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CN116515309A - 油乳型环氧沥青、其制备方法及其在黏层/磨耗层中的应用、具有其的路面结构及施工方法 - Google Patents

油乳型环氧沥青、其制备方法及其在黏层/磨耗层中的应用、具有其的路面结构及施工方法 Download PDF

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CN116515309A
CN116515309A CN202310323065.9A CN202310323065A CN116515309A CN 116515309 A CN116515309 A CN 116515309A CN 202310323065 A CN202310323065 A CN 202310323065A CN 116515309 A CN116515309 A CN 116515309A
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CN
China
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asphalt
cold
mixture
layer
oil
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Application number
CN202310323065.9A
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臧冬冬
王小虎
顾临皓
刘杰
徐德根
余嫚
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Jiangsu Chuangwei Transportation Technology Development Co ltd
Original Assignee
Jiangsu Chuangwei Transportation Technology Development Co ltd
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Abstract

本发明属于道路材料及工程技术领域，尤其公开了一种油乳型环氧沥青及其制备方法。该油乳型环氧沥青相较传统路面粘结材料，具有更加优异的粘结强度和弹性恢复效果，其无论从表干时间、实干时间、拉伸强度、断裂伸长率、粘结强度和低温柔性等综合性能，较现有一般的水性环氧沥青、环氧沥青、改性乳化沥青等均表现的更为优异。本发明还公开了该油乳型环氧沥青在黏层和磨耗层中的应用，能够增加耐久性和抗疲劳开裂性。基于该油乳型环氧沥青，本发明还提供了一种全新的路面结构及其施工方法，该路面结构在特定组分的黏层材料、以及冷拌冷铺沥青混合料的基础上，辅以特定的电磁感应处理工艺，使得获得的路面结构也表现出优异的性能。

Description

油乳型环氧沥青、其制备方法及其在黏层/磨耗层中的应用、 具有其的路面结构及施工方法
技术领域
本发明属于道路材料及工程技术领域，具体来讲，涉及一种油乳型环氧沥青及其制备方法、该油乳型环氧沥青在黏层和磨耗层中的应用、以及基于该油乳型环氧沥青的路面结构及其施工方法。
背景技术
随着我国公路里程的持续增长，我国公路的主体任务也逐渐由以前的“建设为主”转向了“建养同步”，全国公路的养护里程每年也处于飞速增长阶段。然而随着国家节能减排、双碳政策的发布，传统热拌沥青混合料由于能耗高、高碳排放等问题在预防性养护工程中的应用中逐渐受限。因此，急需一种绿色、低碳便捷式养护技术材料与施工方法。
