沥青阻燃改性技术研究
温拌阻燃沥青施工技术研究沥青-PPT精品文档
63.36 63.2 61.93 59.28 55.84 53.71
G*复数模 量/pa
5942 3324 2062 1304 909 706
G*/sinδ车辙 最终温度 因子/kpa ℃
6.647 3.724 2.336 1.516 1.098 0.875
沥青结合料的低温拉伸变形能力决定着沥青混凝土路面的低温抗 裂性能。当前，低温延度、 弯曲梁流变试验 (BBR) 和直接拉伸 试验(DTT)等是测定沥青胶结料低温抗裂性能的主要方法。沥 青胶结料的低温延度是影响沥青混凝土路面低温裂缝的重要因 素。Kandhal 通过对宾夕法尼亚州10 条试验路的研究发现，延 度是表征沥青混凝土路用性能的重要指标，延度小的沥青混凝 土路面使用效果明显变坏。俄亥俄州对47 条公路调查研究结果 也表明路表状态与回收沥青的延度有关，延度小的沥青混凝土 路面使用效果明显变坏，而且低延度对荷载引起的纵向裂缝也 有很大影响。通过对SBS和添加EvothermTM后的沥青胶结料进 行了延度试验，结果如表2.1 所示。 表2.1 沥青胶结料延度试验 项目
G3sinδ越大，表示荷载作用下的剪切损失越快，储存的部分(可以 释放 ,恢复)越少，即耐疲劳性能越差，要求在相应温度下不大于5 000 kPa。由表2.3可以看出，SBS改性沥青添加 EvothermDAT 温 拌剂的温拌沥青胶结料，高温等级同原样SBS改性沥青相同，同 为 PG76 - xx。但在 76 ℃时的车辙因子G3/ sinδ较 SBS改性沥青高 ，说明添加EvothermTM的温拌沥青的高温抗车辙能力略优于SBS 改性沥青。 表2.3
m值
0.282
0.257
通过添加温拌剂以及未添加温拌剂的 SBS 改性沥青试验结果可以看 出，添加Evotherm温拌剂后的沥青劲度模量同未添加温拌剂的
阻燃沥青路用性能的研究
阻燃 沥青 试 验数据 的分 析方法 ：为科 学系统 分 析试 验 数据 ，将 系 统 的 关 联 度 分 析 方 法 （ 灰
沥青研发工作 ，负责多项科研项 目的研究工作。
第 ｔ 期
宋 岩先 ・ 阻燃 沥青路用性能 的研究
表 ４ 疲 劳 劈 裂试 验 结果
５ ９
验等 ，从 而对 阻燃 沥青 的使 用性 能进 行评 价与 分
在公 路 隧道 内路 面 的铺 装 中 ，安全 、舒 适 、
色 系统理 论 ） 应 用 在该 项 目中 ，对 试 验 结果 进
易 维修 的沥青混凝 土路 面逐 渐取代 了水泥 混凝土 路 面 ，成 为 隧道 路 面 的 发展 主 流 … 。但 在 铺 设 路 面 的过 程 中 以及 铺 装 后 的安 全 事 故 造 成 火 灾 时 ，路 面沥青燃 烧产 生高温 和大量 的浓烟 ，既危
３ ２ 车辙试 验 ．
１ 沥青及 ２号沥 青 的混 合 料 车 辙试 验 结果 号
见表 ２ 。
表 ２ 车 辙 试 验 结 果
由表 ４试 验结果 可 知 ：２号沥 青 的 混合 料 的
３ ３ ２ ２ １ １ ０ Ｏ
疲劳寿命大于 ｌ 号的混合料 的疲劳寿命 。
３ ５ 冻断试 验 结果 ．
１ 阻燃 沥青 阻燃机 理
１ １ 吸 热 阻燃 机 理 ．
任何燃 烧在较 短 的时间所 放 出的热量是有 限
的 ，如果能 在较短 的 时间吸 收火源所 放 出的一部
分热 量 ，那 么火焰 温度 就会 降低 ，辐 射到燃 烧表 面和作用 于 已经气 化 的可燃分 子裂解 成 自由基 的
热量 就 会减少 ，燃 烧 反应就 会得到 一定程 度 的抑
高速公路SBS改性阻燃沥青施工技术应用
高速公路SBS改性阻燃沥青施工技术应用摘要：现阶段高速公路主要以沥青混凝土路面为主，沥青路面相对于其他类型的路面具备良好的行车舒适性和抗滑性，且耐磨、降噪、经济性等更加优异，因此，在实际应用中较为广泛。
在高速公路建设项目中，隧道工程占据着重要地位，隧道工程的质量和安全直接决定着高速公路的整体质量。
由于公路隧道长期处于封闭状态，内部出现安全事故时，公路养护、管护队伍往往无法第一时间赶至现场，进而造成进一步的经济损失和人员伤亡，因此，在公路隧道设计时需基于安全方面进行重点考虑。
据统计，公路隧道内常出现的安全事故为火灾，控制该事故的主要措施是采用防火材料，直接根治隧道火灾的发生。
本文提出一种SBS改性阻燃沥青施工技术，对其施工技术要点进行重点研究，并在具体工程中进行应用。
关键词：高速公路；SBS1 工程概况某高速公路建设项目全线长约为113.648 km，双向四车道设计标准，设计行车速度为100 km/h，路基宽度为26 m，主线路面为沥青混凝土路面，全线桥隧比设计为53.94%，其中包括3座特长隧道，13座长隧道。
结合项目施工图设计，隧道工程的路面结构设计为4 cm AC-13CSBS改性沥青混凝土上面层+6 cm AC-20CSBS改性沥青混凝土下面层+24 cm普通水泥混凝土+20 cm水泥处治碎石排水基层。
该高速公路隧道里程占比较大，为提高隧道运营期的安全性，防止隧道起火引发交通事故，建设单位拟采用SBS改性阻燃沥青进行隧道路面施工，本文重点对隧道路面上面层进行研究分析。
2 SBS改性阻燃沥青混合料设计2.1 SBS改性沥青本项目选用I-D型SBS改性沥青作为阻燃沥青混合料沥青胶结料，主要技术指标见表1，各项检测指标均满足规范设计要求。
2.2 粗集料本项目选用的粗集料主要为玄武岩碎石，其主要技术指标见表2，各项检测指标均满足规范设计要求。
2.3 细集料本项目选用机制砂作为细集料进行施工处理，其主要技术指标见表3，各项指标检测结果均满足规范设计要求。
阻燃沥青混合料的阻燃性能研究
１引 言
