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隧道用阻燃沥青的研制

第24卷　第6期2006年11月

石化技术与应用

Petr oche m ical Technol ogy&App licati on

　Vol.24　No.6

Nov.2006

研究与开发(459～461)

隧道用阻燃沥青的研制

刘冬,卢久富,袁德明,廖克俭

(辽宁石油化工大学石油化工学院,辽宁抚顺113001)

摘要:以辽河AH-70高等级道路沥青为原料,十溴联苯醚、十溴联苯乙烷、三氧化二锑等为阻燃剂,氢氧化铝为抑烟剂,富含芳烃的抽出油为调和剂,在加热搅拌的条件下,制得了阻燃沥青。结果表明,阻燃沥青的燃烧性能达到1级难燃水平;烟气毒性达到准安全一级。由于沥青中加入阻燃剂和其他添加剂使得沥青的物理化学性质下降,采用调和法制得了符合G B/T15180—2000要求的阻燃沥青。

关键词:阻燃沥青;阻燃剂;抑烟剂;氧指数;烟气毒性

中图分类号:TE624.8+5 文献标识码:B 文章编号:1009-0045(2006)06-0459-03

随着我国高速公路的发展,公路隧道用阻燃沥青的量也不断增加。阻燃沥青所用阻燃剂按不同机理[1]可分为3类:(1)阻隔热量机理,如氢氧化镁、氢氧化铝、双羟基金属氧化物(LDH)等;

(2)气相阻燃机理,溴系阻燃剂如十溴联苯醚、十溴联苯乙烷、四溴双酚A、四溴二季戊四醇、溴代聚苯乙烯、五溴甲苯、六溴环十二烷等;(3)凝固相阻燃机理,如硼酸锌、含氮阻燃剂、含磷阻燃剂等。在实际应用中,阻燃剂所起的作用往往是多种机理的综合结果。本工作以辽河沥青(AH-70)为原料,采用添加阻燃剂的方法和一定的工艺实现沥青的难燃化。

1　实验部分①

1.1　原材料

沥青:辽河AH-70,由辽河炼油厂生产。阻燃剂:十溴联苯醚,纯度99.8%;十溴联苯乙烷,纯度99.8%;三氧化二锑,纯度99.8%;硼酸锌,纯度99.8%;氢氧化镁,粒度1000目,均由济南泰星精细化工有限公司生产。抑烟剂:氢氧化铝,粒度1000目,济南泰星精细化工有限公司生产。偶联剂:TC-114,安徽天长市化工厂生产。调和剂:富含芳烃的抽出油(实验室自制)。矿粉:市售品。

1.2　试样制备

在200g辽河AH-70中加入阻燃剂、抑烟剂、偶联剂和调和剂,于上海威慷机械电子有限公司制造的BME100L型剪切机上进行剪切。剪切条件为:40m in,130～150℃,前10m in的剪切速率为1500r/m in,后10m in的剪切速率为4500r/m in。

试样A中加有十溴联苯醚、氢氧化镁、氢氧化铝、T C-114及调和剂。试样B中加入十溴联苯乙烷、三氧化二锑、硼酸锌、氢氧化镁、氢氧化铝、TC-114及调和剂。

1.3　试样表征

在试样中加入矿粉,经机械搅拌混合均匀后制模成型。分别按照G B2406—1993,G B/T 506—2004对沥青氧指数和烟气毒性进行评价。按照BG/T15180—2000对沥青的物理化学性质进行测定。

2　结果与讨论

2.1　阻燃剂对氧指数的影响

实验证明,氧指数为27～60时,材料在空气中能够自熄。日本J I S K7201规定:氧指数分别为大于30,27～30,24～27,21～24,小于21时,其安全级别依次定为难燃1级～5级。

在100g基质沥青中分别加入不同剂量的阻燃剂,考察各自阻燃性能,结果见表1。

①收稿日期:2006-04-20;修回日期:2006-08-15

作者简介:刘冬(1981—),男,内蒙古杭锦后旗人,硕士研究生。已发表论文1篇。

表1　不同阻燃剂及用量对氧指数的影响

阻燃剂加入量/g氧指数燃烧发烟状况

十溴联苯醚027.0少量的烟

530.5大量黑烟

1033.0大量黑烟

1534.5大量黑烟

十溴联苯乙烷027.0少量的烟

530.0大量黑烟

1032.0大量黑烟

1534.0大量黑烟

三氧化二锑027.0少量的烟

528.5少量的烟

1029.0少量的烟

1529.0少量的烟

硼酸锌027.0少量的烟

530.0少量的烟

1031.5极少的烟

1532.0极少的烟

氢氧化镁027.0少量的烟

528.5极少的烟

1030.5极少的烟

1531.5极少的烟

氢氧化铝027.0少量的烟

528.5极少的烟

1030.5极少的烟

1531.5极少的烟

由表1可知,沥青中加入阻燃剂,氧指数增加显著,这说明阻燃剂起到了一定的阻燃作用。

试样A阻燃沥青加有十溴联苯醚,在燃烧初期发生热分解反应,吸收部分热量,同时释放出HB r气体,这样不仅可稀释或排走空气,而且起到气相屏蔽的阻燃效果;HB r还能够捕获到沥青燃烧裂解时产生的高活性游离基(HO?),切断了HO?的连锁反应[2],从而达到终止反应的目的。试样B阻燃沥青除了加入十溴联苯乙烷阻燃剂外,还加入一些生成碳化物的促进剂,加入后碳化物的生成速度大于滴落速度,从而在燃烧物表面形成稳定的碳化层,使燃烧终止,产生自熄现象,达到了阻燃的目的。