目前，冷拌冷铺沥青混合料凭借其常温施工、无烟气排放等低碳环保的优势逐渐被认可。但是，冷拌冷铺沥青混合料对所用的胶结料性能要求较高，目前市面上应用的普通SBS改性乳化沥青无法满足其耐久性的需求；同时，按照市面上现有的冷拌冷铺沥青混合料施工方式，其在养生期间内部水分较难完全挥发，养生周期久且强度无法完全形成，严重影响冷拌冷铺沥青混合料使用耐久性。
因此，需要对冷拌冷铺沥青混合料进行进一步的研究改进，以使冷拌冷铺沥青混合料的早期强度迅速形成，从而提高这种预防性养护磨耗层的使用寿命。
发明内容
基于现有技术中冷拌冷铺沥青混合料存在的技术问题，本发明对其材料进行根本的改进、并相应改善了其施工方法，从而获得了一种绿色、低碳、便捷的养护技术。
本发明提供了下述技术方案：
一种油乳型环氧沥青，其是由混合均匀的80～100质量份E51环氧树脂和180～200质量份改性液体沥青的混合物，在90～100质量份自乳化型水性固化剂的乳化作用下而形成的一种具有油包水结构的均匀体系。
进一步地，改性液体沥青是由基质沥青(70#或90#)在130℃～150℃下经油胺改性而获得的。
进一步地，自乳化型水性固化剂是由环氧树脂E44与1,4-丁二醇二缩水甘油醚改性三乙烯四胺后、再由C16～C18烷基缩水甘油醚封端制得，离子电荷为阳离子，固含量为50％～55％。
上述油乳型环氧沥青，相较传统路面粘结材料，具有更加优异的粘结强度和弹性恢复效果，将其应用至冷拌冷铺沥青混合料中，能够增加耐久性和抗疲劳开裂性。同时，其无论从表干时间、实干时间、拉伸强度、断裂伸长率、粘结强度和低温柔性等综合性能，较现有一般的水性环氧沥青、环氧沥青、改性乳化沥青等均表现的更为优异。
本发明提供了上述油乳型环氧沥青的制备方法，其包括下述步骤：
S1、常温下将80～100质量份的E51环氧树脂和180～200质量份的改性液体沥青搅拌均匀，搅拌速率在100r/min～200r/min，搅拌1h～2h获得预混物；
S2、将搅拌速率提高至400r/min～500r/min，向预混物中添加90～100质量份的自乳化型水性固化剂，继续搅拌均匀，以使该自乳化型水性固化剂对E51环氧树脂和改性液体沥青进行充分乳化，获得油乳型环氧沥青。
进一步地，在步骤S1中，改性液体沥青采用下述方法制备：
S11、将100质量份基质沥青(70#或90#)加热到130℃～150℃，加入40～60质量份油胺和10～20质量份溶剂油(一般采用200#即可)分散均匀；其中控制200r/min～300r/min的搅拌速度下分散1h～2h左右即可；
S12、将S11所制得的混合物通过旋转蒸发仪除去溶剂油，制得改性液体沥青；其中旋转蒸发仪的温度控制在80℃～90℃、气压控制在-0.09MPa左右即可。
本发明提供了一种黏层，其由下述方法制备获得：将上述油乳型环氧沥青按照0.4kg/m2～0.6kg/m2的洒布量洒布、并经碾压即得。
本发明基于上述油乳型环氧沥青，提供了一种冷拌冷铺沥青混合料，其包括混合均匀的下述各组分：
进一步地，钢渣中金属铁含量为8％～10％，为0～3mm和3mm～5mm两种粒径大小的钢渣按照质量比为2～3:7～8的混合物。
进一步地，碳纤维为沥青系碳纤维，含至少95％碳质，长度为3mm～5mm，单丝直径为5μm～7μm。
碳纤维一方面与钢渣中的铁元素配合增强导热效率，另一方面纤维的存在也提高了该冷拌冷铺沥青混合料的抗裂性能。
本发明提供了一种磨耗层，其由下述方法制备获得：将上述冷拌冷铺沥青混合料在冷拌冷铺专用摊铺车行进过程中完成摊铺施工后，并洒布界面剂，碾压成型后再经电磁感应处理即得。
进一步地，界面剂为固含量为60％～65％的阳离子型水性树脂沥青与锌粉按质量比为3:1～5:1混合而成，其软化点不低于80℃，破乳时间不超过30min；控制其洒布量为0.3kg/m2～0.5kg/m2。
界面剂采用水性树脂沥青与锌粉的组合，一方面锌粉在溶液中游离的离子能提高水性树脂沥青的破乳速度，减少养生时间从而有利于快速开放交通，另一方面锌粉的加入可以提高地磁感应热传导速率，增加冷拌冷铺沥青混合料养生过程中胶结料水分蒸发的速度。
