用低温蒸发获取水性环氧改性乳化沥青蒸发残留物的方法转让专利

申请号 : CN202111546819.4

文献号 : CN114225440B

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发明人 : 季节李鹏飞张然施青文董阳

申请人 : 北京建筑大学

摘要 :

本发明提供一种用低温蒸发获取水性环氧改性乳化沥青蒸发残留物的方法,包括以下步骤:步骤一,将水性环氧改性乳化沥青作为试样置于干净的硅胶托盘中;步骤二,将所述步骤一中的试样放置鼓风烘箱内以80℃进行低温蒸发;步骤三,待所述步骤二中的水性环氧改性乳化沥青试样冷却至室温,得到水性环氧改性乳化沥青的块状残留物。本发明的制作工艺简单、操作便捷,所制得的硅胶板安全可靠、成本低廉、浇筑养护后蒸发残留物的各项性能符合标准,有利于对水性环氧改性乳化沥青蒸发残留物进行性能测试,提出合适、合理的性能评价方法评价其路用性能,开发与推广满足高等级沥青路面使用要求的水性环氧改性乳化沥青,具有很高的社会意义及使用价值。

权利要求 :

1.一种用低温蒸发获取水性环氧改性乳化沥青蒸发残留物的方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤一,准备鼓风烘箱、天平、自制硅胶托盘待用,提前设置鼓风烘箱温度预定80℃,并2

保持1h,称取硅胶托盘重量并记录;将水性环氧改性乳化沥青按照8.65±0.5kg/m规格作为试样置于干净的硅胶托盘中,且将其在室温中放置1h后待用;

步骤二,将所述步骤一中的试样放置鼓风烘箱内进行低温蒸发,每隔相同时间称重一次并记录称重质量,多次称重后,直至水性环氧改性乳化沥青的质量损失趋于平缓,当连续两次称重质量小于0.5g时停止试验;该间隔时间为11.5h或12.5h,连续2‑3次质量恒定即可;

步骤三,待所述步骤二中的水性环氧改性乳化沥青的试样冷却至室温,即得到水性环氧改性乳化沥青的块状残留物;

步骤一中的水性环氧改性乳化沥青为590刚性10%水性环氧改性乳化沥青、590柔性

10%水性环氧改性乳化沥青、590刚性20%水性环氧改性乳化沥青、590柔性20%水性环氧改性乳化沥青、590刚性30%水性环氧改性乳化沥青、590柔性30%水性环氧改性乳化沥青;

刚性水性环氧改性乳化沥青的制备方法为如下步骤:

第一步,将乳化剂与水混合充分,得到皂液;该乳化剂为冷拌冷铺用的590型阴离子乳化剂、A3T1型阴离子乳化剂和LBP1型阳离子乳化剂中的任一种;590型阴离子乳化剂的添加量为乳化沥青质量的2.5%、A3T1型阴离子乳化剂的添加量为乳化沥青质量的3.5%、LBP1型阳离子乳化剂的添加量为乳化沥青质量的3.0%;三种乳化沥青的油水比均为60:40;

第二步,调节所述皂液的pH,经胶体磨制备乳化沥青;其中,A3T1型皂液的pH为11.0‑

12.0,LBP1型皂液的pH为2.0‑3.0;

第三步,向所述第二步中的乳化沥青加入刚性水性环氧树脂EP‑51,然后再加入固化剂HGC,得到刚性水性环氧改性乳化沥青,刚性水性环氧树脂EP‑51与固化剂HGC的混合比例为

1:1;

柔性水性环氧改性乳化沥青的制备方法为如下步骤:

第一步,将乳化剂与水混合充分,得到皂液;该乳化剂为冷拌冷铺用的590型阴离子乳化剂、A3T1型阴离子乳化剂和LBP1型阳离子乳化剂中的任一种;590型阴离子乳化剂的添加量为乳化沥青质量的2.5%,A3T1型阴离子乳化剂的添加量为乳化沥青质量的3.5%,LBP1型阳离子乳化剂的添加量为乳化沥青质量的3.0%;三种乳化沥青的油水比均为60:40;

