隧道沥青阻燃效果试验

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沥青路面燃烧性能研究

沥青路面燃烧性能研究

沥青路面燃烧性能研究沥青路面是常见的道路铺设材料,具有良好的抗压性和耐久性。

然而,在极端条件下,如火灾等情况下,沥青路面的燃烧性能可能成为一个关键问题。

研究沥青路面的燃烧性能,有助于改善路面的安全性和防火性能。

首先,研究沥青路面的燃烧性能需要对其火灾时的火源温度进行测试。

通过对不同温度的火源进行点燃试验,可以获得沥青路面的点燃温度和燃烧速度。

这可以揭示沥青路面的火灾易燃特性,并为防火措施的设计提供参考。

其次,研究过程需要对沥青路面的燃烧产物进行分析。

沥青路面在燃烧过程中会产生大量的烟雾和有毒气体。

通过对燃烧产物的化学成分和浓度进行检测,可以了解沥青路面燃烧对环境和人体的影响。

这有助于制定相应的排放标准和应急处理措施。

此外,研究还需要对不同材料和工艺对沥青路面燃烧性能的影响进行评估。

例如,添加阻燃剂和抗火添加剂的沥青材料是否能够提高路面的阻燃性能?不同的路面结构和施工工艺是否对燃烧过程有影响?这些问题的回答可以指导涉及沥青路面的设计和施工工作。

最后,研究还需要针对不同环境条件对沥青路面的燃烧性能进行测试。

不同的气候条件和环境因素可能会对路面的燃烧产物和燃烧行为产生影响。

例如,高温和干燥的气候条件是否会导致沥青路面更容易起火?这些研究有助于在不同环境中选择适合的路面材料和防火工艺。

综上所述,研究沥青路面的燃烧性能对提高道路安全和防火性能至关重要。

通过了解沥青路面的点燃温度、燃烧产物、工艺影响和环境条件,可以制定相应的防火措施和应急处理方案,从而减少火灾事故的发生。

这项研究对于保护人民生命财产安全和道路交通畅通具有重要意义。

阻燃沥青燃烧性能研究

阻燃沥青燃烧性能研究

阻燃沥青燃烧性能研究作者:李小玲黄登强来源:《时代经贸》2013年第16期【摘要】采用改性沥青及阻燃加剂为基础原料,研制出用于公路火灾易发生路段及隧道路面的阻燃沥青(BFR)铺筑材料。

经检测,该阻燃沥青(BFR)各项技术性能符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)要求,其极限氧指数达到29.5%,属难燃级别,满足GB2406规定要求。

通过与重庆某公司生产的阻燃沥青(APFR)性能进行了比较研究,试验结果表明,该阻燃沥青(BFR)不具但有良好的阻燃性能,而且其各项技术性能均高出APFR阻燃沥青,满足路面材料的性能使用要求,能够在隧道路面及公路路面易发生火灾地段使用。

【关键词】道路工程;阻燃沥青;氧指数;性能随着我国高速公路建设的发展,公路隧道的数量不断增加。

由于隧道内封闭的交通环境,在沥青路面上,一旦发生交通事故而引发隧道火灾,这将给人民生命财产带来无法估计的后果。

因此,研究阻燃沥青的燃烧性能将为沥青路面发生火灾后争取时间营救顾客生命以及保护国家财产具有重要现实意义。

1.原材料试验1.1 沥青采用改性瀝青。

依据JTGE20—2011对改性沥青进行试验检测,其检验结果见表1,满足JTGF40-2004规范要求。

1.2 阻燃添加剂将AL(OH)3、Mg(OH)2和APP按照一定的比例配合,通过一定的方法制备成BFR 阻燃剂,利用正交实验确定最佳掺量6%;重庆某公司研发的APFR阻燃剂,取其最佳掺量5%。