如此，在该磨耗层中，一方面，上述冷拌冷铺沥青混合料中特定含量的钢渣能够增强该磨耗层中电磁感应热的传导速率，另一方面，其与界面剂中的锌粉组合式增加冷拌冷铺沥青混合料养生过程中胶结料水分蒸发的速度。
一般地，在磨耗层的施工中，待冷拌冷铺沥青混合料和界面剂洒布完成后，养生1h左右即可进行胶轮碾压，再由电磁感应车通过而对其进行电磁感应处理。
优选地，控制电磁感应车的行驶速度为3m/s～5m/s，功率为55kHz～60kHz，电流为300A～320A，磨耗层最终成型厚度为2cm～3cm。
基于上述黏层和磨耗层，本发明还提供了一种路面结构，其包括由下至上依次叠层的中面层、黏层和磨耗层；其中，中面层以高密实高模量沥青混合料为材料而形成。
具体地，上述高密实高模量沥青混合料的空隙率为0～3％，70℃动稳定度不低于10000次/mm，15℃、10Hz下动态模量不低于14000MPa，10℃、25Hz、260με下疲劳寿命超过100万次；成型厚度为6cm～8cm。以低孔隙率的高密实高模量沥青混合料形成的中面层，其位于磨耗层的下面层，一方面是作为起承载作用的持力层，另一方面是当磁场穿过感应加热路面时会向下散失部分磁能，高密实、低孔隙率的结构可以减少磁通量向下扩散，提高“磁能-电能”转化效率，从而快速产生热量使冷拌冷铺沥青混合料中的残留水分蒸发，快速形成强度，从而提高电磁感应车对磨耗层的加热效率。
上述高密实高模量沥青混合料，如可以是CN 110684365A中报道的现有材料，此处对其组成不再一一赘述。
本发明还提供了上述路面结构的施工方法，其包括下述步骤：
Q1、铺筑高密实高模量沥青混合料，控制成型厚度为6cm～8cm，形成中面层；
Q2、待高密实高模量沥青混合料的温度降至50℃以下时，洒布油乳型环氧沥青，控制洒布量为0.4kg/m2～0.6kg/m2，在中面层上形成黏层；
Q3、在洒布油乳型环氧沥青形成黏层的同时，同步摊铺冷拌冷铺沥青混合料并洒布界面剂，控制洒布量为0.3kg/m2～0.5kg/m2、及成型厚度为2cm～3cm，养生后进行碾压，再经电磁感应处理，在黏层上形成磨耗层，即得。
本发明的有益效果：
1)本发明提供的该油乳型环氧沥青，通过自乳化型水性固化剂中的C16～C18长链烷基结构能够插入极性极低的液体沥青中，E44中环氧基反应结束后的碳链亲油结构能够插入E51中，亲水性的羟基、醚键结构插入水分子中，形成了外围液体沥青包裹住内部水性环氧的油包水均系结构。与传统水包油结构的水性环氧材料相比，采用油包水的结构，有效成分(固含量)更高，更加有利于提供较高的粘结强度和柔韧性，从而为磨耗层提供高耐久性。
2)基于本发明提供的油乳型环氧沥青，施工时在施工机械碾压的作用下打破了原本的均系结构，水分析出后，包裹着的E51环氧树脂与自乳化型水性固化剂中的羟基、液体沥青中油胺的胺基进行无序的胶黏反应形成强度，油胺的长链结构提供了一定的柔韧性，在电磁感应加热的施工方式下水分更易蒸发，快速形成强度，以其为材料形成的黏层相较一般的黏层，具有开放交通快、粘强度高和柔韧性更加优异的优势。
3)本发明提供的该路面结构，通过设计以高密实高模量沥青混合料作为材料的中层与2cm～3cm磨耗层的组合式路面结构，其中高密实高模量沥青混合料主要作为持力层，使用寿命一般在30年以上；2cm～3cm厚的磨耗层提供抗滑、封水和低噪等功能，养护时只需要铣刨该磨耗层后再重新铺筑即可，相比传统的铣刨重铺4cm SMA-13的养护方式来说更加低碳、环保、经济。
4)本发明提供的上述路面结构的施工方法，其中电磁感应加热式施工方式相比传统冷拌混合料自然养生而言，更加有利于冷拌混合料中的残余水分的蒸发以及油乳型环氧沥青的固化反应，可以在短时间内迅速形成强度，大大缩短预防性养护时间，从而能够做到即养护即开放的效果。
具体实施方式
