环氧沥青透水路面的材料选择和性能比较

2021-09-10 07:22张露李沛霖汪云鹏
科技研究 2021年4期

张露 李沛霖 汪云鹏

摘要:本篇文章,根据目前阶段在路面具体施工的过程中沥青使用的相关问题,具体阐述了环氧沥青的透水材料在研发过程中具体应用的方法和技术,分析了在具体的路面施工中该怎样对环氧沥青透水材料来进行选择,并且对材料的性能进行研究与对比,在具体分析的基础之上,将沥青透水路面的材料的性能和性质加以明确,这样也能对选择的材料的合理性和科学性进行提升,以此来保障路面的施工能够顺利的进行,从而切实有效的保证路面施工的整体质量。

关键词:环氧沥青水路面;材料性能比较;材料的选择

引言:

在目前阶段,我们在进行路面的施工时,经常选择选择使用透水沥青作为施工的主材料,它的主要优势就在于本身的透气性和透水性能良好,且本身带有特别强的抗滑功能。但是,我们在使用这个材料的过程中会发现它其实也存在许多不足和缺点,比如遇到高温时稳定性很差,自身的强度也不足。所以,我们在实际的施工中,如果要选择透水沥青作为材料,就必须切实做好对材料的相关优化工作。

一、对环氧沥青透水路面的一些研究

(1)研究概况

二十世纪九十年代,我们国家针对透水性的沥青路面开始了研究。研究之初,我们基本都是向以美国为首的西方国家借鉴技术和研究成果,主要借鉴的内容就是美国相关透水性的沥青路面施工技术,这种技术的应用可以极大程度的提高路面相关的抗滑性能,进而将其使用性能提高,将路面的稳定性和安全性大幅度强化。我们国家根据这项技术进行研究活动并且在实际施工时也做了许多试验。但在试验过程中已然出现了许多问题,比如透水沥青在施工时候会有飞散和剥落的问题出现,这对路面的稳定性和安全性产生了极大的影响。此后,我们国家针对这项施工材料相继开展了很多研究,對透水沥青的工艺材料和相关施工技术进行了不断的优化和改进,在这个过程中也逐渐开始尝试选择SBS以及其他种类的材料,但效果均不明显。我们下面就要介绍一种新型的材料,那就是环氧沥青透水路面材料,对针对它的特点和性能进行系统性的分析,

(二)研究重点

我们在进行研究的过程中,要对透水沥青的材料在使用中存在的一些问题进行主要分析,这样才能开展一些有针对性的研究工作,以此对沥青透水路面材料的主要性能进行不断的优化。

第一,遇到高温时性能不稳定这是透水沥青材料在具体施工中的主要问题。对透水沥青材料本身来说,其主要特点就是路面缝隙比较大,这也就间接的导致了沥青的膜比较薄,路面的结构中沥青的含量也比较少。且一般的沥青材料本身就有粘合性不强的问题,这会让路面在遇到高温时有很大的流动性,再受到来自车辆对路面的实施的压力,特别容易产生形变,会导致路面有车轮压痕出现。严重的时候还会对路面的相关稳定性产生影响。

第二,透水沥青的路面在施工使用中,还有水性不稳定的问题。究其原因就是因为透水材料本身与水接触的面积比较大,当水分渗入路面结构后,就先要与沥青接触,这就对沥青的结构强度和粘合力产生了很大的影响。时间一长,沥青就特别容易出现松散和剥落的现象。

第三,破坏和松散是透水沥青的路面在投入使用中常发生的问题。上面所分析的是由于沥青材料本身水性不稳定会导致其性能受到影响,才会对沥青材料产生破坏与松散。除此之外,在使用沥青路面的材料时,因为本身稳定性不强,往往会因为受到车辆给路面的压力,导致沥青路面材料承受了特别复杂的压力,最终使沥青路面出现破坏和松散等现象。

二、怎样对环氧沥青透水材料展开研究

(一)相关技术要求

我们开展这项研究试验,最终目的就要将沥青的性能提高,以此让路面的安全性和稳定性也随之提高,因此,我们在试验的过程中要明确这项技术的具体要求,进而采用与之相匹配的研究方式,来对它的相关性能进行改进与优化。

第一,在进行研究时要保证环氧沥青透水材料的相关路面性能,这里说的路面性能,不是单纯是指在使用沥青材料时受到车辆的碾压依然不变形,还要其在使用的整个过程里能够承雨水冲洗和温度变化,这就需要保证所使用沥青材料的相关强度。此外,所使用的沥青材料还需要拥有很强的柔韧性,因为柔韧性可以降低自身发生形变的几率。

第二,我们还需要保证所选沥青材料的施工性能要好,环氧沥青透水材料本身就有不错的施工性能,这主要表现在具体的路面施工中,使其能始终保持适当的黏度,以更好的满足在具体施工中的碾压、运输及搅拌等要求,且可以为具体施工的工序提供相对足够的施工容留的时间,以求保障施工的质量和效率。

