环氧沥青及混合料的制备与试验方法

摘要：简要回顾环氧沥青混合料试验方法现状；环氧沥青原材料的制备与容留时间的确定；环氧沥青混合料的制备与检测方法，为环氧沥青及混合料试验检测提供方法依据。

关键词：环氧沥青；混合料；容留时间；制备；试验方法

中图分类号：C35文献标识码： A

Epoxy asphalt and mixture preparation and test method

YANG You-jiang1,HUANG Xi-cun1,QI Bing-qian1,YANG Cheng1,ZHANG Cai-long1,WANG Hai-tao1,ZHANG Quan-min2,WANG Xiang-yuan

（1. Chongqing Road and Bridge Construction Fucheng FengShi Highway Overall Contracting Units，ChongQing 4011472；Shanxi Luxiang traffic science and Technology Consulting Co., Ltd.，Taiyuan 030006）

Abstract: A brief review of the status quo of test methods for epoxy asphalt mixture; Preparation and determine the reserved time of epoxy asphalt materials; Preparation and detection method of epoxy asphalt mixture system, Method of providing basis for epoxy asphalt and its mixture test.

Keywords: Epoxy Asphalt; Mixture; Reserved Time; Preparation; Test Method

中图分类号：U444文献标志码：B

1绪论

环氧沥青作为一种新型的桥面、路面铺装材料，近年来，已在国内公路行业的多个领域得到推广和应用，特别是在水泥混凝土桥面铺装工程中，已经得到了较为广泛的应用。但在室内试验和现场施工过程中，环氧沥青混合料仍未形成一套完整、规范的试验方法。本文从原材料和混合料的配制及试验检测等方面对水泥混凝土桥面铺装用环氧沥青混合料的试验方法进行系统研究。

2环氧沥青原材料

环氧沥青是一种双组分材料，分为A、B两个组分，其中：A组分为环氧树脂，B组分为根据专用配方按一定生产工艺生产，含有多种添加剂的沥青组分。

2.1环氧沥青成品配制

（1）将装有环氧沥青A、B组分的容器置于烘箱中预热，烘箱温度宜为软化点温度以上。

（2）根据《产品说明书》所规定的A、B组分比例，计算试验项目所需的A、B组分重量。后将A、B组分通过0.6mm的滤筛过滤称重后倒入各自的盛样器皿。

（3）将上述盛样器皿分别放在带有石棉垫的加热炉上加热；加热过程中，应用玻璃棒连续搅拌，并密切观测试样温度。

（4）将A、B组分加热至《产品说明书》中的规定温度，将A、B组分进行混合。混合过程中应用玻璃棒不停搅拌，搅拌完成后，环氧沥青制备完毕，并在最短的时间内用于试件制备。

2.2容留时间的确定

（1）容留时间的概念

环氧沥青A、B组分混合后加入混合料中，粘度随时间增长，从混合料拌和开始到摊铺、碾压（初压）不出现裂缝（可以初压作业）的时间称为环氧沥青混合料的最小容留时间；从各混合料拌和到摊铺碾压（初压）困难（出现死料）的时间称为环氧沥青混合料的最大容留时间。因此，施工过程中摊铺碾压施工时间应控制在最小和最大容留时间范围内完成。

（2）容留时间的确定方法

与普通沥青不同，环氧沥青材料自A、B组分混合后，会发生化学反应，其粘度随着时间、温度的增加而增长，容留时间的确定就是通过检测环氧沥青体系粘度达到指定粘度的时间来确定的。通常情况下，环氧沥青体系粘度达到1.0Pa・s的时间为最小容留时间，达到3.0 Pa・s的时间为最大容留时间。

具体的试验过程为：按2.1条配置环氧沥青成品，并记录A、B组分混合时间，称取规定重量后将其置于布洛克菲尔德（Brookfield）粘度计的加热器（加热器温度应与根据施工现场规定的拌和温度确定）中，记录对应的结合料粘度、温度，记录频率：次/5min，当粘度达到8000mPa・s时，结束试验。后绘制混合料粘度与时间关系表，得出最小、最大容留时间。表1为某工程中环氧沥青结合料粘度与时间关系。