以下将结合具体的实施例来说明本发明提供的上述技术方案，但本领域技术人员所理解的是，下述实施例仅是上述技术方案的具体示例，并不用于限制其全部。
实施例1
本实施例采用下述方法制备了一种油乳型环氧沥青。
S1、常温下将100质量份的E51环氧树脂和200质量份的改性液体沥青搅拌均匀，搅拌速率控制在200r/min，搅拌1h获得预混物。
具体地，其中所用改性液体沥青的制备方法包括如下步骤：
S11、将100质量份70#基质沥青加热到150℃，加入60质量份油胺和10质量份200#溶剂油分散均匀；其中控制200r/min的搅拌速度下分散2h左右即可；
S12、将S11所制得的混合物通过旋转蒸发仪除去200#溶剂油，制得改性液体沥青；其中旋转蒸发仪的温度控制在90℃、气压控制在-0.09MPa左右即可。
S2、将搅拌速率提高至400r/min，向预混物中添加90质量份的自乳化型水性固化剂，继续搅拌均匀，以使该自乳化型水性固化剂对E51环氧树脂和改性液体沥青进行充分乳化，获得油乳型环氧沥青。
其中，自乳化型水性固化剂是由环氧树脂E44与1,4-丁二醇二缩水甘油醚改性三乙烯四胺后、再由C16～C18烷基缩水甘油醚封端制得，离子电荷为阳离子，固含量为50％。
也即，本实施例提供的油乳型环氧沥青，其是由混合均匀的100质量份E51环氧树脂和200质量份改性液体沥青的混合物，在90质量份自乳化型水性固化剂的乳化作用下而形成的一种具有油包水结构的均匀体系。
实施例2
本实施例采用下述方法制备了一种油乳型环氧沥青。
S1、常温下将80质量份的E51环氧树脂和180质量份的改性液体沥青搅拌均匀，搅拌速率在100r/min，搅拌2h获得预混物。
具体地，其中所用改性液体沥青的制备方法包括如下步骤：
S11、将100质量份90#基质沥青加热到130℃，加入40质量份油胺和20质量份200#溶剂油分散均匀；其中控制300r/min的搅拌速度下分散1h左右即可；
S12、将S11所制得的混合物通过旋转蒸发仪除去200#溶剂油，制得改性液体沥青；其中旋转蒸发仪的温度控制在80℃、气压控制在-0.09MPa左右即可。
S2、将搅拌速率提高至500r/min，向预混物中添加100质量份的自乳化型水性固化剂，继续搅拌均匀，以使该自乳化型水性固化剂对E51环氧树脂和改性液体沥青进行充分乳化，获得油乳型环氧沥青。
其中，自乳化型水性固化剂是由环氧树脂E44与1,4-丁二醇二缩水甘油醚改性三乙烯四胺后、再由C16～C18烷基缩水甘油醚封端制得，离子电荷为阳离子，固含量为55％。
也即，本实施例提供的油乳型环氧沥青，其是由混合均匀的80质量份E51环氧树脂和180质量份改性液体沥青的混合物，在100质量份自乳化型水性固化剂的乳化作用下而形成的一种具有油包水结构的均匀体系。
实施例3
本实施例采用下述方法制备了一种油乳型环氧沥青。
S1、常温下将90质量份的E51环氧树脂和190质量份的改性液体沥青搅拌均匀，搅拌速率在150r/min，搅拌1.5h获得预混物。
具体地，其中所用改性液体沥青的制备方法包括如下步骤：
S11、将100质量份70#基质沥青加热到140℃，加入50质量份油胺和15质量份200#溶剂油分散均匀；其中控制250r/min的搅拌速度下分散1.5h左右即可；
S12、将S11所制得的混合物通过旋转蒸发仪除去200#溶剂油，制得改性液体沥青；其中旋转蒸发仪的温度控制在85℃、气压控制在-0.09MPa左右即可。
S2、将搅拌速率提高至460r/min，向预混物中添加96质量份的自乳化型水性固化剂，继续搅拌均匀，以使该自乳化型水性固化剂对E51环氧树脂和改性液体沥青进行充分乳化，获得油乳型环氧沥青。
其中，自乳化型水性固化剂是由环氧树脂E44与1,4-丁二醇二缩水甘油醚改性三乙烯四胺后、再由C16～C18烷基缩水甘油醚封端制得，离子电荷为阳离子，固含量为53％。
