什么是環氧瀝青材料？環氧瀝青會有取代改性瀝青的趨勢嗎？

近十幾年來，我國橋梁建設取得了舉世矚目的進步，業已成為世界橋梁大國。與普通混凝土橋面相比，鋼橋面自身的結構與惡劣的使用環境對橋面的鋪裝材料的使用提出了更高更嚴格的要求。我國已經新建多座大跨徑鋼橋，鋼橋面總鋪裝面積超過1000萬平方米。隨著橋梁工程建設的不斷發展，對橋面的鋪裝材料性能的要求也越來越高。與普通混凝土橋面相比，鋼橋面自身的結構與惡劣的使用環境對材料的使用提出了更高更嚴格的要求。

石油瀝青是路面鋪裝建設與養護不可或缺的材料，其性能直接決定了瀝青路面的工程質量和路面的結構形式。由于石油瀝青在高溫時易軟化，低溫時又易脆裂。因此為了提高瀝青的使用性能，通常是采用添加聚合物的辦法來進行改性。環氧瀝青作為一種新型高性能的復合材料，在力學性能上，它可以同時具有普通基質瀝青的高彈性和行車舒適性，以及環氧樹脂與鋼橋面基材之間特有的高粘結力和氣候耐久性。

什么是環氧瀝青

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環氧瀝青既不是環氧樹脂，也不是瀝青，而是一種通過精確組分和設計，經化學反應形成的多組分互穿網絡三維立體結構熱固性材料，兼具環氧樹脂和瀝青兩種材料的優點，是一種具有高強度、高粘接力、高柔韌性的新型路面防水、鋪裝的復合材料。簡單來說，就是一種由環氧樹脂、固化劑與基質瀝青經復雜的化學改性所得到的的混合物。

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因而以環氧樹脂作為瀝青的改性劑而得到的環氧瀝青也具一定的有熱固性，瀝青被束縛在交聯網絡中，從而在根本上改變瀝青所固有的熱塑性行為。一旦瀝青中的環氧樹脂與固化劑發生固化反應，就會形成一種不可逆的兩相三維熱固性復合物，這種兩相熱固性復合物是以交聯的環氧樹脂作為連續相，瀝青作為分散相。瀝青被牢牢地束縛在環氧樹脂形成的交聯網絡中，這樣在高溫時瀝青無法流動，低溫時瀝青的抗裂性也得到提高，因此從根本上改變瀝青的熱塑性行為，賦予其優良的性能。

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由于在環氧瀝青體系的微觀結構中，連續相為熱固性的環氧樹脂，分散相為熱塑性的基質瀝青，因此在熱力學上，環氧樹脂可以看作是一種熱固性材料。在作為橋面鋪裝材料時，與普通的基質瀝青相比，它具有更高的耐高溫性能。環氧瀝青作為一種新型橋面鋪裝材料，近年來取得了一定的發展。2001年，在黃衛教授的主導下，國內環氧瀝青材料成功應用在南京長江二橋上，這是環氧瀝青在我國的首次應用。經過十幾年的使用，該橋面上鋪的環氧瀝青仍然表現出極為優良的使用效果。

環氧瀝青應用案例

南京長江第二大橋（以下簡稱“南京二橋”）是我國首次采用環氧瀝青混凝土進行大跨徑鋼橋面鋪裝的橋梁工程，雙層5.0cm的鋪裝結構形式與厚度也屬全球首創。自2001年3月通車運營至今，南京二橋環氧鋪裝歷經了近20年的大交通量與極端高、低溫氣候環境的考驗，服役性能依舊良好，是國內大跨徑鋪裝工程中的標桿。

在中國區鋼橋面的鋪裝材料中，應用得最為廣泛的環氧瀝青材料主要是美國ChemCo Systems公司和日本TAF公司的環氧瀝青，且主要以前者的產品為主，其基本上占據了中國工程區鋼橋面鋪裝材料應用量的80%以上。東南大學陳志明教授與黃衛教授課題組，他們制備了一種新的高性能環氧瀝青材料，并將制成的材料應用于武漢天興洲大橋和上海黃浦大橋等工程中，這是第一次將中國制造的環氧瀝青應用于工程中。目前國產環氧瀝青已打破了國外環氧瀝青在國內的壟斷地位，并在一些大型交通工程上得到了應用。

環氧瀝青的優越性

抗疲勞性能

環氧瀝青出色的抗疲勞性能，即使是經過數百萬次車輪荷載撓曲變形也不開裂，可最大限度地延長路面的壽命。

抗滑性能

環氧瀝青封層含有高品質的抗磨光骨料，能夠自始至終提供優越的抗滑性能。環氧瀝青結合料不會像其他瀝青類材料在夏季高溫期間出現“冒油”現象。當骨料表面接觸交通的結合料磨失后，車輪只會與骨料相接觸。

特殊的滲透密閉性能

環氧瀝青A、B兩組分在高溫下混合灑布后初始粘度低，具有很強的滲透性，可以迅速沿瀝青混凝土面層微小空隙或裂縫進入路面內部，在固化反應后形成極高的結合強度，并且，可以修復瀝青混凝土的微缺陷，堵塞滲水，大幅度提高防水防滲效果。

優異的抗施工損傷性能

環氧瀝青可以充分包裹撒布碎石、填充面層層間空隙，并迅速發生化學反應形成極高的層間結合強度，使路面通過環氧瀝青牢固粘結，故具有優異的抗施工損傷性能。

超強的粘結性能

環氧瀝青與瀝青混凝土的粘結強度大大超過粘結對象本身的強度，拉拔強度和剪切強度都比其他常見封層材料高。

高溫穩定性

由于環氧瀝青具有高溫穩定性好、使用壽命長等特點，對中國大跨徑橋面鋪裝有重要意義，因此成為了近年來國內外研究的熱點。

 

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