2.试验方法2.1 阻燃沥青的制备制备阻燃沥青采用向改性沥青中添加阻燃剂的方法。

为了使阻燃剂能够在沥青介质中分散均匀,采用FM300高速剪切机在加入阻燃剂的沥青中进行剪切30min后,即可制备好阻燃沥青。

2.2 阻燃沥青常规性能测试对阻燃沥青进行针入度、延度、软化点、弹性恢复等项目测试,其检测结果见表2所示。

2.3 阻燃沥青燃烧性能测试阻燃沥青燃烧性能测试采用极限氧指数法、直接燃烧计算质量损失法以及烟密度试验测试的方法来进行试验研究。

隧道温拌阻燃沥青混合料性能与应用研究

隧道温拌阻燃沥青混合料性能与应用研究

隧道温拌阻燃沥青混合料性能与应用研究摘要:针对隧道沥青路面的铺装特点,对温拌阻燃沥青混合料进行室内配合比设计及相关性能试验,选用一种拌和温度、阻燃效果均好的沥青混合料进行实际工程铺筑、检测。

结果表明,温拌阻燃沥青混合料应用于隧道路面施工中有诸多优点,且后期使用效果均良好,能达到热拌沥青混合料的路用性能。

关键词:隧道温拌阻燃沥青混合料路用性能近年来,随着我国交通基础设施建设规模的逐步扩大和西部大开发战略的实施,在西部高原山区修建大量的高速公路,由于地势限制,公路隧道修建的数量也日益增多。

据交通运输部统计,截至2012年底,我国公路总里程达423.75万公里,其中特长隧道有441处、长隧道1944处,累计达528.92万米,并且在以每年100多公里的速度递增,已成为世界上公路隧道最多的国家。

不仅山岭地区隧道建设规模增大,在大城市为了交通方便,节约行车时间,出现了越江跨海工程采用水底公路隧道的方案。

与传统水泥混凝土路面相比,沥青路面由于其自身的诸多优势而逐渐取代水泥混凝土路面,成为当今隧道路面铺装的主流。

而隧道路面铺装的沥青阻燃性问题,也成为隧道路面施工及使用研究的一个重点和难点。

本文是基于青岛胶州湾海底隧道路面工程展开研究并获得一定成果。

1.原材料沥青:I-D级SBS改性沥青以及掺加APFR隧道路面专用复合阻燃改性剂的成品阻燃沥青,其性能如表1.1-1.2所示。

温拌剂:美国产TMHSDAT。

集料:安丘石料场玄武岩,其物理性能如表1.3-1.5所示。

矿粉填料:青岛经纬恒业建材有限公司生产的石灰岩矿粉,视密度为2.831g/cm3。

纤维稳定剂:聚酯纤维。

表1.1 SBS改性沥青各项技术指标表1.2 阻燃沥青各项技术指标表1.3 粗集料技术指标表1.4 细集料技术指标表1.5矿粉技术指标2.阻燃沥青混合料配合比设计2.1级配设计本论文采用阻燃沥青进行SMA-10沥青混合料配合比设计。

矿料级配范围如图2.1所示,满足规范范围。

隧道沥青铺面阻燃温拌施工技术的试验研究

隧道沥青铺面阻燃温拌施工技术的试验研究
Ab t a t:T e fa i ii fp e rn a —ea d n r — i s h l a d fa e r tr a twa m — i s a tmit r sr c h e sb l y o r pai g f me r tr a twa m m x a p at n m —ea d n r m x a ph l t l l xu e
大有可为。
关 键 词 : 道 沥 青 铺 面 ; 燃 沥 青 ; 拌 沥 青 ;沥青 混 合 料 隧 阻 温
中图分类号 : 5 U4 4
文献标 志码 : A
文章编号 :17 —7 1 2 1 )4— 3 1 0 6 2 4 X(0 0 0 0 7 — 5
Ex e i e t lS u y o n t u to c n l g fFl m e r t r a t p rm n a t d n Co sr c i n Te h o o y o a - e a d n
第3 0卷 第 4期 21 0 0年 8月
隧道建 设
Tu e n tu to nn lCo sr c i n
V( . 0 NO 4 ) 3 1 . Au . 2 0 g 01
隧道 沥青 铺 面 阻燃 温 拌 施 工技 术 的试 验研 究
徐世 国
( 深圳 海 川工程科技 有 限公 司,广 东 深圳 5 84 ) 10 0
b d i RMAX fa ea d n g n n 2 r mi g nti t d e .Th e tr s lsi d c t h t h a e y a dng F l me rt r a ta e ta d ECI 0 wa m x a e ssu i d et s e u t n iae t a e p v — t me tp ro ma c n lme r ssa c ft e fa -ea d n r - x a ph l mi t r r p r d b r xn f te n ef r n e a d fa e it n e o h me- t r a twa m- s at x u e p e a e y dy mii g o h l r mi l mer tr a ta e ta d wa i mi g n r mp o e n h x n e e a u e o xu ei r ma ial e c n fa ea d n g n n r x a e ta e i r v d a d t e mii g tmp r t r ft e mit r sd a tc ly d s e — n h d d W i i nfc n it e n e e g a ig,e s in rdu i g a d c n tu to n io me ti r vn e. t sg i a tvru si n r y s vn h i miso e cn n o sr c in e v rn n mp o i g,t efa -e h பைடு நூலகம்me r — l