也即，本实施例提供的油乳型环氧沥青，其由混合均匀的90质量份E51环氧树脂和190质量份改性液体沥青的混合物，在96质量份自乳化型水性固化剂的固化作用下而形成。
下述表1示出了上述实施例1～3提供的三种油乳型环氧沥青的各项性能参数。同时，为了凸显其性能优势，也示出了其他类似沥青组分的相应性能参数作为对比。
表1各沥青的性能参数对比
从表1中可以看出，本发明的各实施例提供的油乳型环氧沥青，其无论从表干时间、实干时间、拉伸强度、断裂伸长率、粘结强度和低温柔性等综合性能，较常规的水性环氧沥青、环氧沥青、改性乳化沥青等均表现的更为优异。由此可知，将其应用于无论是黏层施工还是制作冷拌冷铺沥青混合料，均能够增加耐久性和抗疲劳开裂性，展现出良好的应用性能。
实施例4
本实施例提供一种黏层，其是由实施例1提供的油乳型环氧沥青施工而获得。其具体施工方法为：将上述油乳型环氧沥青按照0.4kg/m2的洒布量洒布、并经碾压即得。
实施例5
本实施例提供的黏层，其与实施例4提供的黏层的区别仅在于，调整洒布量为0.6kg/m2。
实施例6
本实施例提供一种冷拌冷铺沥青混合料，以及以其为材料，获得的磨耗层。
下述表2示出了本实施例提供的冷拌冷铺沥青混合料的组成：
表2冷拌冷铺沥青混合料的具体组成
钢渣中铁含量为8％～10％。
本实施例中的碳纤维具体为沥青系碳纤维，含98％碳质，长度为5mm左右，单丝直径为7μm左右。
以本实施例提供的上述冷拌冷铺沥青混合料作为材料，采用下述方法可形成磨耗层：
步骤一、摊铺上述冷拌冷铺沥青混合料，并洒布界面剂，控制界面剂的洒布量为0.4kg/m2。
本实施例中的界面剂为固含量65％的阳离子型水性树脂沥青与锌粉按质量比为3:1混合而成，其软化点为85℃，破乳时间为20min；控制其洒布量为0.3kg/m2。
步骤二、待养生1h后进行胶轮碾压，再由电磁感应车通过上述形成的路面；控制电磁感应车的行驶速度为3m/s、功率为60kHz、电流为320A，磨耗层最终成型厚度为2.5cm。
实施例7
本实施例提供一种冷拌冷铺沥青混合料，以及以其为材料，获得的磨耗层。
下述表3示出了本实施例提供的冷拌冷铺沥青混合料的组成：
表3冷拌冷铺沥青混合料的具体组成
钢渣中铁含量为8％～10％。
本实施例中的碳纤维具体为为沥青系碳纤维，含95％碳质，长度为3mm左右，单丝直径为5μm左右。
以本实施例提供的上述冷拌冷铺沥青混合料作为材料，采用下述方法可形成磨耗层：
步骤一、摊铺上述冷拌冷铺沥青混合料，并洒布界面剂，控制界面剂的洒布量为0.6kg/m2。
本实施例中的界面剂为固含量60％的阳离子型水性树脂沥青与锌粉按质量比为5:1混合而成，其软化点为88℃，破乳时间为29min；控制其洒布量为0.5kg/m2。
步骤二、待养生1h后进行胶轮碾压，再由电磁感应车通过上述形成的路面；控制电磁感应车的行驶速度为5m/s、功率为55kHz、电流为300A，磨耗层最终成型厚度为2cm。
实施例8
本实施例提供一种冷拌冷铺沥青混合料，以及以其为材料，获得的磨耗层。
下述表4示出了本实施例提供的冷拌冷铺沥青混合料的组成：
表4冷拌冷铺沥青混合料的具体组成
钢渣中铁含量为8％～10％。
本实施例中的碳纤维具体为为沥青系碳纤维，含96％碳质，长度为4mm左右，单丝直径为6μm左右。
以本实施例提供的上述冷拌冷铺沥青混合料作为材料，采用下述方法可形成磨耗层：
步骤一、摊铺上述冷拌冷铺沥青混合料，并洒布界面剂，控制界面剂的洒布量为0.5kg/m2。
本实施例中的界面剂为固含量62％的阳离子型水性树脂沥青与锌粉按质量比为4:1混合而成，其软化点为83℃，破乳时间为26min；控制其洒布量为0.4kg/m2。
步骤二、待养生1h后进行胶轮碾压，再由电磁感应车通过上述形成的路面；控制电磁感应车的行驶速度为4m/s、功率为58kHz、电流为310A，磨耗层最终成型厚度为2.3cm。
实施例9
本实施例提供一种冷拌冷铺沥青混合料，以及以其为材料，获得的磨耗层。