第二步,调节所述皂液的pH,经胶体磨制备乳化沥青;其中,A3T1型皂液的pH为11.0‑

12.0,LBP1型皂液的pH为2.0‑3.0;

第三步,向所述第二步中的乳化沥青加入柔性水性环氧树脂HY‑A,然后再加入固化剂HY‑B,得到柔性水性环氧改性乳化沥青,柔性水性环氧树脂HY‑A与固化剂HY‑B的混合比例为10:1;

所述刚性水性环氧改性乳化沥青的低温蒸发温度为80℃,低温蒸发稳定时间为48h;所述柔性水性环氧改性乳化沥青的低温蒸发温度为80℃,低温蒸发稳定时间为84h。

说明书 :

用低温蒸发获取水性环氧改性乳化沥青蒸发残留物的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及道路及环境工程技术领域,更具体地说涉及一种针对用低温蒸发获取水性环氧改性乳化沥青蒸发残留物的方法。

背景技术

[0002] 冷拌冷铺技术通常利用改性乳化沥青等可在常温下施工的材料作为胶结料,特点为生产、运输及铺筑均在常温下进行,相较于热拌、温拌技术,其拥有能耗低、污染小等优势。以水性环氧为例,主要通过水性环氧和固化剂之间的固化反应形成交联结构,有着无污染、可常温固化、成型后力学性能优越、高温性能好、耐久性好等优点。水性环氧作为改性剂加入到乳化沥青后,待乳化沥青破乳,水分蒸发,沥青分子被环氧树脂与固化剂固化反应形成的三维网状结构裹附,形成整体结构,增强乳化沥青的强度与黏附性,弥补传统改性乳化沥青的诸多性能缺陷。同时因其可在常温下作业的特点,因此施工季节影响小,摊铺时间灵活。此外,冷拌冷铺沥青混合料作为冷补料也可应用到道路的日常维修、养护中,具有十分广阔的前景。
[0003] 沥青的高低温性能与流变性能对其在工程中的应用效果影响显著。因此沥青材料必须具备良好的高温抗变形、低温抗开裂能力。然而目前在水性环氧改性乳化沥青的性能研究方面仍存在诸多问题。首先,可应用于道路工程中的水性环氧及乳化沥青类型繁多,不同水性环氧改性乳化沥青间存在较大的性能差异。其次,水性环氧属于热固性材料,并且其固化过程不可逆。常规的直接加热蒸发法获取水性环氧改性乳化沥青蒸发残留物会破坏水性环氧固化形成的交联结构,难以满足规范要求的成型性能评价试验中的试样要求,即使能够成型试样并进行试验,测试的也是其结构破坏后的性能,测试结果变异性极大。同时在直接加热蒸发的过程中,由于水性环氧改性乳化沥青无法均匀受热,局部的高温会使得沥青发生严重老化,影响其性能评价,从而无法形成规范化的评价体系,严重阻碍了水性环氧乳化沥青的大规模推广应用。
[0004] 因此,开发满足高等级沥青路面使用要求的水性环氧改性乳化沥青,提出合适、合理的性能评价方法评价其路用性能,明确不同水性环氧改性乳化沥青间的性能差异,为其应用到实体工程中提供理论支撑迫在眉睫,开发一种用低温蒸发获取水性环氧改性乳化沥青蒸发残留物的方法来保证其残留物性能稳定具有十分重要的现实意义。