阻燃沥青混合料的阻燃性能研究

阻燃沥青混合料的阻燃性能研究
中 图 分 类 号 :E 2 .+ T 6 68 6 文 献 标 识 码 : A
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





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

隧道沥青路面阻燃材料的研究

隧道沥青路面阻燃材料的研究

隧道沥青路面阻燃材料的研究摘要:通过对比在改性沥青中掺加不同数量的卤系阻燃剂、无机阻燃剂(包括氢氧化镁和氢氧化铝)后,对沥青物理性能和阻燃性能的影响,得出无机阻燃剂在阻燃等各个方面更优于卤系阻燃剂,而无机阻燃剂通过公路隧道沥青路面具有阻燃性的路用性能研究,使阻燃沥青路面能得到进一步推广与应用。

本文在分析目前沥青阻燃性能评价方法的基础上,规范了沥青氧指数测试条件,提出了评价沥青阻燃性能的氧指数测试方法。

Abstract: through the comparison of the modified asphalt by adding different amount of halogenated flame retardants, ( including inorganic flame retardant magnesium hydroxide and aluminum hydroxide ), on asphalt properties and effect of the flame-retardant properties of inorganic flame retardant flame retardant, come in all more than halogen flame retardant agent, and inorganic flame retardant asphalt highway tunnel by road surface has a flame retardant study on road performance of flame retardant asphalt pavement, which can be further promotion and the application. Based on the analysis of the asphalt flame retardant performance evaluation method based on standard, asphalt oxygen index test condition, put forward to evaluate asphalt flame retardant oxygen index test method关键词:公路隧道,氧指数,路用性能Key words: highway tunnel, oxygen index, pavement performance一、国内公路沥青路面发展现状我国公路发展相对国外一些发达国家来说相对较晚,但最近几年为了更好的满足人们的需求,迅速的修建高等级公路,不可避免的出现了大量的隧道和隧道群,成为世界上公路隧道最多的国家。

有关沥青阻燃性能的测试方法及存在的问题

有关沥青阻燃性能的测试方法及存在的问题

有关沥青阻燃性能的测试方法及存在的问题引言:随着我国公路网的不断完善,公路建设得到蓬勃的发展,公路隧道的里程也不断增加。

由于沥青路面具有优良的路用性能且易于养护,被广泛应用于道路建设中【1】。

隧道空间相对封闭,通风条件相对很差,沥青是易燃材料,如果隧道内发生交通事故引起沥青路面着火,燃烧产生的毒气、烟雾和热量将很难散失,导致人员逃生困难,往往造成灾难性事故。