下述表5示出了本实施例提供的冷拌冷铺沥青混合料的组成：
表5冷拌冷铺沥青混合料的具体组成
钢渣中铁含量为8％～10％。
本实施例中的碳纤维具体为为沥青系碳纤维，含99％碳质，长度为3mm左右，单丝直径为6μm左右。
以本实施例提供的上述冷拌冷铺沥青混合料作为材料，采用下述方法可形成磨耗层：
步骤一、摊铺上述冷拌冷铺沥青混合料，并洒布界面剂，控制界面剂的洒布量为0.45kg/m2。
本实施例中的界面剂为固含量63％的阳离子型水性树脂沥青与锌粉按质量比为3:1混合而成，其软化点为86℃，破乳时间为20min；控制其洒布量为0.5kg/m2。
步骤二、待养生1h后进行胶轮碾压，再由电磁感应车通过上述形成的路面；控制电磁感应车的行驶速度为4m/s、功率为56kHz、电流为315A，磨耗层最终成型厚度为2.1cm。
实施例10
本实施例提供一种冷拌冷铺沥青混合料，以及以其为材料，获得的磨耗层。
下述表6示出了本实施例提供的冷拌冷铺沥青混合料的组成：
表6冷拌冷铺沥青混合料的具体组成
钢渣中铁含量为8％～10％。
本实施例中的碳纤维具体为为沥青系碳纤维，含97％碳质，长度为5mm左右，单丝直径为7μm左右。
以本实施例提供的上述冷拌冷铺沥青混合料作为材料，采用下述方法可形成磨耗层：
步骤一、摊铺上述冷拌冷铺沥青混合料，并洒布界面剂，控制界面剂的洒布量为0.55kg/m2。
本实施例中的界面剂为固含量64％的阳离子型水性树脂沥青与锌粉按质量比为5:1混合而成，其软化点为82℃，破乳时间为28min；控制其洒布量为0.3kg/m2～0.5kg/m2。
步骤二、待养生1h后进行胶轮碾压，再由电磁感应车通过上述形成的路面；控制电磁感应车的行驶速度为3m/s、功率为55kHz、电流为310A，磨耗层最终成型厚度为2.4cm。
实施例11
基于上述实施例4提供的黏层、以及实施例6提供的磨耗层，本实施例提供一种路面结构。
本实施例提供的该路面结构，其包括自下而上的中面层、黏层和磨耗层；其中，中面层的成型厚度为6cm，且其材料具体为现有技术CN 110684365A中实施例1报道的高密实高模量沥青混合料。
本实施例提供的该路面结构，是采用下述方法施工获得的：
步骤一、将上述高密实高模量沥青混合料铺筑完成后，形成6cm厚的中面层。
步骤二、待中面层温度降至50℃以下，同步洒布上述实施例1提供的油乳型环氧沥青，在中面层上形成实施例4所述的黏层。
步骤三、洒布黏层时同步摊铺上述实施例6提供的冷拌冷铺沥青混合料、并洒布界面剂，控制界面剂的洒布量为0.4kg/m2；待养生1h后进行胶轮碾压，再由电磁感应车通过上述形成的路面，控制电磁感应车的行驶速度为3m/s、功率为60kHz、电流为320A；最终在黏层上形成成型厚度为2.5cm的磨耗层。
实施例12
本实施例与实施例11的相同之处在此不再赘述，仅描述与实施例11的不同之处。本实施例与实施例11的不同之处在于，在该路面结构中，磨耗层为实施例7提供的冷拌冷铺沥青混合料作为材料，并搭配其中磨耗层的施工工艺而形成。
实施例13
本实施例与实施例11的相同之处在此不再赘述，仅描述与实施例11的不同之处。本实施例与实施例11的不同之处在于，在该路面结构中，磨耗层为实施例8提供的冷拌冷铺沥青混合料作为材料，并搭配其中磨耗层的施工工艺而形成。
实施例14
本实施例与实施例11的相同之处在此不再赘述，仅描述与实施例11的不同之处。本实施例与实施例11的不同之处在于，在该路面结构中，中面层是以现有技术CN110684365A中实施例1报道的高密实高模量沥青混合料为材料而形成的厚度为8cm的结构层；磨耗层为实施例9提供的冷拌冷铺沥青混合料作为材料，并搭配其中磨耗层的施工工艺而形成。
实施例15
本实施例与实施例11的相同之处在此不再赘述，仅描述与实施例11的不同之处。本实施例与实施例11的不同之处在于，在该路面结构中，黏层具体是实施例5提供的黏层；磨耗层为实施例10提供的冷拌冷铺沥青混合料作为材料，并搭配其中磨耗层的施工工艺而形成。
