近年來，我國公路交通事業(yè)發(fā)展迅速、成果豐碩。截止2018年底，全國公路總里程已達(dá)到484.65萬公里，實(shí)現(xiàn)了由“初步連通”到“覆蓋成網(wǎng)”的華麗轉(zhuǎn)變。與此同時(shí)，交通量增加、荷載重型化、貨車超載等因素加速了路面損壞，縮短了路面使用壽命。目前我國公路已大量進(jìn)入了維修養(yǎng)護(hù)期，公路建設(shè)亦由“建設(shè)為主”轉(zhuǎn)變?yōu)椤敖B(yǎng)并舉”的發(fā)展階段，瀝青路面作為我國公路主要鋪裝形式便成為公路養(yǎng)護(hù)工作的重點(diǎn)，高效的瀝青路面養(yǎng)護(hù)、修補(bǔ)技術(shù)研究已成為公路運(yùn)維部門關(guān)注的熱點(diǎn)問題。
目前，乳化瀝青由于施工簡(jiǎn)便、污染少、經(jīng)濟(jì)環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)而廣泛作為公路日常養(yǎng)護(hù)材料使用，但也存在粘結(jié)強(qiáng)度低、溫度敏感性大、柔韌性差、耐老化性差等缺點(diǎn)。因此人們常通過在乳化瀝青中添加不同物質(zhì)以改善其缺陷，如添加苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）、氯丁橡膠（CR）等，但仍存在與舊路面材料粘結(jié)力不足、硬化速度慢等缺點(diǎn)。環(huán)氧樹脂改性瀝青以其優(yōu)異的粘結(jié)性、穩(wěn)定性和耐久性得到了越來越多的應(yīng)用，但其制備與使用技術(shù)較為復(fù)雜，不適宜道路養(yǎng)護(hù)作業(yè)。水性環(huán)氧樹脂是通過一系列化學(xué)和物理方法將油性環(huán)氧樹脂分散在水相中，降低環(huán)氧樹脂粘度，以其改性乳化瀝青，可有效克服普通環(huán)氧樹脂瀝青改性制備要求高的缺點(diǎn)，繼承其路用性能好的優(yōu)點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)瀝青路面的快速修補(bǔ)、預(yù)防養(yǎng)護(hù)、常溫施工，具有較好的應(yīng)用前景和經(jīng)濟(jì)效益。
該項(xiàng)目有鑒于此，依托海南省瀝青路面養(yǎng)護(hù)維修需求，開展水性環(huán)氧樹脂體系研發(fā)、水性環(huán)氧乳化瀝青制備技術(shù)及其在瀝青路面養(yǎng)護(hù)修補(bǔ)工程中的應(yīng)用技術(shù)研究，主要結(jié)論和成果如下：
① 采用化學(xué)合成法合成了非離子環(huán)氧乳化劑，通過相反轉(zhuǎn)法制備出平均粒徑0.654μm，粘度26.4mpa·s，環(huán)氧值為0.22的水性環(huán)氧乳液，其60d儲(chǔ)存性及理性穩(wěn)定性良好；
② 合成多胺-改性環(huán)氧加成物制備水性環(huán)氧固化劑，并通過室內(nèi)涂膜固化性能對(duì)比試驗(yàn)，優(yōu)選出自制水性環(huán)氧樹脂體系和一種市購性環(huán)氧樹脂體系；優(yōu)選出的水性環(huán)氧樹脂體系固化速度適中，涂膜硬度達(dá)6H，附著力Ⅰ級(jí)，耐水、耐酸性優(yōu)良，固化物具有良好的熱穩(wěn)定性；
③ 通過室內(nèi)性能試驗(yàn)和微觀表征分析，優(yōu)選出相容性和貯存穩(wěn)定性良好的水性環(huán)氧乳化瀝青膠結(jié)料配制工藝，探討了水性環(huán)氧樹脂體系摻量對(duì)膠結(jié)料技術(shù)性能的影響規(guī)律。結(jié)果表明：水性環(huán)氧樹脂體系的摻入有利于提高膠結(jié)料與集料的黏附性和高溫性能，而過高的摻量會(huì)導(dǎo)致膠結(jié)料傾向脆性，低溫性能下降；
④ 通過AC-13級(jí)配的水性環(huán)氧乳化瀝青冷補(bǔ)料配合比設(shè)計(jì)試驗(yàn)，探討了膠結(jié)料乳液摻量、水性環(huán)氧樹脂體系摻量和總用水量對(duì)冷補(bǔ)料性能的影響規(guī)律，隨水性環(huán)氧樹脂體系摻量增加，冷補(bǔ)料高溫性能、水穩(wěn)定性均穩(wěn)定提高，低溫性能則先增后減小，20%摻量下獲得最大值；
⑤ 以水泥為早強(qiáng)劑等質(zhì)量替代礦粉形成早強(qiáng)型冷補(bǔ)料，并探討了水泥摻量對(duì)冷補(bǔ)料性能的影響，結(jié)果表明早強(qiáng)型冷補(bǔ)料常溫養(yǎng)護(hù)仍可達(dá)到較高的水穩(wěn)定性。通過坑槽修補(bǔ)試驗(yàn)確定了冷補(bǔ)料的施工工藝，驗(yàn)證早強(qiáng)型冷補(bǔ)料的快速修補(bǔ)性能；
⑥ 道路試驗(yàn)表明將噴灑型水性環(huán)氧乳化瀝青應(yīng)用于瀝青路面霧封層和含砂霧封層，可使路面滲透性顯著減小。但霧封層構(gòu)造深度和擺值有所降低，抗滑能力稍有下降，含砂霧封層由于細(xì)集料形成了粗糙面，路面抗滑能力有所提高；
⑦ 將拌合型水性環(huán)氧乳化瀝青應(yīng)用于微表處混合料中，探討了水性環(huán)氧乳化瀝青復(fù)合膠結(jié)料中各組成材料配比對(duì)膠結(jié)料和微表處稀漿混合料技術(shù)性能的影響。結(jié)果表明，隨著水性環(huán)氧摻量增加，膠結(jié)料高溫穩(wěn)定性、抗疲勞性及抗老化性逐漸提升，微表處混合料耐磨性、抗車轍能力、抗水損害能力亦逐漸增高。