发明内容

[0005] 本发明克服了现有技术中的不足,提供了一种用低温蒸发获取水性环氧改性乳化沥青蒸发残留物的方法。
[0006] 本发明的目的通过下述技术方案予以实现。
[0007] 一种用低温蒸发获取水性环氧改性乳化沥青蒸发残留物的方法,包括以下步骤:
[0008] 步骤一,将水性环氧改性乳化沥青作为试样置于干净的硅胶托盘中;
[0009] 步骤二,将所述步骤一中的试样放置鼓风烘箱内以80℃进行低温蒸发;
[0010] 步骤三,待所述步骤二中的水性环氧改性乳化沥青的试样冷却至室温,得到水性环氧改性乳化沥青的块状残留物。
[0011] 优选地,所述步骤一中刚性水性环氧改性乳化沥青/柔性水性环氧改性乳化沥青2
作为试样的规格为8.65±0.5kg/m。
[0012] 由上述任一方案优选的是,所述步骤一中水性环氧改性乳化沥青为刚性水性环氧改性乳化沥青。
[0013] 由上述任一方案优选的是,所述刚性水性环氧改性乳化沥青低温蒸发稳定时间为48h。
[0014] 由上述任一方案优选的是,所述步骤一中刚性水性环氧改性乳化沥青的制备方法为如下步骤:
[0015] 第一步,将乳化剂与水混合充分,得到皂液;
[0016] 第二步,调节所述皂液的pH,经胶体磨制备乳化沥青;
[0017] 第三步,向所述第二步中的乳化沥青加入刚性水性环氧树脂EP‑51,然后再加入固化剂HGC,得到刚性水性环氧改性乳化沥青。
[0018] 由上述任一方案优选的是,所述第一步中的乳化剂为冷拌冷铺用的590型阴离子乳化剂、A3T1型阴离子乳化剂及LBP1型阳离子乳化剂中的任一种。
[0019] 由上述任一方案优选的是,所述第二步中皂液A3T1型皂液的pH为11.0‑12.0。
[0020] 由上述任一方案优选的是,所述第二步中皂液LBP1型皂液的pH为2.0‑3.0。
[0021] 由上述任一方案优选的是,所述步骤二中的鼓风烘箱在未放入所述步骤一的试样之前,提前进行加热至80℃,并保持1h。
[0022] 一种用低温蒸发获取水性环氧改性乳化沥青蒸发残留物的方法,包括以下步骤:
[0023] 步骤一,将水性环氧改性乳化沥青作为试样置于干净的硅胶托盘中;
[0024] 步骤二,将所述步骤一中的试样放置鼓风烘箱内以80℃进行低温蒸发;
[0025] 步骤三,待所述步骤二中的水性环氧改性乳化沥青的试样冷却至室温,得到水性环氧改性乳化沥青的块状残留物。
[0026] 优选地,所述步骤一中刚性水性环氧改性乳化沥青/柔性水性环氧改性乳化沥青2
作为试样的规格为8.65±0.5kg/m。
[0027] 由上述任一方案优选的是,所述步骤一中水性环氧改性乳化沥青为柔性水性环氧改性乳化沥青。
[0028] 由上述任一方案优选的是,所述柔性水性环氧改性乳化沥青低温蒸发稳定时间为84h。
[0029] 由上述任一方案优选的是,所述步骤一中柔性水性环氧改性乳化沥青的制备方法为如下步骤:
[0030] 第一步,将乳化剂与水混合充分,得到皂液;
[0031] 第二步,调节所述皂液的pH,经胶体磨制备乳化沥青;
[0032] 第三步,向所述第二步中的乳化沥青加入柔性水性环氧树脂HY‑A,然后再加入固化剂HY‑B,得到柔性水性环氧改性乳化沥青。
[0033] 由上述任一方案优选的是,所述第一步中的乳化剂为冷拌冷铺用的590型阴离子乳化剂、A3T1型阴离子乳化剂及LBP1型阳离子乳化剂中的任一种。
[0034] 由上述任一方案优选的是,所述第二步中A3T1型皂液的pH为11.0‑12.0。
[0035] 由上述任一方案优选的是,所述第二步中LBP1型皂液的pH为2.0‑3.0。
[0036] 由上述任一方案优选的是,所述步骤二中的鼓风烘箱在未放入所述步骤一的试样之前,提前进行加热至80℃,并保持1h。
[0037] 本发明的有益效果为:
[0038] 本发明用低温蒸发获取水性环氧改性乳化沥青蒸发残留物的方法,其制作工艺简单、操作方法便捷;所制得的硅胶板安全可靠、成本低廉、浇筑养护后蒸发残留物各项性能符合标准,有利于对水性环氧改性乳化沥青蒸发残留物进行性能测试,提出合适、合理的性能评价方法评价其路用性能,开发与推广满足高等级沥青路面使用要求的水性环氧改性乳化沥青,具有很高的社会意义以及使用价值。

