聚氨酯-环氧树脂改性沥青制备及性能研究

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1、分类号:U4110710-2013521163专业硕士学位论文聚氨酯-环氧树脂改性沥青制备及性能研究赵多能导师姓名职称马峰教授专业学位类别工程硕士申请学位级别硕士及领域名称交通运输工程论文提交日期2018年4月22日论文答辩日期2018年5月25日学位授予单位长安大学PreparationandPropertiesofPolyurethane-EpoxyResinModifiedAsphaltADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhaoDuonengSupervisor：Prof.MaFen

2、gChang’anUniversity,Xi’an,China摘要环氧沥青能够从根本上改变沥青的热塑性，赋予沥青优良的物理力学性质，从而使环氧沥青混合料的路用性能远远大于其他普通沥青。但是存在环氧沥青由于刚度较大而导致柔韧性能不足的缺点。本文针对环氧沥青存在抗拉强度不足的缺点，利用聚氨酯（PU）对环氧树脂（EP）进行改性，并利用改性后的环氧树脂进一步制备PU-EP改性沥青。通过拉伸试验、相容性试验和黏度试验确定出了PU-EP改性沥青的最佳配方为：1份基质沥青+0.135份聚氨酯+0.45份环氧树脂+0.315份固化剂+0.045份相容剂+固化温度160℃+固

3、化时间8小时。通过拉伸性能试验、高温性能试验、低温性能试验和粘附性能试验看出，PU的加入能够显著的提升环氧沥青的柔韧性能，从而能够有效的弥补环氧沥青柔韧性不足的缺点，PU-EP改性沥青的高温抗车辙性能略差于环氧沥青。PU-EP改性沥青的低温抗裂性能优于环氧沥青。通过粘附性试验评定后认为PU-EP改性沥青的粘附性等级为4级。若应用于降雨量较多的潮湿地区，PU-EP改性沥青的混合料存在的粘附性能不足的缺点，需要掺加一定量的抗剥落剂。接着对沥青混合料的路用性能进行了验证，通过强度性能研究看以看出，PU-EP改性沥青混合料具有优良的强度性能。PU-EP改性沥青混合料

4、的高温性能略差于环氧沥青，而在低温抗裂性能方面，PU的加入对于环氧沥青混凝土的低温韧性有显著的提升。在水稳性能方面，通过浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验可以看出，PU-EP改性沥青混凝土具有优良对的水稳性，其耐水损害性能甚至优于环氧沥青。在疲劳性能方面和耐油腐蚀性能方面，PU-EP改性沥青混合料的疲劳性能要比环氧沥青混合料差。PU-EP改性沥青混合料的耐油腐蚀性能与环氧沥青混合料相媲美。最后对PU-EP改性沥青混合料铺装施工提出以下三个方面的要求：应该在夏季进行桥面铺装层的摊铺工作；PU-EP沥青混凝土在全部摊铺工作完成后，应该在至少养护20-25天后才可以开放

5、交通，达到通车的要求；PU-EP改性沥青混合料的施工和易性优于环氧沥青混凝土，同时能够留有更多的时间进行施工缝的施工。但是在铺筑相邻层或者上一层时，养护时间更长，施工进度要晚于环氧沥青混凝土。关键词：改性沥青；增韧；路用性能；施工工艺IAbstractEpoxyasphaltcanfundamentallychangethethermoplasticityofasphalt,givingexcellentphysicalandmechanicalpropertiesofasphalt,sothattheepoxyasphaltmixtureofroadper

6、formanceisfargreaterthanotherordinaryasphalt.However,thereisadisadvantagethattheepoxyresintendstobeinsufficientinflexibilityduetothelargerigidity.Inthispaper,epoxyresin(EP)wasmodifiedbypolyurethane(PU),andPU-EPmodifiedasphaltwaspreparedbymodifiedepoxyresin.Inthispaper,theepoxyresin

7、ismodifiedbypolyurethane,andthemodifiedepoxyresinismodifiedtofurtherimprovetheflexibilityofepoxyasphalt.ThebestformulationofPU-EPmodifiedasphaltwasdeterminedbytensiletest,compatibilitytestandviscositytest:1partofasphalt+0.135partsofpolyurethane+0.45partsofepoxyresin+0.315partsofcur

8、ingagent+0.045partsofphase