不同交联度环氧沥青混合料低温弯曲性能研究.pdf

2012年8月第 8期 城 市道桥与防洪 科技研究 341 不同交联度环氧沥青混合料低温弯曲性能研究 李 莉 (河北省交通运输厅公路管理局，河北石家庄 05~51) 摘 要：环氧沥青作为一种交联的粘弹性材料，其低温力学性能受交联密度影响较大。该文介绍 了其低温弯曲性能试验研究。 采用交联度 75．3％、71．4％、67．3％和58．4％的环氧沥青混合料 ，进行 一2O℃、一l0℃、O℃、10℃温度下小梁三点弯曲性能试验。 结果表明，不 同交联度的环氧沥青混合料弯曲强度与模量随着温度的提高而降低 ，破坏变形与应变能密度随着温度的提高而 增大。不同交联度的环氧沥青混合料弯曲强度 、模量、破坏变形及应变能密度与温度关系基本一致，各弯曲性能参数的温度敏 感区间也基本相 同，交联度 75．3％混合料的弯曲性能参数温度敏感 区间为大于 l0℃，交联度 71．4％和 67．3％的温度敏感区间 为0～10℃，交联度 58．4％温度敏感 区间为 一10～0℃；温度敏感区间弯曲性能参数变化幅度较大 ，低于温度敏感区间，则弯曲性 能参数变化幅度较小。环氧沥青混合料低温弯曲性能参数与温度 、交联度之间具有较好相关性，可以建立混合料弯曲强度 、模 量、破坏变形及应变能密度与温度 、交联度的关系，并用于混合料低温弯曲性能预测。 关键词 ：环氧沥青 ；混合料，；交联度；低温 ；弯 曲；试验研究 中图分类号：TU528．42 文献标识码 ：A 文章编号：1009—7716(2012)08—0341—04 作为路用材料 ，环氧沥青必然平衡低温与高温性 0 引言 能，由于环氧沥青为交联体系 ，高温下不会发生流 环氧沥青材料是以环氧树脂、固化剂 、沥青形 淌 ，表现出良好的高温稳定性能 ，因此 ，低温性能 成的一种多组分的高性能复合材料 ，当环氧树脂 是环氧沥青材料研究重点。研究混合料低温性能 发生开环反应后 ，形成不可溶解 、高温不熔化的固 方法较多 ，沥青与改性沥青结合料常采用弯曲蠕 态空间交联体系，因此表现出与普通沥青 、改性沥 变梁 (BBR)、直接拉伸 (DT)试验方法 ，沥青与改性 青截然不同的路用性能 ”【。 沥青混合料常采用低温弯曲、约束温度应力、动态 环氧沥青的力学性能与交联密度有关 ，当交 剪切试验等方法 。目前也有采用线性断裂力学 联程度较大 ，交联点的分子链段较短 ，交联致密 ， 方法开展沥青及改性沥青混合料的低温性能研究 形成的固化物强度和模量较高，变形性能和韧性 [7-12]。 相对于其他试验方法，低温小梁三点弯曲试验 较差 ；当交联程度适中情况 ，交联点之间的分子链 在试验装置 、试件制备及试验操作上相对简单可 段可以发生伸长与旋转，固化物表现出较高的强 行 ，数据离散程度低 ，因此，该项研究采用该方法 度 、一定的变形能力和韧性 ；当交联程度非常低 开展环氧沥青混合料低温性能研究。 时，大分子链段仅 以有限的交联点连接 ，固化物表 1材料与试验 现出较低的强度，较大变形能力和韧性l2I。 此外 ，与沥青及改性沥青相同，环氧沥青也是 1．1环氧沥青材料 一 种粘弹性材料，其性能也受到荷载作用时间和 环氧沥青为两组分，其中A组分为环氧树脂， 温度的影响较大，不同交联程度的环氧沥青性能 无锡蓝星化工公司生产凤凰牌环氧树脂E51。B组 基本一致 ，表现为三种力学状态_引，即低温条件下， 分为 自制 ，包括固化剂 、石油沥青及有关助剂。通 材料为玻璃态 ，分子链段受到交联制约，自由伸长