随着我国高等级公路 的发 展 ， 公路 隧道的 数量也不断增加 。隧道 中的沥青路 面使 用过 程 中， 发生交通事故引起路面着火 ， 果不 堪 一旦 后 设想。 故在 长隧道沥青路面表面层铺装过程中 ， 有必要应用 阻燃剂来 提高基质 沥青 的氧指 数 ， 从而达到隧道路面 阻燃的效果 。 实际研究表明 ， 用阻燃沥青混合料铺设的路面 ，不仅有很好 的 阻燃 效果 ， 而且还具 有现代 交通的一些优点 ， 如 行 车舒适 、 噪音 、 低 扬尘 少 、 易维 修等 ， 因此 ， 从 实际需求来 看 ， 沥青 以及沥青混合料进行阻 对 燃技术的研究是有必要 ｑ 。 由于 试验条件的限制 ，阻燃沥青混合料 的 阻燃 性能测试不 能再采用 传统 的氧指数 法 ， 沥
（ 掺量 ３％） ０ ｇ 普通沥青混合料 ｇ ９ ３ ２ ４ ２ ５ ２ ２ ０ｌ ２ ２ ６ ２ ６ ７ ８ ５ ７ ９ ４ ５
表 ５ 浸泡 １ｓ 的燃烧 试件质 量损 失 ０后
编号
（ 掺量 Ｊ％）ｇ Ｏ
ｌ
２
３
４
５
６ 平均
阻燃 沥 青混 舍料 ｌ ２ ｌ ｌ ｌ ６ ｌ ９ １ ｌ ５ ４３ ８ ５ ７ ８７ ６ ５ ７ 阻燃沥 青 混合 料 ｌ １ ６ １ １ ｌ ３ １ ｌ ２ ２ ６ ５ ８７ ５ ９ｌ ６ ９ ９ ４ （ 掺量 ２ ％）ｇ Ｏ 阻燃沥 青 混合 料 ｌ １ １ １ ｌ ３ ｌ ２ １ ５ ７ ７ ４ ８８ ６ ３ ６２ ５ ４ ３ （ 掺量 ３ ）异 ∞ 普 通 沥青混 合料 ｇ ２ ２ ２ ２ ２ ３ ２ ６ ７ ７ ８ ８ｌ ４７ １ ６ ０ ６２ ２ ５
阻燃环保沥青的开发及性能评价
对采用阻燃环保沥青的混合料进行 了车辙试
验 、小 梁 弯曲试验 、水稳定 性试 验 等 ，以考察其
究 了阻燃 环保 沥青 混合 料路用 性 能 ，通 过 模拟燃 烧试 验 ，研究 了环保 阻燃 添加 剂对 沥青 混合 料 阻 燃 性 能 的改善 效果 。
１ 阻燃环保 沥青 的性 能
制备性 能 优 良的阻燃 环保 沥青 ，必 须考 虑 ：
氧指数是 指在 规定 的条件 下 ，试 样在 氧 、氮
大 ，而 弹性 恢 复 性 能 几 乎 没 有 变化 。与 Ｓ Ｓ改 Ｂ
性沥青 相 比，阻燃 沥青 的极 限氧指数 得到 了较 大
对 路用 性 能的影 响 。
２ １ 级 配设 计 ．
的提 高 ，较好 地提 高 了改 性沥青 的阻燃性 能。
２ 阻燃环保 沥青 路用性 能研 究
沥青混合料的配合 比 设计采用马歇尔试验设
２１ ０ １年 ６月
石 油 沥 青
Ｐ Ｔ Ｏ Ｅ Ｍ Ａ Ｐ Ｌ Ｅ Ｒ Ｌ Ｕ Ｓ ＨＡ Ｔ
第２ ５卷第 ３期
阻燃 环 保 沥 青 的开发 及 性 能 评 价
胡中华
（ 中国石化上海沥青销售分公司 ，上海 ２０５ ） ０ ０ ０
摘 要：通过 向 Ｓ Ｓ Ｂ 改性 沥青 中添加 无机 阻燃剂 的方法开发 了阻燃环 保 沥青 ，并对 Ｓ Ｓ Ｂ
极限氧指数 Ｊ 。氧指数越高，表示燃烧所需要 的氧气浓度越高，试样越难燃烧。由表 １可见 ，
阻燃 沥青 与 Ｓ Ｓ改 性 沥 青 相 比在 一 定 程 度 上 降 Ｂ 低 了针 人 度 、延 度 和 软 化 点 ，但 是 降低 幅 度 不
煤矿巷道沥青路面阻燃技术研究现状
燃机理 大多同时作用 。以 Ａ Ｐ Ｆ Ｒ复合阻燃剂为例 ： 燃烧初期 ， 阻燃 近年来多条 已通 车隧道 沥青 路 面做 了阻燃处 理 ， 如： 重 庆渝 和高 剂 中氮磷 系成分发 生分解 ， 生成 的粘稠 状半 固态物 质 和游 离基 ， 速 公 路 上 北 磅 隧道 施 工 中 添 加 了 溴 系 阻 燃 剂 ； 安徽 沿江 高速公路 覆盖 于沥青 表面 以隔绝 氧气 和热 量。游离 基捕 捉 Ｈ 和 Ｏ Ｈ一 游 Ｙ Ｊ １ 一 Ｌ Ｍ ０ ２合 同段隧道沥青 中添 加 了 Ｆ Ｒ ＭＡ Ｘ Ｔ Ｍ 阻燃 改性剂 。经 离基 ， 使其浓 度下 降 ， 燃 烧链 式 反应 难 以进 行 ； 在 燃烧 中期 和 后 国家 防火建筑 材料 质量监督检验 中心 检测 ， 检测结 果表 明沥青 混
的阻燃机理和 沥青 混合料阻燃性能的测试方法 ， 并结合大量试验和研究 ， 指 出阻燃剂 的掺入可 以达 到推迟 燃烧 ， 阻止燃烧 的 目的。
关键 词 ： 巷道 ， 阻燃 ， 路 用性 能 ， 测 试 方 法 中 图分 类 号 ： Ｕ ４ １ ６ ． ２ １ ７ 文献标识码 ： Ａ
煤 矿辅助运输巷 道路 面 的结 构形 式 主要分 为水 泥混凝 土路 放热及发烟特性均优 于基 质沥青 ， 通 过添加方 式可 以实现 沥青 的 面、 沥青路面和 复合型 路面 三种 。相 比较 而言 ， 水 泥混 凝土 路 面 阻燃 ， 达 到材 料的 自熄指标 。而钛酸酯 阻燃剂 和阻燃 增效剂 硼 酸
铺装需要进行 接缝处理 、 表 面平整性相对 较差 、 易产生 扬尘 、 路 面 锌二者协 同作用 ， 则提 高 了阻燃 沥青 的热稳 性 和阻燃 性 ， 增 加 了 噪声 大 、 抗滑性差 ， 易发生交通事故 。水 泥路 面一旦 损坏 ， 养护维 实 际成炭量 － － 。随着国家对隧道沥青路 面阻燃要 求的提高 ， 复合
隧道沥青路面阻燃技术研究及展望
张厚记等研发 了一种Ｍ － Ｆ 矿粉 ，价格约为ｌ０元／ ， ＰＡ Ｒ Ｏｏ 吨 具有 阻燃 抑烟功能 ，当Ｍ — Ｆ 矿粉掺 量与沥青的比例为ｌ ，１ 和２ 时 ，极 限 ＰＡ Ｒ ： ： ： ２ ｌ ３ 氧指数从２ ４ ｎ ％增加到２ ％、２ ． ３ ４ ％和２ ． ８ ７ ％，满足阻燃沥青极限氧指数 ６ ＞２％的要求 ；而且水平燃烧试验都达到难燃 等级Ｉ 且与沥青掺量 比例 ３ ， 为１０ ０％时的烟密度等级 为５ ，相对于 （ Ｈ）矿粉和石灰石矿粉 的烟 ７ Ｏ ， 密度 明显降低 。