为了体现本发明上述路面结构涉及的材料及其施工方法的必要性，进行了下述对比实验。
对比例1
本对比例提供的对比路面结构的施工方法，与实施例11的相同之处在此不再赘述，仅描述与实施例11的不同之处。本对比例与实施例11的不同之处在于：在步骤三中，胶轮碾压后，不用电磁感应车进行电磁感应处理。
对比例2
本对比例提供的对比路面结构的施工方法，与实施例12的相同之处在此不再赘述，仅描述与实施例12的不同之处。本对比例与实施例12的不同之处在于：将冷拌冷铺混合料中使用的实施例1所示油乳型环氧沥青变更为常规的水性环氧沥青。
对比例3
本对比例提供的对比路面结构的施工方法，与实施例13的相同之处在此不再赘述，仅描述与实施例13的不同之处。本对比例与实施例13的不同之处在于：将实施例4中的黏层材料更换为常规的改性乳化沥青。
对比例4
本对比例提供的对比路面结构的施工方法，与实施例14的相同之处在此不再赘述，仅描述与实施例14的不同之处。本对比例与实施例14的不同之处在于：中面层采用传统普通AC-20沥青混合料，成型厚度为8cm，空隙率为3％～6％；60℃动稳定度≥3500次/mm。
根据《公路沥青路面施工技术技术规范》(JTG F40-2004)中的技术标准对磨耗层与对比例中的组合结构混合料进行性能比对试验，测试项目包括马歇尔强度与动稳定度。根据《水泥混凝土桥面水性环氧沥青防水粘结层施工技术规范》(DB32/T 2285-2012)测试不同温度下黏层与磨耗层的层间粘结强度。
上述实施例11～15提供的路面结构及对比例1～4提供的对比路面结构的测试结果如下表7所示。
表7实施例11～15及对比例1～4的路面结构的各性能对比
通过实施例11～15可以看出，由本发明公开的油乳型环氧沥青成型的整体路面铺装结构性能优异，路面耐久性较好。由对比例1与实施例11性能对比可知，没有经过地磁感应车处理时，由于路面铺装结构的水分难以排干，油乳型环氧沥青在水存在的条件下强度难以快速形成，因此冷拌磨耗层混合料的马歇尔强度、高温抗车辙性能(动稳定度)和层间粘结强度较差，路面耐久性差；由对比例2与实施例12性能对比可知，冷拌冷铺技术采用目前流行的水性环氧沥青时，由于水性环氧沥青含水量较高，有效成分低，因此冷拌磨耗层混合料的马歇尔强度、高温抗车辙性能(动稳定度)下降一半以上，高温层间粘结性能下降尤其明显，容易在夏季高温时期发生推移病害；由对比例3与实施例13性能对比可知，单独更换黏层材料为传统使用的改性乳化沥青时，混合料的性能没有明显变化，常温与高温的层间粘结性能下降显著，影响路面使用耐久性；由对比例4与实施例14性能对比可知，中面层采用传统的AC-20沥青混合料时，由于孔隙率偏大，地磁感应车通过时磁能向下扩散散失较多，导致加热效果不明显，因此冷拌磨耗层混合料的马歇尔强度、高温抗车辙性能(动稳定度)和层间粘结强度较差，路面耐久性差。
综上，本发明提供的全新组分的油乳型环氧沥青，其性能优势明显，以其为基础形成的黏层、或制备而成的冷拌冷铺沥青混合料，在路面应用过程中均表现出良好的效果。同时，该路面结构在特定组分的黏层材料、以及冷拌冷铺沥青混合料的基础上，辅以特定的电磁感应处理工艺，使得获得的路面结构也表现出优异的性能。

Claims (15)

1.一种油乳型环氧沥青，其特征在于，其是由混合均匀的80～100质量份E51环氧树脂和180～200质量份改性液体沥青的混合物，在90～100质量份自乳化型水性固化剂的乳化作用下而形成的一种具有油包水结构的均匀体系。
2.根据权利要求1所述的油乳型环氧沥青，其特征在于，所述改性液体沥青是由基质沥青在130℃～150℃下经油胺改性而获得的。