附图说明

[0039] 图1a是直接加热蒸发法获取的590刚性20%水性环氧改性乳化沥青蒸发残留物的示意图;
[0040] 图1b是直接加热蒸发法获取的A3T1刚性20%水性环氧改性乳化沥青蒸发残留物的示意图;
[0041] 图1c是直接加热蒸发法获取的LBP1刚性20%水性环氧改性乳化沥青蒸发残留物的示意图;
[0042] 图1d是直接加热蒸发法获取的590柔性20%水性环氧改性乳化沥青蒸发残留物的示意图;
[0043] 图1e是直接加热蒸发法获取的A3T1柔性20%水性环氧改性乳化沥青蒸发残留物的示意图;
[0044] 图1f是直接加热蒸发法获取的LBP1刚性20%水性环氧改性乳化沥青蒸发残留物的示意图;
[0045] 图2a是刚性10%水性环氧改性乳化沥青的低温蒸发质量损失示意图;
[0046] 图2b是柔性10%水性环氧改性乳化沥青的低温蒸发质量损失示意图;
[0047] 图2c是刚性20%水性环氧改性乳化沥青的低温蒸发质量损失示意图;
[0048] 图2d是柔性20%水性环氧改性乳化沥青的低温蒸发质量损失示意图;
[0049] 图2e是刚性30%水性环氧改性乳化沥青的低温蒸发质量损失示意图;
[0050] 图2f是柔性30%水性环氧改性乳化沥青的低温蒸发质量损失示意图;
[0051] 图3a是100℃条件下刚性20%水性环氧改性乳化沥青蒸发残留物示意图;
[0052] 图3b是100℃条件下柔性20%水性环氧改性乳化沥青蒸发残留物示意图。