防水处理 ，不能作为主要成分使用 。 ３ 氢氧化铝 。氢氧化铝阻燃剂简称Ａ Ｈ 占无机阻燃剂的８ ％以 ） Ｔ ， ０
上 ，具有阻燃 、消烟和填充功能 ，以及价格低 、不挥发 、腐蚀小和无毒 等优点。在受热分解 时，氢氧化铝 等会吸收大量的热而释放出 自身的结 合水 ，使材料难 以达到热分解温度 和燃烧温度 。另外 ，水在变成水蒸 气的过程 中，体积大 幅度增大 ，可以稀释生成的可燃性气体和烟雾。而
１ ６ ８
应 用 方 法 论
２ 第期 科年 １ ０ ５ １ 霸 １
隧道沥青路 面阻燃 技术研 究及展 望
高 涛
（ 河南 省公路 工程 局集团有限公 司，河南郑州 ４ ０ ０ ） ５０ ７
摘 要 针对 隧道沥青路 面火灾 的危 害 ，概述 了沥青的燃烧机 理及阻燃机 理 ，分别对 隧道沥青路 面材 料性阻燃及 结构性 阻燃 技术进行 了探
阻燃剂是指能够提高易燃或可燃物的难燃性 、自 熄性 或消烟性的功 能性助剂。 目前，常见的阻燃剂有有机卤素化合物阻燃剂 、 有机磷系阻燃剂 、
１ 沥 青 的燃烧 机理 及 阻燃机 理 清华大学 的龚景松等 曾对９＃ ｌ ０ 、１ 和１０ｊ路沥青做过热重分析， ４＃ ￣ 结果表明 ：在２ ０ ５ ０ 时 ，沥青受热最容易发生质量损失 ，并且不 同 ５—３￣ Ｃ 沥青热解 的温度具有相似性。当沥青燃烧时 ，热解产生的可燃性产物会 与氧气发生一 系列的反应 ：
阻燃沥青及混合料的阻燃性能试验研究
阻燃沥青及混合料的阻燃性能试验研究刘俊华【摘要】阻燃沥青能够提高隧道内沥青路面的安全性，通过氧指数试验、抑烟试验、马歇尔试件燃烧试验、现场燃烧试验对阻燃沥青及其混合料的阻燃性能进行了一系列的试验研究，试验结果表明：添加量为15％的 FR-MAX TM和 AMP 阻燃沥青能够满足氧指数大于23％的要求，同时也能够满足隧道用沥青的技术指标要求。
从燃烧排烟量来看，APFR 抑烟效果较明显，AMP、FRMAX TM次之。
由马歇尔试件燃烧试验和现场燃烧试验可知，阻燃剂可以有效地减少路面燃烧时间，降低路面的气场温度，增加隧道内突发事故的人员逃生可能性。
%Retardant asphalt can improve the safety of asphalt pavement in the tunnel,In this pa-per,the oxygen index test,smoke suppression test,Marshall combustion test,site burning test is used a se-ries of experimental research of asphal and tretardant mixture.The results showed that 15% FRMAX TM dosage and AMP retardant asphalt to meet the oxygen index greater than 23% of the requirements,but al-so to meet the technical requirements of the tunnel with asphalt.In the view of the amount of smoke from the burning,APFR smoke suppression effect is more obvious,and AMP,FRMAX TM are second.the com-bustion of Marshall specimens and the field combustion tests are confirmed that the flame retardant may be effective in reducing the surface burning time,decrease the temperature of the gas,and increase the personnel evacuation possibilities in an unexpected accident in the tunne.【期刊名称】《公路工程》【年(卷),期】2016(041)001【总页数】4页(P207-210)【关键词】道路工程;阻燃沥青;阻燃性能;燃烧时间【作者】刘俊华【作者单位】山西省交通科学研究院，山西太原 030006【正文语种】中文【中图分类】U414.1沥青是一种易燃性材料，隧道内路面处于一个相对封闭的环境中，隧道内部封闭潮湿、通风条件差，倘若发生交通事故而引发火灾，将使沥青燃烧后释放的有害气体严重影响人的身体健康，甚至危及人员的生命安全 [1-3]。
阻燃沥青
现代沥青应用技术不断发展，应用领域不断拓宽，主要用途是作为基础建设材料、原料等，应用范围如交通运输(道路、铁路、航空等)，建筑业、农业、水利工程、工业等各部门。
但是很多应用，如交通隧道、防水卷材、涂料和电缆等都忽视了沥青的易燃性能。
一旦沥青被引燃、燃烧时会产生大量的热和浓烟，其火灾的危险性非常大。
由于高聚物阻燃在国外发达国家已经发展成为一门比较成熟的科学，一些研究人员借鉴阻燃技术在高聚物领域应用的经验，把阻燃技术应用到沥青阻燃中，取得了一定的进展。
下面介绍一下常用沥青阻燃技术。
1.沥青的阻燃机理及阻燃剂沥青的阻燃机理主要有吸热、覆盖、抑制链反应及不燃气体窒息等几种作用。
1.1吸热作用在高温条件下，阻燃剂发生强烈的吸热反应，吸收燃烧放出的部分热量，降低可燃物表面的温度，有效地抑制可燃性气体的生成，阻止燃烧蔓延。
1.2覆盖作用阻燃剂在高温下能形成玻璃状或稳定泡沫覆盖层，隔绝氧气，具有隔热、隔氧、阻止可燃气体向外逸出的作用，从而达到阻燃目的。