因而,降低或避免隧道沥青路面火灾,研究隧道沥青混凝土路面的阻燃技术非常重要【2】。

1.常用阻燃剂种类【3】1.1填料型阻燃剂填料型阻燃剂多为粉末状无机化合物,常用的品种有氢氧化铝(ATH),氢氧化镁(MH),陶土、水合硅酸镁、碳酸钙等。

它们都具有一些优点:同时起阻燃和填充作用;燃烧时不产生有毒或腐蚀性气体;价格低廉且有抑烟功效。

其缺点是:阻燃效率比较低,通常需填充很大量时才能满足阻燃要求,往往会影响沥青材料的物理性能和加工性能。

1.2 化学阻燃剂化学阻燃剂主要有以下几类:卤素系、磷系、氮系、锑系、硼系和硅系等。

既可以单独使用也可以几种阻燃剂复合使用,形成协效阻燃体系,常用的阻燃体系有:卤--锑、卤--磷、溴--氨、溴--氯、磷--氮、磷--磷、卤--硼、锑--磷等。

1)锑、硅、锡体系锑类阻燃剂是一种传统的阻燃剂,主要包括Sb2O3 ,Sb2O5 以及一些有机锑的化合物,Sb2O5应用和研究最多。

这类阻燃剂属于辅助型阻燃剂,单独使用阻燃效果不佳,必须与含卤阻燃剂复配使用才能发挥它的阻燃作用。

目前Sb2O3的主要发展方向是开发高效的协效剂以及替代产品,尽量降低其使用量,降低成本,减少燃烧时的发烟量及有毒气体的生成量。

2)铜、锌体系大量的研究表明铜的化合物是十分有效的抑烟剂,主要有CuO,Cu2O,CuI,CuSO4等。

通过大量试验,人们发现铜离子加快了PVC 的热降解和脱HCL 的速度,促进了分子链更早更快地交联。

但铜、锌体系的化合物很少单独的用作阻燃剂,一般用作消烟剂。

隧道沥青路面阻燃技术研究及展望

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

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]。

隧道沥青路面阻燃技术研究及展望

隧道沥青路面阻燃技术研究及展望

隧道沥青路面阻燃技术研究及展望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索、分析和归纳,继而提出了沥青路面阻燃技术今后的发展方向。

关键词隧道路面;沥青;阻燃技术近年来,随着我国高等级公路从平原微丘区向山岭重丘区的延伸,大量隧道和隧道群出现,并且不断地向长大化发展,再加上行车速度和密度的不断增大,车辆在行驶过程中,由于相互碰撞、货物的自燃等原因造成隧道火灾事故也在频繁发生。

由于隧道发生火灾时,大量的烟和热不易排除,隧道内烟雾弥漫,能见度急剧下降;再加上高温和毒气,给安全疏散和救援工作带来很大困难。

因此,隧道路面的阻燃技术引起了学者的广泛关注。

1沥青的燃烧机理及阻燃机理清华大学的龚景松等曾对90#、110#和140#道路沥青做过热重分析,结果表明:在250~530℃时,沥青受热最容易发生质量损失,并且不同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:①H· +O2→HO· + ·O·②HO· +RCH3→RCH2· +H2O③·O· +H2→HO· +H·④RCH2·+O2→RCHO+HO·⑤CO+HO· →CO2+H·其中,CO+HO· →CO2+H· 是最主要的放热反应。

因此,要实现沥青的阻燃,首先就要在沥青的表面形成隔离区,确保沥青在受热时不熔滴流淌,阻止沥青接收热能而与氧气反应,从而抑制上述连锁反应;另外还要增加分解气体中的不燃成分等。

归纳起来,沥青的阻燃机理主要有:1)凝聚相阻燃,即指在凝聚相中延缓或中断燃烧,阻止沥青的热分解和可燃性气体的释放。

比如,膨胀型阻燃剂燃烧时在其表面生成多孔炭层,此层隔热、隔氧,又可阻止可燃气进入气相;另外,含大量无机填料的阻燃材料,填料既能稀释被阻燃的基材,又具有较大的热容,既可蓄热,又可导热,因此被阻燃基材不易达到热分解温度等。

阻燃沥青

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。

隧道温拌阻燃沥青混合料技术性能研究的开题报告

隧道温拌阻燃沥青混合料技术性能研究的开题报告

隧道温拌阻燃沥青混合料技术性能研究的开题报告一、研究背景及意义隧道是作为城市道路交通的重要组成部分,其安全性和耐久性受到了广泛的关注。

隧道内部温度高、氧气不足、容易引发火灾和爆炸,因此对于隧道防火防爆技术的要求相当高。

隧道道面混合料的性能对于隧道的安全性和使用寿命影响很大。

目前国内外经常使用的沥青混合料主要是常温拌和热拌。

但是,这两种混合料均存在一定的劣势:常温拌制的沥青混合料中,沥青黏度较低,易受温度影响,难以满足高温隧道的使用要求;热拌沥青混合料则由于需要进行高温加工,导致生产成本较高,且对环境污染较大。