3.根据权利要求1所述的油乳型环氧沥青，其特征在于，所述自乳化型水性固化剂是由环氧树脂E44与1,4-丁二醇二缩水甘油醚改性三乙烯四胺后、再由C16～C18烷基缩水甘油醚封端制得，离子电荷为阳离子，固含量为50％～55％。
4.如权利要求1～3任一所述的油乳型环氧沥青的制备方法，其特征在于，包括步骤：
S1、常温下将80～100质量份的E51环氧树脂和180～200质量份的改性液体沥青搅拌均匀获得预混物；
S2、向所述预混物中添加90～100质量份的自乳化型水性固化剂，继续搅拌均匀，以使所述自乳化型水性固化剂对所述E51环氧树脂和所述改性液体沥青进行充分乳化，获得油乳型环氧沥青。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述改性液体沥青的制备方法为：
S11、将100质量份基质沥青加热到130℃～150℃，加入40～60质量份油胺和10～20质量份溶剂油分散均匀；
S12、将所述步骤S11所制得的混合物除去溶剂油，制得所述改性液体沥青。
6.一种黏层，其特征在于，采用下述方法制备获得：将权利要求1～3任一所述的油乳型环氧沥青按照0.4kg/m2～0.6kg/m2的洒布量洒布、并经碾压即得。
7.一种冷拌冷铺混合料，其特征在于，包括混合均匀的下述各组分：
以上均为质量份数；
其中，所述油乳型环氧沥青为权利要求1～3任一所述的油乳型环氧沥青。
8.根据权利要求7所述的冷拌冷铺混合料，其特征在于，所述钢渣中金属铁含量为8％～10％，为0～3mm和3mm～5mm两种粒径大小的钢渣按照质量比为2～3:7～8的混合物。
9.根据权利要求7所述的冷拌冷铺混合料，其特征在于，所述碳纤维为沥青系碳纤维，含至少95％碳质，长度为3mm～5mm，单丝直径为5μm～7μm。
10.一种磨耗层，其特征在于，采用下述方法制备获得：将权利要求7～9任一所述的冷拌冷铺沥青混合料在冷拌冷铺专用摊铺车行进过程中完成摊铺施工后，并洒布界面剂，碾压成型后再经电磁感应处理即得。
11.根据权利要求10所述的磨耗层，其特征在于，所述界面剂为固含量为60％～65％的阳离子型水性树脂沥青与锌粉按质量比为3:1～5:1混合而成，其软化点不低于80℃，破乳时间不超过30min；且其洒布量为0.3kg/m2～0.5kg/m2。
12.根据权利要求10或11所述的磨耗层，其特征在于，电磁感应处理工艺具体为：由电磁感应车通过碾压成型后的点路面即可；控制所述电磁感应车的行驶速度为3m/s～5m/s，功率为55kHz～60kHz，电流为300A～320A，所述磨耗层最终成型厚度为2cm～3cm。
13.一种路面结构，其特征在于，包括由下至上依次叠层的中面层、黏层和磨耗层；其中，所述中面层以高密实高模量沥青混合料为材料而形成，所述黏层为权利要求6所述的黏层，所述磨耗层为权利要求10～12所述的磨耗层。
14.根据权利要求13所述的路面结构，其特征在于，所述高密实高模量沥青混合料的空隙率为0～3％，70℃动稳定度不低于10000次/mm，15℃、10Hz下动态模量不低于14000MPa，10℃、25Hz、260με下疲劳寿命超过100万次；所述中面层的成型厚度为6cm～8cm。
15.如权利要求13或14所述的路面结构的施工方法，其特征在于，包括步骤：
Q1、铺筑高密实高模量沥青混合料，控制成型厚度为6cm～8cm，形成中面层；
Q2、待所述高密实高模量沥青混合料的温度降至50℃以下时，洒布权利要求1～3任一所述的油乳型环氧沥青，控制洒布量为0.4kg/m2～0.6kg/m2，在所述中面层上形成黏层；
Q3、在形成所述黏层的同时，同步摊铺权利要求6～9任一所述的冷拌冷铺沥青混合料并洒布界面剂，控制所述界面剂的洒布量为0.3kg/m2～0.5kg/m2、且所述磨耗层的成型厚度为2cm～3cm，养生后进行碾压，再经电磁感应处理，在所述黏层上形成所述磨耗层即可。
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