1.3抑制链反应根据燃烧的链反应理论，维持燃烧所需的是自由基。
含卤阻燃剂可作用于气相燃烧区，捕捉燃烧反应中的自由基，从而阻止火焰的传播，使燃烧区的火焰密度下降，最终使燃烧反应速度下降直至终止。
1.4不燃气体窒息作用阻燃剂受热时分解出不燃气体，如CO2、NH3、HCl、HBr等将可燃物分解出来的可燃气体的浓度冲淡到燃烧下限以下。
同时也对燃烧区内的氧浓度具有稀释的作用，阻止燃烧的继续进行，达到阻燃的作用。
2.沥青阻燃剂常用的沥青阻燃剂有卤系阻燃剂及其协效剂、镁铝阻燃剂、硼酸锌及消烟剂。
2.1卤系阻燃剂及其协效剂卤系阻燃剂的阻燃效应是通过气相机理实现的。
其主要特点是阻燃效率高、用量少，对材料的性能影响小等，但在热裂及燃烧时生成大量的烟尘及腐蚀性气体。
卤系阻燃剂常和协效剂一起使用。
常用的协效剂是Sb2O4。
有的研究发现十溴二苯醚(DBDPO)对沥青氧指数有很大的影响。
DBDPO在初始受热状态下发生热分解吸收部分热量，同是释放出不燃气体HBr，起到了气相屏蔽的阻燃效果；HBr还捕获了沥青燃烧裂解时产生的活性很大的游离基HO?,切断了游离基HO?的连锁反应，使沥青的燃烧速度大大降低。
阻燃沥青主要性能研究
后 隧道路 面 用沥 青 的发展 方 向 。
ｃ 气 毒性 。烟 气 毒 性 的评 价 是 借 用 医药 ）烟
品 、农 药 和 化学 品传 统 的毒 性评 价方 法 ， 用 动 采
如 果发 生交 通 事故 引起沥 青路 面 着火 ，因火势 发 展 迅猛 ， 员来 不及疏 散 导致 较 大的人 员伤 亡 ， 人 必
然 会 对 国 家 和 人 民 生 命 财 产 造 成 不 必 要 的 损 失 Ⅲ。 ２ 另外 ， 青着 火 时产 生大 量黑烟 ， 隧道 中 ］ 沥 在
不 易扩 散 ， 阻 碍逃 生人 员 的视 线并 易使 人窒 息 ， 会 既对 人 员造 成危 害 ，又对 环境 造成 严重 污 染 。所
采 用 石 油 沥青 及 阻燃 添加 剂 等 为基 础 原 料 ，研 制 出 用 于公 路 火 灾 易 发路 段 及 隧 道
路 面 的 阻燃 沥 青铺 筑 材 料 。 常 规 性 能符 合 Ｇ ／ ５ ８ 其 Ｂ Ｔ １ １ ０规 定 的 技 术 要 求 ， 阻燃 性 能 极 限 氧指 数 满 足 ＧＢ ２ ０ 规 定 的技 术 要 求 。 采 用不 同 温度 下 三 点 针 入 度 回 归 计 算 ，考 察 了阻 燃 沥 青 的 ４ ６
使 用 性 能 ， 与 国 内外 几 种 典 型 道 路 沥 青 的 使 用 性 能进 行 了 比较 。 果 表 明 ， 沥 青 不仅 具 有 并 结 该 良好 的 阻 燃 性 能而 且 还 具 有 良好 的 感 温 性 能 、高温 稳 定 性 、 温 抗 裂 性 以 及较 大 的粘 弹 区 间 ， 低 能 够 满 足 铺 装 隧 道 路 面 的性 能要 求 。
阻燃改性沥青的研发及其混合料的性能评价_陈辉强
第30卷 第12期2008年12月武 汉 理 工 大 学 学 报JOURNA L OF WUHAN UNIVERSIT Y OF TECHN OLOG YVol.30 No.12 Dec.2008阻燃改性沥青的研发及其混合料的性能评价陈辉强,郝培文(长安大学道路结构与材料交通部重点实验室,西安710064)摘 要: 在分析总结国内外已有的相关研究成果的基础上,结合隧道内具体的使用环境,开发研究了沥青阻燃改性剂及阻燃改性沥青,并提出了它们的生产工艺。
通过测试沥青阻燃改性剂的用量对阻燃改性沥青的氧指数和烟雾密度的影响,研究了沥青阻燃改性剂的阻燃效果,并确定了其最佳用量;通过对比试验,分析研究了普通改性沥青与阻燃改性沥青及其混合料的综合性能。
结果表明,该沥青阻燃改性剂对沥青有着良好的阻燃效果,其最佳用量为沥青的5.0%;沥青阻燃改性剂的加入,对阻燃改性沥青及其混合料的综合性能并无不良影响。
关键词: 隧道铺装; 阻燃沥青; 阻燃改性剂; 性能评价中图分类号: U 416.217文献标识码: A文章编号:167124431(2008)1220058205Development of the Modif ied Fire 2retardant Asphalt andPerformance Evaluation on Its MixtureCH EN Hui 2qiang ,HA O Pei 2wen(K ey Laboratory of Road Structure and Material of Chang ’an University ,Xi ’an 710064,China )Abstract : This paper ,based on the analysis of the existing research achievements at home and abroad ,developed the fire -retardant modifier and modified fire -retardant asphalt and proposed their processing technique.The fire resistance of the fire -retardant modifier was researched and its optimum dosage was determined through the testing the influence of the fire -retar 2dant modifier dosage on the oxygen index and smoke density of the modified fire -retardant asphalt ;the comprehensive