表1某工程中环氧沥青结合料粘度与时间关系

时间（min） 粘度（Pa・s） 时间（min） 粘度（Pa・s） 备注

0 150 35 905 最小容留时间：

37min时达到1.0Pa・s；

最大容留时间：

58min时达到3.0 Pa・s。

5 175 40 1200

10 200 45 1655

15 252 50 2362

20 329 55 4150

25 480 60 14520

30 704

3环氧沥青混合料

3.1环氧沥青混合料的制备

环氧沥青混合料的配制方法与普通沥青混合料基本相同，除包括：沥青、集料等材料准备，拌和、成型等过程外，还包括混合料拌和完成后的容留和击实成型的养护等过程。

（1）沥青、集料等材料准备

根据2.1条准备环氧沥青材料，并记录A、B组分混合时间；集料的准备工作可参照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》的要求进行。集料级配要求与普通沥青混合料有所不同，环氧沥青混合料级配范围见表2。

表2环氧沥青混合料级配组成

级配

类型 通过下列筛孔（mm）的百分率（%）

16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075

HLH-13-1 100 90-100 68-83 40-58 24-40 17-30 12-23 8-18 6-12 4-8

HLH-13-2 100 90-100 80-90 58-73 42-53 30-40 21-30 13-22 10-17 6-12

注：HLH-13-1适用于上面层， HLH-13-2适用于下面层。

（2）混合料拌和

将经干燥处理后的粗、细集料加热至规定温度后（一般为105℃），倒入沥青拌和锅，用小铲子适当混合或开动拌和机干拌15s。然后按照规定数量加入预热规定温度的环氧沥青，开动拌和机拌和30s。再加入矿粉，继续拌和30s内，至沥青混合料拌和均匀。

（3）混合料的容留

根据2.2条确定的容留时间范围和施工现场的实际情况，最终确定容留时间T。混合料拌和完成后，将混合料置于规定的温度下容留T分钟。

（4）混合料成型

将已满足容留时间和温度要求的环氧沥青混合料置于混合料成型机上进行试件的制备。制备方法与普通沥青混合料相同。

（5）混合料养生

环氧沥青混合料的强度形成过程实际就是环氧沥青分子间发生化学反应的过程。因此，混合料试件成型初期，环氧沥青的化学反应并未完成，因此将环氧沥青混合料试件置于规定温度下进行养护。通常情况下，环氧沥青混合料试件在120℃温度下养护6h以上视为其化学反应完成，养生结束。

3.2环氧沥青混合料的试验检测

环氧沥青混合料的性能试验检测与普通沥青混合料基本相同，试验方法及条件可参见《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG E20-2011）进行。但由于环氧沥青混合料的部分技术指标较高，因此，对试验检测设备的量程等指标提出较高要求。例如：马歇尔稳定度仪量程应大于50kN，车辙试验仪量程应大于60000次/mm。

4结束语

环氧沥青及混合料性能的优越性已得到国内外业内人士的共识，但由于其材料自身对时间、温度极为敏感，因此，试验和施工过程控制成为环氧沥青及混合料成型的重要所在。

确定合理的混合料拌和出料温度和容留时间，并保证各环节均在规定的时间和温度下完成是环氧沥青混合料成功铺装的关键所在。同时，后期养生亦为环氧沥青强度形成的关键阶段，尽量提高养生温度和保证养生时长是该阶段主要措施。

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[7] 北京路桥中咨科技有限公司.《宣大高速公路环氧沥青混合料罩面试验段总结》[Z]，2007.

项目名称：大跨径连续刚构桥环氧沥青桥面铺装技术研究

申报单位：路桥建设重庆涪-丰-石高速公路总承包部、北京华路祥交通技术有限公司、东南大学