具体实施方式

[0053] 下面通过具体的实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
[0054] 为了进一步了解本发明的技术特征,下面结合具体实施例对本发明进行详细地阐述。实施例只对本发明具有示例性的作用,而不具有任何限制性的作用,本领域的技术人员在本发明的基础上做出的任何非实质性的修改,都应属于本发明的保护范围。
[0055] 一、制备水性环氧乳化沥青
[0056] 水性环氧体系由水性环氧树脂和固化剂两个组分构成,为探究不同水性环氧乳液及固化剂对乳化沥青的改性效果,选用乳液储存稳定、成膜均匀、无颗粒、气泡产生,且与乳化沥青相容性良好的刚性、柔性两种水性环氧乳液体系进行试验。
[0057] 1、制备刚性水性环氧改性乳化沥青
[0058] 刚性水性环氧改性乳化沥青的制备方法为如下步骤:
[0059] 第一步,将乳化剂与水混合充分,得到皂液;该乳化剂为冷拌冷铺用的590型阴离子乳化剂、A3T1型阴离子乳化剂和LBP1型阳离子乳化剂的任一种;590型阴离子乳化剂添加量为乳化沥青质量的2.5%、A3T1型阴离子乳化剂添加量为乳化沥青质量的3.5%、LBP1型阳离子乳化剂添加量为乳化沥青质量的3.0%;三种乳化沥青的油水比均为60:40;
[0060] 第二步,调节所述皂液的pH经胶体磨制备乳化沥青;其中,A3T1型皂液的pH为11.0‑12.0;LBP1型皂液的pH为2.0‑3.0。
[0061] 第三步,向所述第二步中的乳化沥青加入刚性水性环氧树脂EP‑51,然后再加入固化剂HGC,得到刚性水性环氧改性乳化沥青,刚性水性环氧树脂EP‑51与其固化剂HGC的混合比例为1:1。
[0062] 2、制备柔性水性环氧乳化沥青
[0063] 该柔性水性环氧改性乳化沥青的制备方法为如下步骤:
[0064] 第一步,将乳化剂与水混合充分,得到皂液,其中乳化剂为冷拌冷铺用的590型阴离子乳化剂、A3T1型阴离子乳化剂和LBP1型阳离子乳化剂中的任一种;其中,所述590型阴离子乳化剂添加量为乳化沥青质量的2.5%,A3T1型阴离子乳化剂添加量为乳化沥青质量的3.5%,LBP1型阳离子乳化剂添加量为乳化沥青质量的3.0%;三种乳化沥青的油水比均为60:40。
[0065] 第二步,调节所述皂液的pH经胶体磨制备乳化沥青;A3T1型皂液的pH需调至11.0‑12.0;LBP1型皂液的pH为2.0‑3.0。
[0066] 第三步,向所述第二步中的乳化沥青加入柔性水性环氧树脂HY‑A,然后再加入固化剂HY‑B,得到柔性水性环氧改性乳化沥青,所述柔性水性环氧树脂中水性环氧树脂HY‑A与固化剂HY‑B的比例为10:1。
[0067] 二、现有方法获取水性环氧改性乳化沥青蒸发残留物及蒸发残留物性能评价探究[0068] 1、采用直接加热法获取水性环氧乳化沥青蒸发残留物
[0069] 如图1a、1b、1c、1d、1e、1f所示,选取“一、制备水性环氧改性乳化沥青”的制备方法制备出的20%掺量的刚性水性环氧改性乳化沥青和20%掺量的柔性水性环氧改性乳化沥青,按照JTG E20‑2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中的“T0651‑1993乳化沥青蒸发残留物含量试验”方法获得刚性水性环氧改性乳化沥青蒸发残留物和柔性水性环氧改性乳化沥青蒸发残留物。
[0070] 由图1a、1b、1c、1d、1e、1f得:
[0071] (1)刚性、柔性水性环氧乳化沥青经直接加热蒸发所获得的蒸发残留物冷却后形态存在显著差异。三种刚性水性环氧改性乳化沥青蒸发残留物整体上均呈团状、块状,残留物间相互交联,形成内部及表面均含有较多孔隙的网状结构,因为加热会加快水性环氧同其固化剂间的固化反应,使局部受热区的水性环氧迅速固化形成部分交联结构,在持续加热的过程中,过高的温度又使固化反应形成的部分交联结构熔化,原本填充于网状结构中的水分完全蒸发后,在结构表面形成孔隙,冷却后的刚性水性环氧改性乳化沥青蒸发残留物便呈现出整体为块状,结构为多孔网状的外观特性。
[0072] (2)三种柔性水性环氧改性乳化沥青的直接加热蒸发法获取的蒸发残留物在外观上整体呈现为胶浆状,残留物中存在较多的结块及絮带,原因是由于柔性水性环氧与其固化剂之间的固化反应较为缓慢,固化成型的速度较刚性水性环氧慢,在水性环氧改性乳化沥青中的水分完全蒸发后,其交联网状结构尚未完全形成,沥青穿插于仅有的部分网状结构中形成了结块及絮带状残留物。