perfor 2mances of common modified asphalt ,modified fire -retardant asphalt and its mixture were analyzed and researched through comparison test.The results show that :the fire -retardant modifier had good fire resistance ,the optimum dosage is 5.0%of the asphalt dosage ,and the addition of the fire -retardant modifier had no bad influence on the com prehensive performances of the modified fire -retardant asphalt and its mixture.K ey w ords : tunnel pavement ; fire 2retardant asphalt ; fire 2retardant modifier ; performance evaluation收稿日期:2008207222.基金项目:国家自然科学基金(50578016).作者简介:陈辉强(19742),男,博士生.E 2mail :chqlxj @随着我国高速公路的跨越式发展,公路隧道的数量与规模也不断增加。
隧道沥青混合料温拌阻燃技术研究
隧道沥青混合料温拌阻燃技术研究隧道沥青混合料温拌阻燃技术研究隧道是现代城市交通建设中不可或缺的一部分，然而隧道火灾在城市交通工程中屡见不鲜，给人们的生命财产安全造成了巨大威胁。
隧道沥青混合料作为隧道路面材料的重要组成部分，其燃烧性能直接影响着隧道火灾的发生与扩散。
因此，研究隧道沥青混合料的温拌阻燃技术，对于提高隧道火灾安全性具有重要意义。
1.温拌工艺对隧道沥青混合料阻燃性能的影响1.1 温拌工艺的基本原理与特点传统的沥青混合料制备工艺中，需要高温下进行热拌，这可能造成混合料中沥青的燃烧性能得不到有效控制。
温拌工艺则通过在低温下进行拌和、激活添加剂等手段，使沥青在混合料中得以均匀分散，以改善混合料的性能。
因此，温拌工艺对于提高隧道沥青混合料的阻燃性能具有重要意义。
1.2 温拌工艺对隧道沥青混合料成分的影响温拌工艺能够有效改变隧道沥青混合料的物理和化学性质，进而提高其阻燃性能。
例如，通过温拌工艺，可以使添加剂在沥青混合料中充分溶解，促进添加剂与沥青的反应，形成阻燃材料的稳定结构。
此外，温拌工艺还能够调节沥青混合料中沥青的粘度和黏度，从而达到改善隧道沥青混合料的阻燃性能的目的。
2.温拌阻燃材料的研究与应用2.1 温拌阻燃材料的研究进展近年来，随着隧道沥青混合料温拌阻燃技术的研究不断深入，一些具有优异阻燃性能的温拌添加剂被提出并应用于实际工程中。
例如，采用磷酸酯类阻燃剂作为温拌添加剂，可以有效改善隧道沥青混合料的阻燃性能。
此外，一些纳米材料也被引入温拌阻燃材料中，通过改变材料的微观结构和形态，提高材料的阻燃性能。
2.2 温拌阻燃材料的应用效果分析实际工程中，应用温拌阻燃材料可以有效降低隧道火灾的发生与扩散风险。
通过改变温拌阻燃材料的成分和添加量等参数，可以调节隧道沥青混合料的阻燃性能，提高抵抗火灾的能力。
同时，温拌阻燃材料在隧道工程中应用较为简便，可以与传统的沥青混合料制备工艺相兼容，无需对现有工程设备进行大幅度改造。
一种环保沥青阻燃剂的研制
１ 阻燃 机 理
采用《 沥青燃烧性能测定氧指数法》 。
２ ． ２ 试 验 用原 材料
ａ １ 基质沥青 中海油（ 青 岛） （ Ａ Ｈ 一 ７ ０ 、 Ａ Ｈ 一 ９ ０ ） ， 壳牌沥青 （ Ａ Ｈ 一 ７ ０ 、 Ａ Ｈ 一 ９ ０ ） 。 ｂ ） 沥青改性剂 燕山石化生产的型号为 ４ ３ ０ ３的 Ｓ Ｂ Ｓ沥青 改性 剂 。
２ 试 验方 法及 原材 料 ２ ． １ 试 验方法
沥青在空气中是一种易燃材料 ，在高温下会燃 烧， 放 出大量的烟雾和有毒气体 ， 加之（ 特） 长隧道空 间相对封闭， 沥青路面燃烧产生的毒气、 烟雾和热量 很 难散 失 ， 导致 火灾 事 故发 生后 人员 逃生 困难 ， 往 往 造成灾难性事故 ， 损失惨重 。因此 ， （ 特） 长隧道沥青 混凝 土 路 面 的阻燃研 究 对 于保证 运 营安 全具有 重要 的现实意义［ １ － ２ ］ 。目 前对沥青的阻燃方式主要是 围绕 着 在沥 青 中添加 阻燃 剂来 实 现 。常见 的 阻燃剂 有有 机 卤素化合物 、 锑系阻燃剂 、 含氮阻燃剂 、 磷系阻燃 剂、 金属水合物阻燃剂等 ， 其中金属水合物阻燃剂因 其在阻燃过程中无任何有毒有害气体产生且具有一 定的抑烟作用 ， 越来越多地被大家重视 。 本文通过查 阅大量文献 ，研究开发了一种无毒环保类沥青阻燃 剂， 该阻燃剂在掺量为 １ ０ ％左右 的时候 ， 可 以显著
表 １ 基质沥青 、 改性沥青燃烧性能潮定
第 ５期 （ 总￣ Ｊ ２ ２ ４期 ）
２ ０ １ ３年 １ ０月
山西 交通 科技
Ｓ ｔ ｌ Ａ ＮＸ Ｉ Ｓ Ｃ Ｉ Ｅ ＮＣ Ｅ＆ Ｔ Ｅ ＣＨＮ ＯＬＯＧＹ ｏ ｆ ＣＯＭＭＵ ＮＩ Ｃ ＡＴ Ｉ ＯＮ Ｓ
基于热分析的阻燃沥青阻燃机理研究
DBr+ •OH→H2O +•Br HBr+ •O•→•OH+•Br HBr+ •H→H2 +•Br HBr+ RCH2 •→RCH3+•Br
熔点626℃
吸热阻燃机理 一定的气相阻燃机理
Sb2O3 ——毯子效应
典型吸热阻燃机理 以第二阶段吸热作用为主
基于热分析的阻燃沥青阻燃机理研究