因此,现有的沥青混合料难以同时满足阻燃性和温度适应性的要求,需要寻求新型的沥青混合料。

温拌技术是一种新兴的沥青混合料生产技术,通过加热混合料并在较低的温度下进行混合,能够有效地改善沥青的黏度、降低粘结剂的消耗量,减少环境污染,同时也能保证沥青混合料的高温稳定性和阻燃性能。

因此,本研究将以隧道温拌阻燃沥青混合料技术性能为研究方向,探究温拌技术在隧道沥青混合料中的应用情况,为隧道混合料的改进和提高提供新的方法和思路。

二、研究内容和方法1. 研究内容(1)探究温拌技术在隧道沥青混合料中的应用。

(2)分析隧道温拌阻燃沥青混合料的物理性能、力学性能和抗火性能。

(3)研究不同配合比对隧道温拌阻燃沥青混合料性能的影响。

(4)分析不同掺加剂对隧道温拌阻燃沥青混合料的改性效果。

2. 研究方法(1)首先,在实验室规定条件下,采集不同配比的沥青混合料材料,进行温拌处理。

(2)对温拌后的沥青混合料进行物理性能和化学性质分析,并对阻燃性能进行评估。

(3)通过压实试验、抗拉强度试验和松散密度试验等方法,对温拌阻燃沥青混合料的力学性能进行测定。

(4)在高温条件下,通过燃烧实验,评估温拌阻燃沥青混合料的防火性能。

(5)通过实验结果,分析不同配合比和掺加剂对沥青混合料性能的影响,并进行相关数据统计和研究。

三、研究预期结果1. 探究温拌技术在隧道沥青混合料中的应用情况,开拓新型隧道混合料生产技术。

浅论沥青阻燃性能评价方法

浅论沥青阻燃性能评价方法

浅论沥青阻燃性能评价方法沥青是一种可燃性材料,导致其在隧道路面中的推广应用受到了很大的限制,因此必须对沥青进行适当的阻燃技术处理,降低其自身的燃烧性能【1】。

为了解决这一问题,国外(诸如日本、德国等)均已对隧道内铺筑的沥青做了阻燃性能方面的规定。

而我国对于阻燃沥青砼路面的研究相应较少,目前主要是用极限氧指数试验来评定沥青的阻燃性能,但到目前为止尚未对极限氧指数试验进行统一的标准。

本文研究了在不同条件下制作的试件,对极限氧指数试验有着不同的影响,从而得出统一的试件制作标准,为今后的阻燃技术研究提供参考。

1 试验部分1.1沥青阻燃剂的阻燃机理一般认为沥青是由沥青质、胶质、芳香烃和饱和烃组成的。

是一种高分子混合物,所以,可以借鉴阻燃技术在高分子领域应用的成功经验,将其应用到沥青阻燃中来。

下面以有机卤素和无机金属化合物作为改性沥青阻燃剂,对其机理简单介绍。

a 有机卤素(1)游离基机理。

沥青燃烧时,可燃性有机化合物会分解为可燃性难燃性气体、液体、固体和烟。

其中,可燃性气体又作为反馈的能量促进沥青的燃烧。

卤素阻燃剂在高温下发生分解反应,释放出HX ,与火焰中游离基发生反应,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【3】。

(2)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,稀释空气中的氧,而且其密度比空气重,形成了保护层,使材料燃烧速度减缓或熄灭。

B 无机金属化合物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发生分解,并生成水。

这个反应是吸热反应,产生的水也能吸收大量热量,从而减慢了沥青混合料内部温度上升,延缓了沥青分解速度,降低体系温度,达到阻燃目的【2】。

1.2 极限氧指数试验目前,各国都采用极限氧指数对沥青的阻燃性能进行评价。

所谓极限氧指数,就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。

极限氧指数越高,表明材料越不易燃。

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。

某高速公路项目阻燃沥青性能研究

某高速公路项目阻燃沥青性能研究

某高速公路项目阻燃沥青性能研究作者:***来源:《西部交通科技》2022年第02期摘要:文章结合某高速公路某标段长隧道沥青路面工程,研究该项目阻燃沥青混凝土各方面的性能。