[0073] 通过上述分析可知,刚性、柔性水性环氧乳化沥青经直接加热,获得的蒸发残留物冷却后形态存在显著差异。同时,采用直接加热法获取的刚性、柔性两种水性环氧改性乳化沥青的蒸发残留物无法进行后续的性能评价,一是因为采用该方法获取的蒸发残留物,难以满足规范要求的成型性能评价试验中规定的要求,即使能够成型试样并进行试验,测试的也是其结构出现破坏后的性能,且测试结果变异性极大;二是在直接加热蒸发的过程中,由于水性环氧改性乳化沥青无法均匀受热,局部的高温使得沥青发生严重老化,这也会导致其性能评价不准确、不合理的问题。
[0074] 随机采取选取20%掺量的刚性水性环氧改性乳化沥青和20%掺量的柔性水性环氧改性乳化沥青进行直接加热蒸发,其蒸发残留物无法进行后续性能评价,更不用说其他掺量的水性环氧乳化沥青,哪怕有其他掺量的水性环氧改性乳化沥青通过直接蒸发法获得其蒸发残留物可以进行后续性能评价,那也无法满足掺量连贯的水性环氧改性乳化沥青的性能评价,仍然存在缺陷。
[0075] 2、采用常温蒸发法获取水性环氧改性乳化沥青蒸发残留物
[0076] 如文献“窦维禹,赵福利.改性乳化沥青高温性能研究[J].武汉理工大学学报(交通科学与工程版),2021,45(01):191‑194]”记载,采用常温蒸发法获得乳化沥青蒸发残留物与其在工程实际中的工作状态最为接近,应用至水性环氧改性乳化沥青中还可有效避免高温对其结构造成的损害,但该方法蒸发残留物获取时间长,实际可操作性低,获得的水性环氧改性乳化沥青中蒸发残留物里可能仍含有残留水分。
[0077] 因此确定合适的蒸发温度,在不破坏水性环氧改性乳化沥青结构的同时,保证蒸发残留物获取的时效性十分必要。
[0078] 三、采用低温蒸发法获取水性环氧改性乳化沥青蒸发残留物及蒸发残留物性能评价探究
[0079] 该方法中的刚性水性环氧改性乳化沥青和柔性水性环氧改性乳化沥青采用本说明书内“一、制备水性环氧改性乳化沥青”下描述的制备方法制备,且在本方法内以“590型阴离子乳化剂”为例,由于“590型阴离子乳化剂”固含量低,水份高,即在最不利的该情况下水分都能蒸发完,其他类型“A3T1型阴离子乳化剂”及“LBP1型阳离子乳化剂”的水分也可以蒸发完,即通过“一、制备水性环氧改性乳化沥青”的制备方法制备出:590刚性10%水性环氧改性乳化沥青、590柔性10%水性环氧改性乳化沥青、590刚性20%水性环氧改性乳化沥青、590柔性20%水性环氧改性乳化沥青、590刚性30%水性环氧改性乳化沥青、590柔性30%水性环氧改性乳化沥青。
[0080] 通过不同水性环氧改性乳化沥青的质量损失情况判断其残留水分的蒸发进程,最终确定获取水性环氧改性乳化沥青低温蒸发残留物最适宜的蒸发温度及蒸发时间。具体试验流程及方法如下:
[0081] 1、试验温度
[0082] 设置40℃为初始温度,以20℃为梯度递增至100℃,确定了40℃、60℃、80℃及100℃四个温度。
[0083] 2、试验设备
[0084] 鼓风烘箱(温度:20℃±0.1℃‑400℃±0.1℃)、天平(0g±0.1g‑10kg±0.1g)、自制硅胶托盘(170mm×170mm×10mm)等。
[0085] 3、试验步骤
[0086] 步骤一:准备鼓风烘箱、天平、自制硅胶托盘等待用,提前设置鼓风烘箱温度预定温度80℃,并保持1h,称取硅胶托盘重量并记录,将水性环氧改性乳化沥青分别按照8.65±2
0.5kg/m规格作为试样置于干净的硅胶托盘中,且将其在室温中放置1h后待用;
[0087] 步骤二:将所述步骤一中的试样放置鼓风烘箱内低温蒸发,每隔相同时间称重一次并记录称重质量,通常前24h质量变化较大,多次称重后,直至水性环氧改性乳化沥青质量损失趋于平缓时,当连续两次称重质量小于0.5g时停止试验;该间隔时间优选地可以选取11.5或12.5h,同时因为蒸发时间太久沥青就老化,所以连续两、三次质量恒定即可;
[0088] 步骤三:最后待试样冷却至室温后,即得到水性环氧改性乳化沥青的残留物。
[0089] 步骤一中的水性环氧改性乳化沥青为590刚性10%水性环氧改性乳化沥青、590柔性10%水性环氧改性乳化沥青、590刚性20%水性环氧改性乳化沥青、590柔性20%水性环氧改性乳化沥青、590刚性30%水性环氧改性乳化沥青、590柔性30%水性环氧改性乳化沥青。
