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东南大学环氧沥青课题组
南京仁恒路桥科技有限公司
中国高性能环氧沥青
环氧沥青路桥面复合材料采用沥青顺酐化改进技术;游离顺酐转化为功能聚合物的绿色制备技术;高粘非牛顿流体沥青物料反应高效传质的强化技术;催化剂的开发等关键技术,可实现将游离顺酐转化为调节材料性能的功能聚合物。本项目产品填补国内空白,性能达到国际先进水平,耐疲劳和耐低温性能等重要指标已超过美国产品。
环氧沥青固化形成三维立体互穿网络结构的聚合物,从根本上改变了普通改性沥青的热塑性,同时显著提高了改性沥青材料的粘附力、拉伸强度和断裂延伸率。
与国际同类产品相比具有适用期可调、高温性能优异、抗疲劳性能优越且环境友好的高性能环氧沥青复合材料,其强度、断裂延伸率和耐疲劳性能已经可以与美国环氧沥青相媲美。
目前,本产品在路用性能研究上已处于世界领先地位,开发出了系列产品,广泛应用于钢桥面;水泥桥面、隧道、机场跑道;高速公路、普通公路和市政道路等路桥面的铺装层和防水粘结层。
一、环氧沥青背景
国外从20世纪60年代开始研究并推广使用环氧沥青混合料。,此后在世界各地不同环境下的应用充分显示出该产品优良的路用性能。
东南大学自1998年南京长江二桥开始,在国内率先开展了钢箱梁环氧沥青混凝土铺装成套技术的研究与应用。这也是我国首次采用环氧沥青作为钢桥路面铺装材料,也是国内外首次在大跨径钢箱梁上成功实施环氧沥青混和料路面铺装。南京长江二桥自2001年起经历多年高低温季节和大交通量的考验,铺装结构状况与使用性能一直完好。
我公司多年来联合东南大学专家团队(黄卫院士课题组)的雄厚技术力量和句容市宁武化工有限公司的强大生产实力,共同从事路用环氧沥青的研究、生产、应用和推广,公司的道桥用环氧沥青系列产品目前已成为现今国内唯一拥有自主知识产权的、技术性能指标达到或超过其他同类产品的国际最高水平的产品。
<一>环氧沥青铺装层的优异特性:
、刚度大
<一>环氧沥青铺装层的优异特性:
强度高、刚度大:热拌环氧沥青混凝土有很高的强度,力学性能优良;其马歇尔稳定度可高达45kN~80kN,而一般的沥青混凝土马歇尔稳定度仅为8kN~12kN,是普通沥青混凝土的5~8倍,而流值却大致相当。环氧沥青混凝土路面不仅有接近刚性路面的强度(抗压强度超过40Mpa),而且有柔性路面的行驶舒适性。
<一>环氧沥青铺装层的优异特性:
良好的温度稳定性:环氧沥青是一种热固性材料,在高温下会变软但不会流动。用环氧沥青混凝土摊铺的路桥面具有良好的高温稳定性,不会出现车辙、推挤、壅包等病害。而在低温下也不过分脆硬,抗裂性能较好。对环氧沥青混凝土进行三点弯曲试验,荷载频率10Hz,分别在不同温度求得试件的劲度模量,并与普通混凝土相比较,发现,在0℃时,环氧沥青混凝土与普通沥青混凝土的劲度模量相差不大,但在20℃常温时则要高出3倍,而在40℃的夏季高温下则是普通沥青混凝土的8倍,温度越高,劲度模量相差越大。这表明环氧沥青混凝土不仅有较高的强度,而且低温下并不比普通沥青混凝土显得更加脆硬,而在高温下却比普通沥青混凝土抗变形能力高得多,表现出非常好的稳定性。
<一>环氧沥青铺装层的优异特性:
良好的层间结合能力:使用环氧沥青摊铺的粘结层具有很好的粘结能力。在23℃温度下,以500mm/min的延伸率对环氧沥青粘结层材料进行拉伸试验,其拉伸强度可达81MPa,断裂延伸率为230%。
<一>环氧沥青铺装层的优异特性:
优良的疲劳性能:环氧沥青混凝土由于强度高,故在同样的荷载作用下,表现出极其优良的耐疲劳性能。是普通沥青混凝土疲劳寿命的10~30倍。试验表明,环氧沥青铺装层经过相当于15年荷载作用的试验后,任具有良好的抗裂性能。因此采用环氧沥青作钢桥面或高速公路路面常规铺装,能够大大延长路面的使用寿命,同时有效的降低病害维护成本,在15年内基本不用大修。南京长江二桥环氧沥青路面已使用12年了,经过了高温、雨雪冰冻灾害等恶劣环境的考验,目前桥面状况良好。
<一>环氧沥青铺装层的优异特性:
防水性能好:环氧沥青混合料沥青含量高(最佳油石比6%左右),粘结性好,集料较细属于密集型混合料,能阻止水分渗入到桥面板,防止钢板锈蚀,并且环氧沥青铺装层较薄,只需3~6cm厚度即可达到铺装层对强度和耐久性的要求(普通沥青铺装层厚度要求不小于9cm),因厚度薄,降低了桥面的静荷载,间接延长了桥梁的寿命。
<二>环氧沥青防水粘结层优异特性
、低温抗裂性能