通过三大指标检测、闪燃点检测、氧指数检测以及混合料技术指标检测,对比分析了阻燃沥青和SBS改性沥青的阻燃性能,通过燃烧试验对比了两者的阻燃效果。

結果表明:阻燃剂的掺入对混合料的低温抗裂性能有一定的不利影响,但是在阻燃性能上有较大提高,能极大地增加隧道内的行车安全性。

关键词:阻燃沥青;SBS改性沥青;三大指标;闪燃点;氧指数;烟密度等级;性能指标;阻燃效果中国分类号:U416.030引言我国山陵重丘较多,地形复杂,隧道工程在我国高速公路建设过程中占据着不可忽视的地位。

沥青混凝土路面由于具有噪音小、维修方便、抗滑性好、行车舒适等优点被广泛采用作为隧道路面结构层。

然而隧道作为一个通风性能差、活动空间小的半封闭路段,一旦在隧道内发生交通事故引起火灾,沥青会在高温作用下融化形成助燃剂并产生大量有毒有害气体[1-5],造成重大的人员伤亡。

阻燃沥青的出现大大降低了隧道火灾过程中造成的损失,因此对于阻燃沥青各方面性能的探索也在不断地进行。

1工程背景某高速公路某标段共有3座长隧道,隧道内路面结构层为20 cm混凝土基层+28 cm混凝土面层+改性沥青粘结防水层+6 cm AC-20C SBS改性沥青混凝土下面层+热沥青黏层+4 cm AC-13C SBS改性阻燃沥青混凝土上面层。

采用AP复合阻燃剂,掺量为沥青含量的6%。

沥青混凝土为连续级配骨架密实型的AC-13C,碎石采用辉绿岩母材生产,经过水洗及整形,确保碎石干净整洁、颗粒适宜,沥青使用壳牌SBS改性沥青。

混合料的配合比为11~16 mm∶7~11 mm∶4~7 mm∶0~4 mm∶矿粉=30∶34∶8∶25∶3,生产配合比最佳油石比为4.8%。

2SBS改性沥青及阻燃沥青的技术性能研究2.1阻燃沥青备制本项目采用的阻燃剂为重庆伍圣建材有限公司生产的AP阻燃剂,呈白色粉末状,其主要成分为铝、硅结合的化合物。

隧道路面温拌阻燃复合改性沥青混合料性能研究

隧道路面温拌阻燃复合改性沥青混合料性能研究

隧道路面温拌阻燃复合改性沥青混合料性能研究作者:何德健黄姣媚来源:《西部交通科技》2024年第01期摘要:文章通过正交试验分析温拌剂和阻燃剂掺量、制备温度对温拌阻燃SBS复合改性沥青的三大指标、极限氧指数的影响,确定复合改性沥青最优制备方案为A3B3C 并采用一系列室内试验分别验证了温拌剂和阻燃剂对于复合改性沥青混合料性能的影响。

结果表明,温拌剂、阻燃剂不但能够提高SBS改性沥青混合料的高温抗车辙能力和低温抗裂性,而且可以明显提高复合改性沥青混合料的阻燃性能、强度和稳定性,但会降低其水稳定性。

关键词:隧道工程;温拌阻燃技术;复合改性;沥青混合料;路用性能中图分类号:U416.2170 引言随着高等级公路的快速发展,公路隧道在经验技术、规模等方面也有了很大的突破,目前我国已成为世界上隧道最多的国家[1-3]。

在山区修建高速公路时,由于平面线形及纵坡度的要求较为严格,在不采用隧道通过时会产生巨大的土石方量,而且还会破坏已有的生态环境,因此多采用修建隧道方式[4-6]。

由于沥青路面具备良好的抗滑降噪和行车舒适性,且容易养护等优点,隧道路面已经从传统的水泥混凝土路面逐渐转变为沥青路面,但由于长隧道内空间较小,通风较差,沥青路面材料在高温环境中释放的废气及施工过程中产生的粉尘和施工车辆的尾气会在隧道内难以排出,而且沥青是一种可燃物,燃烧过程中会释放大量有毒有害气体,在封闭的空间内极易引发火灾[7-8]。

