[01170684]先进环氧沥青复合材料及其绿色制备与应用成套技术

先进环氧沥青复合材料是国家“十一五”交通科技规划中“长寿命路面关键技术”和“钢桥面铺装关键技术”所需的关键材料，是大跨度（钢）桥梁、机场跑道、隧道、高速公路等重要基础设施建设急需的最理想的铺装材料。　　首先通过对沥青进行化学改性，制备出反应性沥青，用不同功能基团数功能聚合物将游离小分子转化为功能聚合物，使得环氧沥青复合材料能够绿色生产和使用。然后，加入固化剂、反应性乳化剂、催化剂，通过强制物理共混制备出固化树脂为连续相、沥青为分散相并且储存稳定的环氧沥青B组份，A（环氧树脂）和B组分混合后，反应性沥青与环氧树脂反应、固化剂与环氧树脂反应、功能聚合物与环氧树脂反应、乳化剂与环氧树脂反应，反应产物间交织互联，固化物体系很快从二维平面结构转变为三维立体型结构并形成强度。这种由特殊材料形成的三维立体互穿网络聚合物赋予了环氧沥青材料高温不熔和低温不脆的优异性能，同时提高了沥青材料的黏附力、拉伸强度及断裂延伸率。　　通过采用高效组合反应器，强化了液相中沥青和顺酐的传质，使得沥青顺酐化改性可以高效稳定生产。发明了环氧沥青铺装智能撒布专用设备，采用GPS定位和计算机反馈控制技术，可实现智能化洒布，精确度高；配套随时补给材料的装备，实现了环氧沥青粘结层材料远距离不间断洒布，这也是国际上首台全智能化环氧沥青粘结层材料洒布设备。至此，形成了先进环氧沥青复合材料设计、绿色制备与洒布和铺装应用的成套技术。　　该项目已经获得两项国家发明专利：　　（1）高速公路及道桥用环氧沥青材料及其制备方法ZL200310106597.X（2005年授权）；　　（2）道桥用热固性环氧沥青材料及其制备方法 ZL200610039988.8（2007年授权）；该项目已经获得三项国家发明实用新型专利：　　①、多组分界面粘结材料施工补给设备ZL2006201446491（2007年授权）；　　②、多组分界面粘结材料洒布装置ZL2006200768394（2007年授权）；　　③、环氧沥青粘结层材料铺装设备ZL200620072853.7（2007授权）。　　先进环氧沥青材料经固化后，在300℃条件下，4小时不熔化；环氧沥青结合料的断裂延伸率平均可达281.9%，拉伸强度平均2.63Mpa；环氧沥青黏结层断裂延伸率平均可达245.8%，拉伸强度平均8.18MPa；相应的环氧沥青混凝土，马歇尔试件强度未固化时马歇尔稳定度达10.2KN、流值29.2（0.1mm），固化后马歇尔稳定度达57.8KN、流值47.5（0.1mm）；本材料制成的复合梁在5kN，10Hz加载下进行疲劳试验，扰动1200万次后复合梁挠度差基本没有变化，复合梁没有损伤。　　本项技术产品已经在天津海河富民桥、武汉阳逻长江大桥、杭州湾跨海大桥、苏通长江大桥、宁常茅山隧道等许多工程的钢桥面铺装、水泥混凝土桥面铺装、水泥混凝土桥面防水粘结层铺装和高强路面中应用。直接经济效益11520万元，社会效益38400万元。