[0090] 4、试验结果
[0091] 试验结果以不影响水性环氧改性乳化沥青的性能为前提,保证蒸发残留物获得的时效性,试验结果如图2a、2b、2c、2d、2e、2f及图3a和3b。
[0092] 由图2a、2b、2c、2d、2e、2f得:
[0093] (1)不同水性环氧类型及掺量的590水性环氧改性乳化沥青经不同的温度低温蒸发时,其水分蒸发速率,即蒸发残留物的质量变化速率存在显著差异。温度上升,水性环氧改性乳化沥青中的水分蒸发速率加快,当蒸发温度为40℃,三个掺量下的刚性水性环氧改性乳化沥青在试验进行至96h时,其蒸发残留物质量仍未达到稳定状态(连续两次称重质量差小于0.5g),60℃时蒸发残留物质量在96h时可达到基本稳定的状态,而在80℃、100℃时相应的蒸发残留物质量在48h、36h即可达到基本稳定;柔性水性环氧改性乳化沥青在相同温度下水分蒸发速度则相对放缓,低温蒸发温度为80℃、100℃时,蒸发残留物质量在84h、60h才能基本稳定,但当温度低于80℃时,柔性水性环氧改性乳化沥青蒸发残留物质量无法在96h时达到稳定,此时残留物内仍含有一定量的水分尚未蒸发完毕。
[0094] (2)分析刚性、柔性水性环氧改性乳化沥青低温蒸发试验前24h、48h的蒸发残留物质量变化情况可知,相同水性环氧类型下,随掺量的上升残留物的水分蒸发量不断降低。因为水性环氧的不断增多使其对乳化沥青的改性效果增强,水性环氧改性乳化沥青的固化时间相应变短,而固化后的水性环氧改性乳化沥青形成表面封层,一定程度上阻碍了水分的蒸发。
[0095] (3)当刚性、柔性水性环氧改性乳化沥青残留物质量在80℃、100℃条件下达到基本稳定后,由于温度较高,乳化沥青中残留的微量水分及沥青中的少量轻质组分仍会不断挥发,致使蒸发残留物的质量仍有少量下降。此外,过高的蒸发温度不仅易使沥青发生老化,结合图3a、3b还可以发现,蒸发温度为100℃时,获得的刚性水性环氧改性乳化沥青蒸发残留物由于固化速度及水分蒸发迅速,使沥青板出现了严重的缩裂,柔性水性环氧改性乳化沥青蒸发残留物则因为温度过高,水分蒸发剧烈,过多的气泡破裂后留下坑洼,致使残留物无法获得平整表面。
[0096] 而当蒸发温度为40℃、60℃时,刚性、柔性水性环氧改性乳化沥青水分完全蒸发所需时间过长,试验的时效性变差。
[0097] 综合考虑低温蒸发的时效性及水性环氧改性乳化沥青蒸发残留物的基本情况,保证能及早获得水性环氧改性乳化沥青的蒸发残留物,且不影响水性环氧改性乳化沥青本身的性能,最终确定刚性、柔性水性环氧改性乳化沥青的低温蒸发温度为80℃,蒸发时间分别为48h及84h。
[0098] 根据JTG E20‑2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中T0651‑1993乳化沥青蒸发残留物含量试验中采用的温度为163℃±3℃,对比本方法中80℃为低温。
[0099] 四、结论:
[0100] 对比外观而言,三种不同评价方法获得的蒸发残留物冷却后形态存在显著差异:
[0101] 直接加热蒸发法所获得的刚性水性环氧改性乳化沥青蒸发残留物整体上均呈团状、块状,柔性水性环氧改性乳化沥青蒸发残留物在外观上整体呈现为胶浆状,残留物中存在较多的结块及絮带,都不能够进行其蒸发残留物性能检测;
[0102] 常温蒸发法则需要时间过长,并且蒸发残留物中仍含有水分;
[0103] 低温蒸发法所获得的水性环氧改性乳化沥青蒸发残留物则表现出较强的整体性,蒸发残留物为块状,其性能对比蒸发前变化小,可用于性能评价。
[0104] 特别说明:本发明的技术方案中涉及了诸多参数,需要综合考虑各个参数之间的协同作用,才能获得本发明的有益效果和显著进步。而且技术方案中各个参数的取值范围都是经过大量试验才获得的,针对每一个参数以及各个参数的相互组合,发明人都记录了大量试验数据,限于篇幅,在此不公开具体试验数据。
[0105] 以上对本发明的一个实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本发明的较佳实施例,不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。