第三,在进行研究时还要保证环氧沥青本身所具备的经济性能。也就是它的实用性,既要能够大规模使用且成本要低,也要方便推广和运用。

(二)准备试验用的材料

我们在进行具体研究试验时,一定要做好材料准备的工作,首先要准备环氧沥青的原始材料,将他们分为AB两组,A组需要准备环氧树脂和稀释剂。B需要准备沥青、固化剂以及增韧剂。

(三)试验的具体方法

在进行具体的试验和研究时,具体制备的流程为:将基质沥青与马来酸酐放置在一起并在150℃的条件下反应4小时,加入脂肪族多元醇继续反应1小时,将反应物分成A、B两组,A组中继续加入环氧树脂与稀释剂搅拌3分钟,B组中加入固化剂和柔韧剂以及顺酐化沥青搅拌3分钟,将AB两组得到的混合物在120℃的条件下搅拌5分钟,最终得到环氧沥青。这一制备过程中运用到了很多试验的方法,下面对此进行分析。

第一,在进行试验和研究的过程中一定要进行相关的拉伸试验,目的在于对环氧沥青透水材料的相关拉伸性能开展研究和分析,拉伸试验可以得出这个材料在受到一些压力后具体的参数数值,然后使用计算机来计算和分析。以它拉伸的强度指标作为综合对材料来进行评价和分析。拉伸强度的计算公式为:S=B/C,其中S为材料试件的极限的断裂强度,B为材料被拉断后的最大拉力,C标示试件的横截面的面积,单位平方毫米。

第二,在进行研究试验时,必须要对材料开展黏度的试验。试验过程中要明确自身的黏度对沥青材料的重要性。如果材料本身有很好的黏度,就能为施工留足够多的容留时间,并且还能为施工适当的缩减沥青氧化的时间,保证了施工的质量和效率。使用布氏黏度仪来进行环氧沥青黏度的试验,首要我们就需要根据要求将布氏黏度仪调平,并且调整到需要测试的温度,将黏度转子及管放置在烘箱中,调整黏度仪的转速为100RPM,使用27#转子,称取环氧沥青的样品,并将样品放置在黏度管里,接着将黏度仪开启,将扭矩保持在百分之十到百分之九十八之间。

第三,在进行研究试验的过程中,还要对环氧沥青透水路面材料的相关固热性进行试验,试验的主要目的就是测试环氧沥青透水材料本身是否耐高温,耐高温这种特性在实际的施工中是能够保路面的稳定性和安全性的,能极大程度上将成本降低。我们在进行试验时,要先将试件置于钢板之上,模拟高温的环境来对沥青材料的变化进行观察,最重要是观察怎样的高温能让沥青發生形变。

第四,试验研究中我们必须还要对沥青粘附性的相关性能进行分析,目的在于在使用材料的过程中出现剥落或其他现象对路面的使用产生的影响。我们在试验中主要可以采用两种方法:水浸法和水煮法,具体可以根据试验中用到的环氧沥青透水材料本身的颗粒的大小来选择具体的试验方法。

三、环氧沥青具体的性能研究

通过试验对环氧沥青透水材料的分析与研究,我们得出了它本身的一些性能:强度较高、耐疲劳性能优良、耐久性较好。

(1)强度较高。主要表现在它本身的马歇尔稳定度较高,一般状态下,其参数能够达到40KN及以上,这是一般的透水沥青材料无法与之相比的优势。

(2)耐疲劳性优良。主要变现在在承受同等压力的情况下,环氧沥青透水材料出现形变的几率要比普通沥青材料低的多,且它的耐疲劳性要比普通材料高10倍以上。

最后,我们在试验中将环氧沥青透水材料与普通沥青透水材料相比较,进行对照试验,具体内容为:在进行试验时将两种材料分别在柴油中进行浸泡,然后对他们进行观察,通过对试验的具体观察得出,环氧透水沥青材料经过1个月的浸泡依然没有特别明显的变化,而普通的沥青材料只经过24小时就出现了剥落和松散的现象,这就充分的体现了环氧透水沥青材料本身就具有很强的耐久性。

结束语:

综上所述,我们针对目前在路面施工中在使用沥青时出现的一些问题,进行了一些列的研究和分析,深入的分析了环氧沥青透水材料的使用方法和技术,最终得出了关于环氧沥青透水材料自身性能的分析,能让施工单位日后在选择沥青材料时,更加科学合理。

参考文献:

[1]吕新明,迪丽拜尔,王东,潘存燕,何秀娟,孙春晓.浅谈光谱技术在矿产品定性鉴定中的技术发展[J].仪器与设备,2017,5(2):11-16.

[2]梁述廷,刘玉纯,刘瑱,阳珊,张青,林庆文.X射线荧光光谱微区分析在钨矿石鉴定中的应用[J].冶金分析,2013,33(11):27-32.

[3]胡凯,刘英俊,ronald w.t.willeins.沉积有机质的喇曼光谱研究[J].沉积学报,1993,11(3):64-71.

[4]张荣,吴文娟.近红外光谱技术的定性和定量分析[J].化工时刊,2011(9):36-38.