为解决这一难题,科研人员不断探索,采用温拌技术和阻燃技术达到降低施工温度、减少烟尘、废气和降低沥青材料的燃烧性能,保证隧道在施工过程和运营期间的防火安全的目的。

龙云霄等[9]分析了Evotherm温拌剂对沥青性能的影响和降温效果研究,并评价了温拌剂阻燃剂对于改性沥青混合料的综合使用性能,结果发现掺加温拌剂阻燃剂后能够提高沥青混合料的高温、低温和阻燃性能,但同时降低了其水稳定性。

侯宁宁[10]采用不同的试验方法对沥青的阻燃性能、不同级配类型的沥青混合料路用性能及社会经济效益展开研究,结果表明无机系与膨胀系的阻燃剂阻燃效果均较好,且阻燃剂温拌剂加入后对于改性沥青混合料的高低温和水稳定性均有一定改善作用;针对级配类型,SMA抑烟效果较佳,而OGFC级配在降低热量释放方面更好,且温拌剂与阻燃剂加入后能够有效降低有害气体排放量,在加热阶段温拌剂可节省燃油23.7%。

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2 阻燃剂评价指标
目前高分子聚合材料阻燃性能测试方法主要有极氧指数、燃
烧法、烟密度法等。这里主要介绍极氧指数。国际上许多组织和
国家都将极限氧指数作为评价材料燃烧难易程度的通用指标。
沥青燃烧能力的评价方法同样优先可以采用氧指数法。根据定
义,氧指数是在规 定 试 验 条 件 下,恰 好 维 持 初 始 温 度 为 室 温 的 试
样稳定燃烧的氧、氮混合气体的最低氧浓度。用 OI 表示,其表达
关系式如下:
OI
=
QO QO + QN
× 100% 。
其中,QO 为氧气流量,L / min; QN 为氮气流量,L / min。
氧指数( OI) 越高,表明材料燃烧需氧量越大越不易燃烧。由
于空气中的氧气浓度一般为 21% ,所以小于 21% 即为易燃材料。
1 阻燃机理
沥青的燃烧是指沥青表面发生复杂的氧化反应,跟其他有机 物一样,在空气中具有可燃性。当沥青在空气中受到外部热源或 火源作用时,不乏多种可燃性气体从中得到分解。可燃性气体在 燃烧过程中释放的一些热量,又会进一步促进沥青分解出更多的 可燃性产物,这样 即 使 在 燃 烧 后 将 热 源 移 出,其 燃 烧 并 不 一 定 会 终止。其过程可以用图 1 表示。
摘 要: 根据沥青燃烧理论及阻燃机理,介绍了目前隧道沥青阻燃的可行方式,并且对改性沥青添加不同阻燃剂的效果进行一系
列的对比试验,分析了掺加阻燃剂后对沥青性能的影响及其阻燃效果,得出了科学的结论,有助于提高隧道内行车安全。
关键词: 阻燃沥青,阻燃剂,氧指数
中图分类号: U455
文献标识码: A
0 引言
沥青的燃烧反应过程可以用如下方程式表示:
RCH2 · + O2 →RCHO + ·OH
( 链引发)
·OH + CO→CO2 + ·H
( 链传递)
·H + O2 →·OH + ·O
( 链传递)
收稿日期: 2012-07-26 作者简介: 刘 利(1986- ) ,女,硕士,助理工程师
阻燃沥青材料燃烧实质上是阻碍或破坏燃烧链式反应过程, 比如可以添加催化剂改变反应条件阻碍链引发的产生,破坏链传 递并使之产生不可燃气体等方式来达到阻止沥青分解,并且抑制 可燃气体的产生。破坏的方式可以是物理或者化学方式。这样 根 据 参 与 形 式 的 不 同,可 以 把 物 理 阻 隔 作 用 的 称 为 添 加 型 阻 燃 剂,把参加化学反应破坏链传递的称为反应型阻燃剂。前者仅是 以物理介质形式抑制沥青受热分解的或者可燃气体产生; 后者可 以作为反应物而参与合成高聚物,使沥青混合物反应成为难燃的 结构链。
表 1 阻燃剂不同用量下阻燃沥青的极限氧指数
