中引入强亲水链段或者在体系中加入亲水亲油组分。根据制备方法的不同，环氧树脂水性化有以下三种方法【1】：机械法、化学改性法和相反转法。为了使环氧乳化沥青具有长期的稳定性，所以选择相反转法。
（1）E-51：标准环氧树脂E-51在常温下呈液态，自身具有流动性；
（2）环氧乳化剂：推荐用量为环氧树脂总量的10%；
（3）环氧树脂改性剂PE5233。
（2）乳化剂的溶解：当体系完全透明且观察不到乳化剂PF108有未溶解颗粒存在时，即可认为三者已混合均匀。
（3）油相向水相转变：如体系透明度均匀，不存在聚沉物，不分层即可认为已转变完全。
2 乳化沥青制备
2.1乳化剂选择
为保证体系的稳定性和避免固化剂被封闭而导致活性反应基团减少或减缓固化反应速度，因此本文选用用阴离子型的乳化沥青。这里采用U58沥青乳化剂。
2.2乳化沥青制备工艺
2.2.1原材料
（1）基质沥青：中海70号基质沥青；
（2）乳化剂：本文采用乳化剂为U58，推荐用量为1.1%；
（3）稳定剂：羧甲基纤维素钠。
2.2.2乳化工艺
（1）将乳化剂和糊胶状稳定剂预先溶于水中；
（2）将中海70号基质沥青加热至120～130℃；
3水性环氧乳化沥青制备
3.1水性环氧树脂与乳化沥青的比例
水性环氧树脂在乳化沥青中的添加比例应达到一定的水平才能体现出环氧树脂的性质。根据实验结果，在胶结料/集料和级配一定的条件下，混合料的胶结料中环氧树脂乳液的比例越高，对混合料的强度越有利，但如果环氧树脂太多，会大幅增加应用的成本，综合考虑，使用环氧乳液/沥青乳液=1：1的胶结料做后续研究。
3.2水性环氧乳化沥青胶结料的配制
3.3相容性
环氧树脂分子与沥青分子构成的立体空间网状结构，与原沥青相比在耐久性方面得到提高，因此，交联的环氧树脂网络是比较牢固的，只要能保持这种网络结构完好，材料的整体性能就能保持。
4 混合料性能试验
4.1 水稳定性试验检验
选择胶结料/集料6%，含水量4%，对C级配集料进行研究，试件在室内大气环境中养护7天后的稳定度和浸水稳定度。 浸水过后稳定度明显增大，因为环氧树脂的固化是一个长期的过程，测量浸水稳定度时60℃的水浴加速环氧树脂的固化【2】。因为不具有大量长期的试验统计数据，因此也不能判断出胶结料固化反应的终点，在该终点进行水稳定性检验才有意义。要完成此项内容，需要大量重复性的试验研究工作，本论文暂不做该项研究
4.2 高温稳定性试验
在胶结料/集料6%，含水量4%的条件下，制备车辙试件，并进行混合料车辙试验。
4.3 低温性能试验检验
4.4 开放交通时间模拟
环氧树脂固化需要一定时间，在较短的时间内达到开放交通的要求是必要的。以下是胶结料/集料为6%，含水量4%，试件击实成型后1h脱模，分别在30～38℃的大气环境中（地表温度约48～50℃）于太阳照射下养护一定时间，不经水浴浸泡直接测其稳定度【4】。
试验结果表明在试验选定的室外养护条件下，试件养护3～4h，稳定度即可达到室内养护7天80%左右的效果。因为室外在太阳光照射下，试件吸热升温，有利于试件中水分的蒸发和促进环氧树脂的固化反应的进行。
4 结 论
本论文通过参考环氧树脂及乳化沥青混合料的技术特点，选用合适的环氧树脂，并通过对环氧树脂增韧改性，选择合适的环氧树脂水性化方法及固化剂，制备出适用于冷拌混合料的水性环氧沥青。混合料性能试验结果证明本研究制备的水性环氧沥青具有良好的应用效果，可用于沥青路面的坑槽修补。