• 设于广西交通科学研究院内。 • 面积约2500平米，博硕士50余人。 • 先进的研发试验设备200多台套，价值5000多万 • 承担科研项目50多项，获国家及省部级奖励20多项。 • 提供实验室开放基金。
广西 高速 公路 通车 里程 达到 4289 公里
截止2016年9月，广西在建二级及以上公路中共有隧 道119座、12.15万延米（单向）。
16.5%残炭 800（+110）
率
730（+40） 1.2%残余量
725（+35） —
第一阶段：质量损失9.3%，弱键断裂、低分子烃类物质挥发 第二阶段：质量损失59.1%，主要物质分解 第三阶段：质量损失31.6%，残炭的分解
350℃左右开始分解 为放热过程
(a)300℃产物
(b)-(c)400℃产物
(d) 500℃产物
气相阻燃机理为主 HBR气体 兼具凝聚相阻燃机 理
“促进”分解
单体
研究过程 两类单体复合
三类单体复合
十溴二苯乙烷阻燃沥青 三氧化二锑阻燃沥青
氢氧化铝阻燃沥青
卤-锑 复合阻
燃沥青
卤-锑-铝 复合阻
燃沥青
气氛 气氛流量 升温速率
空气 20ml/min 10℃/min
试样质量
沥青材料阻燃性能的研究的开题报告
沥青材料阻燃性能的研究的开题报告一、课题背景及意义随着人们对道路建设安全性要求的提高，沥青材料的阻燃性能逐渐成为关注的热点问题。
在交通事故中，由于沥青路面着火或燃烧引发的火灾事故，已经成为不可忽视的安全隐患，给人们的生命、财产安全带来了不小的威胁。
因此，对沥青材料阻燃性能的研究具有重要的意义。
二、研究目标和内容本研究旨在探究沥青材料阻燃性能的影响因素，并通过实验对沥青材料进行阻燃性能测试。
具体包括：1. 研究沥青材料的组成结构、物理性质、化学特性等基本性质对其阻燃性能的影响；2. 探究添加阻燃剂、吸热剂等改善沥青材料阻燃性能的途径；3. 设计符合国家/行业相关标准的测试方法，对各种沥青材料进行阻燃性能测试。
三、研究方法与步骤1. 文献综述：查阅国内外文献，理解沥青材料阻燃性能的研究现状和趋势，以及与阻燃剂、吸热剂相关的理论、技术、法规等资料。
2. 沥青材料性质测试：通过扫描电镜、拉伸试验、热重分析等测试方法，初步了解沥青材料的物理性质、化学特性等方面的信息，为后续实验提供依据。
3. 阻燃剂筛选：在文献综述的基础上，选取适合沥青材料阻燃的阻燃和吸热剂，并对其效果进行初步评估。
4. 沥青材料阻燃性能测试：选取可靠、精确的测试方法，对筛选出的阻燃剂进行实验验证，记录其阻燃效果及改善情况。
5. 数据分析：对实验结果进行分析，并进一步提高沥青材料阻燃性能的方法。
四、预期成果通过本研究，预计可以得到以下成果：1. 沥青材料阻燃性能的评估结果，为道路建设提供可靠的沥青材料选择依据；2. 对阻燃剂、吸热剂等的筛选和实验方法的完善，进一步推动沥青材料阻燃性能研究的深入发展；3. 发表相关的学术论文和专利，提高学术水平和科技含量。
季冻区阻燃改性沥青的研发及性能评价(公路)
近年来在新建的公路隧道中 , 沥青混凝土路面 铺装越来越多。我们知道, 沥青是一种可燃的有机 物。因此 , 如何提高隧道铺装用沥青的阻燃性是实 现长大隧道铺装沥青混凝土路面的关键技术。目前 国内外阻燃沥青技术中有机沥青阻燃剂居多, 并多 数含有卤素, 其存在毒性大、 烟雾浓、 降低沥青性能 等缺点。本文针对目前沥青阻燃剂存在的问题开展 研究 , 开发出一种新型无卤沥青阻燃剂 , 使制备出的 阻燃改性沥青阻燃抑烟性能和路用性能良好, 并可 应用于季冻区公路隧道路面。 1 阻燃剂的选配 一直以 来, 溴 化 阻 燃 剂, 特 别 是 多 溴 联 苯 醚
图 1 阻燃 剂掺量对沥青极限氧指数和烟密度的影响
不同 , 于是两者混合后吸热温度范围增加, 使其适用 条件与阻燃性能都得到提高。并且 , 在协同效应中 , 残余氧化物也起着重要的作用。 ( 1) 辅助阻燃剂 C 、 D 与辅助阻燃剂 B 的协同 作用。 在电线或电缆配方中, 经常会用到阻燃剂 C 、 D 与辅助阻燃剂 B 的复合阻燃体系, 这两种阻燃剂的
比 4 和 5 的钢管核心混凝土在钢管约束条件下的膨 胀率得到 了很 大 的提 高, 28 d 膨 胀率 达到 2 0 10 , 满足设计要求。 3 结语 利用掺入高效减水保塑剂和掺加磨细掺合料 , 通过控制混凝土的含气量 , 控制强度、 工作性能和膨 胀性能之间协调发展, 配置出 C50 微膨胀钢管核心 混凝土, 采用配合比 4 制备的 C50 自密实钢管微膨 胀混凝土 , 混凝土工作性能良好, 各项性能指标 ( 工 作性、 物理力学性能等) 均满足工程设计要求。完全
摘
要 : 针对季冻区隧道路面特点 , 研制开发一种阻燃改 性沥青 , 并 通过氧指数、 烟密 度以及针 入度、 软化点、 延
度等试验 , 对其阻燃性能和路用性能进行评价 , 试验 表明 : 研制 的阻燃改 性沥青 阻燃性 能良好 , 其 路用性能 满足季 冻 区改性沥青的技术要求。 关键词 : 道路工程 ; 隧道路面 ; 季冻区 ; 阻燃改性沥青 ; 性能评价
阻燃改性沥青混合料的性能与应用研究的开题报告
阻燃改性沥青混合料的性能与应用研究的开题报告一、选题的背景和意义随着城市化进程的加快和人们对生存环境的要求越来越高，道路的建设和维护成为城市建设的一项重要任务。
在各类道路中，高速公路、机场跑道、港口码头等高端道路是城市中最为重要的交通枢纽，同时也是城市形象的重要体现。
然而，在高端道路的建设中，常常面临着防火安全隐患的挑战。
传统的沥青混合料在高温和大风等极端天气条件下容易着火，给人们的生命财产安全带来威胁。
因此，阻燃改性沥青混合料的研究成为了当前道路建设领域中一个热门的话题。
