石油沥青是路面铺装建设与养护不可或缺的材料，其性能直接决定了沥青路面的工程质量和路面的结构形式。由于石油沥青在高温时易软化，低温时又易脆裂。为了提高沥青的使用性能，通常是采用添加聚合物的办法来进行改性。环氧沥青作为一种新型高性能的复合材料，兼具环氧树脂和沥青两种材料的优点，是一种具有高强度、高粘接力、高柔韧性的新型路面防水、铺装的复合材料。

什么是环氧沥青？

环氧沥青既不是环氧树脂，也不是沥青，而是一种通过精确组分和相态设计，经化学反应形成的多组分互穿网络三维立体结构材料。由于在环氧沥青体系的微观结构中，连续相为热固性的环氧树脂，分散相为热塑性的基质沥青。因此在热力学上，环氧树脂可以看作是一种热固性材料。这从根本上改变了普通沥青的热塑性，大幅提高了高温稳定性，同时显著提高了材料的黏附力、拉伸强度、断裂延伸率和低温性能。

图1  环氧沥青的固化反应示意图

环氧沥青物理力学性质

01、环氧沥青的双组分混合后，随时间推移，两者进行物力和化学作用，体系的黏度逐渐增大，并且温度越高，黏度增加越快。

02、环氧沥青的固化是一种化学反应，因此固化过程和温度关系极大，在120ºC时4h可以基本完成固化。如果温度降低，则固化时间相应延长。一般以120ºC时4h的固化程度为标准强度。

03、环氧沥青固化后形成不溶不熔的热固性材料。固化过程是不可逆的，即使温度升得再高（例如达到300ºC以上），材料仍呈固态形式，这样就保证了环氧沥青在高温下仍能保持较好的力学性能。
     04、环氧沥青的黏结力是通过物理和化学两个方面的作用产生的，而不仅仅是通常的物理黏结力，因此其黏结力很大（与钢板的黏结力可达6～9MPa）。
     05、环氧沥青具有特殊的分子构造，因此即使在-10 ºC下仍能保持较好的柔韧性，断裂延伸率达120%（SBS改性沥青仅有20%）。

环氧沥青在桥面铺装上的应用

理论与工程实践表明，钢桥面铺装主要应满足以下条件：

1)钢桥面板由于车辆荷载引起的局部变形大，相同的轮荷作用在钢板上产生的挠度晕大约是作用在一般路面上的三倍。所以，桥面铺装必须具有足够的变形适应性。

2)钢桥面板容易受气候影响，所以桥面铺装应能够在较大的温度范围内保持性能稳定。

3)在车轮荷载作用下，钢桥面铺装位于网格状的加劲肋部位，将形成较大的弯拉应力反复作用，容易导致铺装层的疲劳开裂，因此，桥面铺装结构应该具有良好的抗疲劳开裂性能。

4)钢桥面铺装应具有完善的防排水与防腐体系，以保证钢板不被侵蚀。

5)具有良好的结构层间结合，保证铺装与桥面板的协同作用。

6) 良好的平整度，以减少行车荷载的冲击作用。

环氧沥青混合料是钢桥面铺装、路面磨耗层、超重载交通道路的理想筑路材料，具有广泛的应用前景。

南沙大桥是世界上单体热拌环氧沥青铺装面积最大的工程

南沙大桥

2001年，在黄卫教授的主导下，国内环氧沥青材料成功应用在南京长江二桥上，这是环氧沥青在我国的首次应用,由此展开了我国桥面铺装史上新的一页。经过十几年的使用，该桥面上铺的环氧沥青仍然表现出极为优良的使用效果。随后，环氧沥青混凝土桥面铺装又相继用于润扬长江大桥试验桥、江阴长江大桥试验段、浙江舟山桃天门大桥以及润扬长江大桥、江阴长江大桥桥面修复、南京长江三桥等国家重点工程。从南京长江二桥五年多的桥面使用状况以及其他各桥的施工质量检测指标来看，环氧沥青混凝土桥面铺装不论在桥面防水、层间粘结、沥青层铺装都具有明显的优势，且具有良好的路面使用性能。

南京二桥

     南京长江第二大桥（以下简称“南京二桥”）是我国首次采用环氧沥青混凝土进行大跨径钢桥面铺装的桥梁工程，双层5.0cm的铺装结构形式与厚度也属全球首创。自2001年3月通车运营至今，南京二桥环氧铺装历经了近20年的大交通量与极端高、低温气候环境的考验，服役性能依旧良好，是国内大跨径铺装工程中的标杆。视频为当时桥面铺装的现场资料：

在中国区钢桥面的铺装材料中，应用得最为广泛的环氧沥青材料主要是美国ChemCo Systems公司和日本TAF公司的环氧沥青，且主要以前者的产品为主，其基本上占据了中国工程区钢桥面铺装材料应用量的80%以上。国产环氧沥青混凝土铺装技术的成功开发，将会大大降低桥面铺装的工程造价与使用成本，同时拥有自己的环氧沥青技术，也便于在日后生产实践中不断优化环氧沥青铺装性能，其创造的经济效益和社会效益将十分可观。

东南大学陈志明教授与黄卫教授课题组，他们制备了一种新的高性能环氧沥青材料，并将制成的材料应用于武汉天兴洲大桥和上海黄浦大桥等工程中，这是第一次将中国制造的环氧沥青应用于工程中。

环氧沥青在高级公路和城市主干道上的应用

交通压力的增大造成了道路路面各种各样的损坏，沥青本身的热塑性质使得它的修复相对团难，热固性的环氧沥青则正好填补了这个缺陷。环氧沥青在道路上的应用主要体现在以下几个方面：

1、道路上尤其是停车站由于机车频繁的刹车、启动和较长时间的停车作用，传统的沥青路面会出现严重的车辙破坏现象。使用环氧沥青作为铺装材料时，则可以减少这种问题，提高路面使用性能。

2、环氧沥青具有很好的粘结性能和较大的刚度，因而在高温下的变形很小，表层在经过磨耗之后不会因为泛油而变成光面。这些特点使得在铺筑抗滑磨耗层的时候环氧沥青成为首选的表面铺装材料。可以将其运用在机场路面，来提高飞机降落和起飞的安全系数。

3、对于减少路面雨天的溅水现象，改善雨天道路标线的能见度和夜间的眩光问题，研究人员们提出了铺筑多孔、透水式的沥青面层的建议。但是，使用普通沥青修建的透水性路面容易被行车压密，从而减少透水层的空隙，大大降低了其应用效果；同时，在刹车、加速和拐弯处容易出现剥落。环氧沥青的出现则可以很好的解决这些问题，达到结构和材料的同时优化。

此外，在一些易受腐蚀和磨损严重的路面。诸如汽车库、集装箱原油中转站等地方为了降低破坏，减少修补次数，也亟需环氧沥青来作为铺装层。