阻燃剂掺量 /% FRMAX ATH
0
3
6
9
12
19. 5
23. 4
26. 3
28. 2
31. 1
19. 5
22. 2
24. 1
26. 2
27. 8
试验对掺加阻燃剂后的沥青进行阻燃性能 ( 氧指数 OI) 测 试; 同时由于阻燃剂的掺量对改性沥青性能有不同程度的降低, 因此本实验同时测定掺加阻燃剂后的改性沥青三大指标( 软化 点、延度、针入度) ,在满足沥青性能在规范要求的技术指标前提 下,根据阻燃性能和沥青三大指标的测定结果确定两种阻燃材料 各自合理的掺加量。
燃性试验并测定沥青持续燃烧能力所需氧气的最低体积分数( OI 能影响较大。其中,阻燃剂用量对针入度和软化点指标影响较为
2) 链传递。
即游离基作用于 参 加 反 应 的 分 子,在 生 产 产 物 的 同 时,产 生
新的游离基,使反应链自发的一个传递一个,不断进行下去。
3) 链终止。
即游离基与器壁碰撞而成为稳定分子,或者两个游离基与第
三个惰性分子相撞后失去能量而成为稳定分子,或反应物全部变
完,游离基消失,使链反应终止。
火源
沥青
可燃气体 难燃气体 固体 烟尘
图 1 沥青降解过程
根据近点连 锁 反 应 理 论 认 为,燃 烧 是 一 种 游 离 基 的 连 锁 反
应,也称链反应。链反应一般经历链引发、链传递、链终止。
1) 链引发。
即游离基的产生,使连锁反应开始。引发方式常见有热源离
解、光照、加入引发剂、氧化还原反应等。
3. 1 阻燃剂的掺加量对阻燃性能的影响
第 38 卷 第 28 期 2012 年10 月
刘 利:隧道沥青阻燃效果试验研究
·119·
要确定阻燃剂性 能,最 主 要 还 是 要 确 定 其 极 限 氧 指 数 指 标。
从图 3 ~ 图 5 可以看出,沥青的三大指标( 针入度、延度、软化
同样将上述两种阻燃材料按一定比例加入改性沥青当中,进行可 点) 均随阻燃剂掺量增加而不同程度降低。说明阻燃剂对沥青性
公路隧道伴随着高速公路修建发展迅速。截 止 2011 年 年 底,全国公路隧道为 7 384 处、512. 26 万 m,已成为世界公路隧道 最多、最长的国家。随 着 公 路 等 级 提 高 和 高 速 化 的 要 求,沥 青 混 凝土取代水泥混凝土已成为隧道路面发展的主要趋势,但由于隧 道内空间局限存在一定的火灾隐患,国内外科技工作者对于应用 于隧道铺装的沥青阻燃性问题研究较少。本文结合阻燃技术的 机理,通过试 验 研 究 添 加 阻 燃 剂 对 改 性 沥 青 材 料 阻 燃 性 能 的 影 响,对于提高隧道内安全行车具有重要意义。
当 OI 大于 30% 为难燃 1 级; OI 在 27% ~ 30% 为难燃 2 级; 当 OI
在 24% ~ 27% 为难燃 3 级; 当 OI 在 21% ~ 26% 为难燃 4 级。一般
来说当 OI 大于 27% 表示该材料在火中可以自行熄灭。
3 阻燃剂的性能评价
本文选取两种不同的阻燃剂,为深圳海川的 FRMAX 阻燃剂, 淄博永鼎的 ATH 无机阻燃剂,试验分为两组,每组中阻燃剂材料 按比例掺加,具体如表 1 所示。
第 38 卷 第 28 期
·118· 2 0 1 2 年 1 0 月
山西建筑
SHANXI ARCHITECTURE
Vol. 38 No. 28 Oct. 2012
文章编号: 1009-6825( 2012) 28-0118-02
Байду номын сангаас
隧道沥青阻燃效果试验研究
刘利
( 北京建达道桥咨询有限公司,北京 100015)
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