二、研究内容和研究方法本课题旨在研究阻燃改性沥青混合料的性能和应用，主要研究内容包括以下方面：1. 阻燃改性沥青混合料的制备方法探究：本研究将探究不同材料和工艺条件下，制备阻燃改性沥青混合料的方式，寻求最佳的生产工艺。
2. 阻燃改性沥青混合料的性能测试：应用实验室测试手段评估阻燃改性沥青混合料的性能，主要包括燃烧特性、物理力学性能、水稳定性和耐久性等方面。
3. 阻燃改性沥青混合料的应用研究：通过实际道路建设项目的应用，评估阻燃改性沥青混合料的现场施工性能及防火效果。
在研究方法方面，本研究将采用实验研究、实地调研和数值计算等方法进行深入探究。
三、预期的研究成果和意义本研究的预期成果主要包括以下方面：1. 阻燃改性沥青混合料的合理制备方法和最佳配比方案；2. 阻燃改性沥青混合料的各项性能指标及其测试方法；3. 实际道路工程中阻燃改性沥青混合料的现场施工方案和防火效果；4. 阻燃改性沥青混合料的推广应用，提高交通设施的防火安全性能。
本课题将为保障城市道路交通安全提供新的解决方案，对于改善城市建设环境和提升道路设施质量具有重要的现实意义和应用价值。
同时，本研究还将为防火材料的研究提供新的思路和方法。
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第2期公 路 交 通 技 术N o.2 2003年4月T echnology of Highway and T ransportApr.2003收稿日期:2002-04-03作者简介:陈辉强(1974-),男,四川广安人,工学硕士1从事路面新材料的研究与开发1沥青阻燃改性技术研究陈辉强 陈仕周(重庆交通科研设计院 重庆400067)摘 要 根据国内外相关先进技术和隧道内特殊的使用环境,提出了其技术要求。
研究了适合隧道铺装的沥青阻燃改性技术,并进而研究了其阻燃机理。
首次将高分子阻燃技术应用于沥青改性,为我国今后的改性沥青生产提供了一条新思路。
关键词 隧道铺装 阻燃 沥青改性 机理Abstract According to the advanced international and domestic technologies and the special surroundings in tunnel ,the technological requirements for S BS -flame -resistant m odified bitumen are presented in this pa 2per.S BS -flame -resistant m odified technology of bitumen in tunnel is studied ,and furtherm ore ,its flame -resistance mechanism is als o studied.This is the first time that the flame -resistance technology of high poly 2mers is applied to bitumen m odifying ,and we hope this w ould be helpful for producing m odified bitumen in China in the future.K ey w ords tunnel paving flame -resistance bitumen m odifying mechanism 随着我国高速公路的不断修建,公路隧道的数量也随之增加。
但隧道内路面铺装材料及铺装技术仍主要局限于水泥混凝土[1]。
国内外诸多研究表明,水泥混凝土已经很难满足现代隧道路面的要求,沥青混凝土将越来越成为隧道路面发展的主流。
根据隧道内的使用条件,提高沥青的阻燃性及其混合料的水稳定性成为本课题研究的关键技术。
沥青的组成极其复杂,一般认为是由沥青质、胶质、芳香烃和饱和烃4个组分组成[2]。
因此,沥青实质上仍然是一种组成极其复杂的高分子混合物。
由于高分子材料阻燃目前已经迅速发展成了一门比较成熟的科学,我们借鉴阻燃技术在高分子领域应用的成功经验,力图把阻燃技术应用到沥青阻燃中来。
沥青优良的阻燃性能大大减少交通事故带来的损失,沥青混合料优良的水稳性可以改善铺装层的耐久性。
1 SBS 阻燃改性沥青技术指标的研究与确定参照日本、德国等国外有关隧道内铺装改性沥青的有关规定,并结合我国隧道内特殊的使用环境条件,提出隧道内铺装的技术要求,并列于表1。
表1 隧道内复合改性剂沥青技术要求技 术 指 标利曼(伊朗)复合改性沥青试验方法针入度25℃、100g 、5S (0.1m m )30～50T 0604-2000延度5℃、5cm/m in (cm )不小于20T 0605-1993软化点T R&B (℃) 不小于80T 0606-2000针入度指数PI 不小于 1.0T 0604-2000溶解度(%) 不小于96T 0607-1993氧指数 不小于21氧指数法,G B10707-89弹性恢复25℃(%) 不小于75T 0662-2000旋转薄膜烘箱老化后的残留物质量损失(%) 不大于 1.0针入度比,25℃、100g 、5s (0.1mm )不小于65延度5℃、5cm/m in (cm ) 不小于152 原料和主要仪器 2.1 基质沥青 利曼(伊朗)复合改性沥青 2.2 阻燃剂 浏阳市有机化工有限公司 2.3 稳定剂 重庆天然气净化总厂 2.4 高速剪切乳化机 上海机电制造有限公司 2.5 Y G813氧指数仪 常州第二纺织机械厂 2.6 SBS阻燃改性沥青的加工工艺本研究采用高速剪切混合乳化机制备S BS阻燃改性沥青,剪切速率为5000～8000r/min。
先将基质沥青在110℃下脱水30min,升温到175℃,加入S BS,剪切15min,再加入阻燃剂剪切10min,制成S BS阻燃改性沥青。
3 性能评价指标及实验方法 3.1 高温稳定性高温稳定性利用软化点来评价。
3.2 感温性感温性采用针入度指数来评价。
3.3 抗老化性能抗老化性能利用旋转薄膜烘箱后的残留针入度比以及5℃延度来评价。
4 结果与讨论将7%的S BS改性沥青和S BS阻燃改性沥青的性能列于表2。
由表2数据可知,与S BS改性沥青相比,S BS阻燃改性沥青的高温性能、抗老化性能和感温性只是发生了微小的变化,说明S BS阻燃改性沥青具有较好的常规性能,且满足表1中的性能要求。
但S BS 改性沥青的氧指数为19,<21,说明S BS改性沥青在空气中具有可燃性,不符合隧道路面铺装的要求;而S BS阻燃改性沥青各种性能都能满足并符合隧道铺 表2 SBS改性沥青和SBS阻燃改性沥青性能比较技术指标S BS改性沥青阻燃剂复合改性沥青S BS含量,%77阻燃剂及助剂含量,%0815℃针入度,0.1mm21.618.525℃针入度,0.1mm47.537.430℃针入度,0.1mm64.151.1针入度指数PI 1.7 2.1软化点,℃92.090.2氧指数1923延度(5℃),mm21.622.125℃弹性恢复,%90.291.0闪点,℃298300135℃粘度,cst2390.01225.4 RTFOT后残留物质量损失,%0.030.0785针入度比,%75.574.5延度(5℃),mm2121装的要求。
5 沥青阻燃机理研究沥青是高分子混合物,组成极其复杂。
跟其它有机物一样,沥青在空气中具有可燃性。
本课题采用有机卤素和无机金属化合物作为S BS改性沥青的阻燃剂,并取得了较为显著的成效。
阻燃效果通过测定材料的极限氧指数来证实。
所谓极限氧指数,是指在规定的试验条件下,材料在氧氮混合气体中刚好能保持燃烧状态所需的最低氧浓度。
氧指数越高,表明材料越不易燃。
纯沥青的氧指数≤21,而添加了上述这两种阻燃剂的沥青的氧指数≥23。
结果(下转第39页)02 公 路 交 通 技 术 2003年 (4)旧梁以30m 简支跨径存梁2个月后,挠度和裂纹的恢复情况旧梁拆除后,以30m 简支跨径存梁,存梁2个月后,挠度和裂缝宽度有所恢复。
如开裂下挠最严重的边梁,拆除前跨径为34.0m ,跨中下挠51mm ,最大裂纹宽度0.42mm ;以30m 简支跨径存梁2个月后,挠度恢复为31mm ,将其简支于34.0m 跨径试验台上时,初挠度为40mm ,裂缝最大宽度为0.21mm ,将其简支于30.0m 跨径试验台上时,初挠度为31mm ,最大裂纹宽度减小为0.17mm 。
从存梁现场观测,下挠开裂最为严重的梁其裂缝宽度最大为0.25mm 。
5 小 结预应力不足梁下挠开裂较长时间后,梁受压区混凝土徐变,预应力钢筋松驰,导致梁的挠度和裂缝宽度持续增加,裂缝内不断进入异物。
卸载时由于混凝土梁接近全截面参加工作,荷载与挠度呈线性关系,故卸载只能消除相应荷载产生的弹性挠度,徐变挠度无法消除,除非施加大于自重效应的向上荷载,并持续相当长时间,以产生向上的徐变挠度,但这样会使梁跨中截面出现负弯矩,导致跨中上缘开裂。
因此预应力不足梁下挠开裂后应立即采取措施使梁预应力得到补足,裂缝闭合,并将挠度恢复到使用允许的范围,避免情况向不利的方面发展。
(上接第20页)表明,上述这两种阻燃剂对沥青有较好的阻燃效果。
这两种阻燃剂是如何起到阻燃的作用的呢?通过自由基捕捉剂和C 13跟踪原子研究发现,本研究中所使用的卤素阻燃剂和无机阻燃剂分别通过如下方式来实现在沥青中的阻燃作用。
卤素的阻燃通过两种途径来实现。
一是游离基机理。
当沥青燃烧时,沥青热降解表示(见图1):火焰中发生的一系列游离基链式反应・OH +C O C O 2+・H (1)…………………………・OH +RCH 3RCH 2・+H 2O (2)…………………RCH 2・+O 2RCH O +・OH (3)…………………・H +O 2・OH +・O (4)…………………………卤素阻燃剂高温下发生分解,释放出HX (X 表示卤素),后者与火焰中游离基发生下列反应:HX +・OH H 2O +・X (5)………………………HX +・O ・・OH +・X (6)…………………………HX +・HH 2+・X (7)……………………………HX +RCH 2・RCH 3+・X (8)……………………由于HX 与火焰中链反应活性物质・OH 、・O ・等作用,使上述游离基浓度降低,从而减缓或终止燃烧的链式反应,达到阻燃的目的。
二是物理覆盖机理。
有机卤素化合物受热后释放出HX ,它们是难燃性气体,不仅稀释空气中的氧,更重要的是,它们的比重比空气重,排代了空气,形成了保护层,使材料燃烧速度减缓或熄灭。
无机金属化合物的阻燃作用是通过以下途径来实现的。
当沥青燃烧时,无机金属化合物受热到一定温度发生分解,并生成水。
这个反应本身是吸热反应,反应产物中的水也能吸收大量的热,减慢了凝聚相内温度的上升,延缓了沥青的分解速度,降低了体系温度,达到阻燃的目的。
上述的有机卤素阻燃剂和无机金属化合物阻燃剂具有良好的协同效应。
有机卤素阻燃剂主要是在沥青燃烧初期发挥很大的阻燃作用;而在沥青燃烧的中期和后期,无机金属化合物就起着主导作用。
这两种阻燃剂互相补充,起到了明显的阻燃效果。
6 结论(1)阻燃剂在沥青改性过程中不会降低S BS 改性沥青的性能,且生产工艺简单,可望实现S BS 阻燃改性沥青的工业化生产。
(2)有机阻燃剂在沥青中的作用机理是通过自由基链式反应来实现的。
参考文献1 蒋树屏1我国公路隧道工程技术现状与展望1公路隧道,2000(1)2 沈金安.改性沥青与S M A 路面,北京:人民交通出版社,199993第2期 邢现军:预加应力不足的混凝土梁下挠开裂后的力学特性 。