2.2　抑烟剂对沥青发烟的影响

由表1可知,加入阻燃剂特别是十溴联苯醚和十溴联苯乙烷后,沥青燃烧时会产生大量黑烟,为了解决阻燃体系燃烧过程中产生的黑烟,在阻燃沥青配方的基础上,加入了发烟抑制剂氢氧化铝[3],以期达到阻燃、消烟的目的。

表2　氢氧化铝对沥青阻燃、抑烟性能的影响

试样复合阻燃剂/g氢氧化铝/g氧指数发烟状况A15032.0大量黑烟

152032.5少量的烟B15033.0大量黑烟

152033.5少量的烟

由表2可见,加入氢氧化铝后,有效地抑制了体系燃烧时产生的大量烟雾。这是因为在体系燃烧时,氢氧化铝分解生成A l

O3,后者有较大的比表面积,能有效地吸附烟颗粒,从而达到消烟的目的;另外,氢氧化铝含有键合水,受热放出大量水蒸气,此过程为吸热反应(每克氢氧化铝吸收1.97kJ热量),反应所产生的水蒸气具有蓄热和稀释可燃气体的作用,同时在燃源和基材间形成不燃屏障[4],起到了阻燃作用。根据G B/T 506—2004对沥青烟气毒性进行了评价,表明试样A和试样B烟气毒性主要表现为麻醉性。按G A132—1996判定,该材料烟气毒性达到准安全

一级(Z A

)。由氧指数数据可知,试样A和试样B的燃烧性能达到1级难燃水平。

2.3　调和剂对阻燃沥青物理化学性质的影响

在沥青中加入阻燃剂、抑烟剂等添加剂时,沥青变稠、变硬,软化点升高,针入度降低,物理化学性质不符合G B/T15180—2000的要求。同时,添加剂在沥青中的分散性和稳定性也达不到要求,故有必要添加一定量的调和剂。调和剂中含有部分缩合性极强的芳烃,基础沥青中沥青质、胶质对它们的吸附溶解趋势大于原沥青中的小分子芳烃和饱和烃,因此削弱了小分子芳烃和饱和烃之间受引力场的影响,使沥青间化学组分重新分配,从而改善沥青四组分之间的配伍关系,提高了沥青的性能[5-7]。本工作选用富含芳烃的抽出油为调和剂,对沥青的主要物理化学性质进行调整(见图1和图2)

。

图1　调和剂对针入度的影响

?石　化　技　术　与　应　用第24卷　

图2　调和剂对软化点的影响

由图1和图2可知,随着调和剂用量的增加,沥青的针入度增加,软化点下降且变化极为显著。由此可知,添加一定量的调和剂可以很好地改善沥青的物理化学性质(见表3)。

表3　沥青物理化学性质

项目试样A试样B AH-70试验方法针入度×10/mm766360～80G B/T4509延度(15℃)/c m>150>150≥100G B/T4508软化点/℃461046.344～54G B/T4507闪点/℃278284≥230G B/T267薄膜烘箱试验(163℃×5h)

　质量变化率/%0.650.66≤0.8G B/T5304　针入度比/%45.5054.17≥55G B/T4509　延度/c m

25℃15070≥50G B/T4508 15℃>150>150G B/T4508

由表3可知,2种阻燃沥青的物理化学性质基本满足G B/T15180—2000的要求。

3　结论

a.向基质沥青中加入一定量的阻燃剂提高了沥青的阻燃性能,与日本J I S K7201相比,沥青氧指数达到1级难燃水平,烟气毒性达到准安全一级(Z A

)标准。

b.加入阻燃剂后,沥青的路用性能达不到要求,有必要加入调和剂对其进行调整。随着调和剂用量的增加,沥青的针入度增加,软化点下降且变化极为显著。所制得的阻燃沥青物理化学性质满足G B/T15180—2000的要求。

参考文献:

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[7]李福善.沥青技术论坛会主要内容介绍[J].石油沥青,1990

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道路用阻燃沥青混凝土编制说明(送审稿)

中华人民共和国国家标准道路用阻燃沥青混凝土编制说明（送审稿）深圳市海川实业股份有限公司 2011年07月

1、任务来源根据国家标准化管理委员会国标委综合[2008]77号《关于下达2008年第一批国家标准制修订计划的通知》，由深圳市海川实业股份有限公司负责制订本标准。制订项目在《2008年第一批国家标准制修订计划项目汇总表》中项目序号为27，计划编号为20080053-T-333。 2、编制标准的目的和意义随着我国高速公路的发展,公路隧道的数量也不断增加。特别是在西部高山峻岭地区，隧道更多。但目前中长以上隧道内路面铺装仍主要局限于水泥混凝土。水泥混凝土路面的缺陷主要表现于:(1)路面平整度差、行车舒适性不好。(2)水泥混凝土路面的抗滑性能衰减较快，行车安全性较差。(3)灰尘大、行车噪声大，隧道环境质量差。(4)白色路面，高反光，易导致驾驶员视觉疲劳，影响行车安全。(5)水泥混凝土路面不渗水，路面容易积水。(6)维修困难，养护周期长。(7)路面工程前期投资大。由于隧道的形体结构特殊，具有封闭性，一旦发生事故将会造成较大的人员伤亡和财产损失。显然，普通水泥混凝土路面己难以满足现代隧道路面铺装的特殊要求。有鉴于此，由于沥青混凝土具有较好的表面构造保持能力，较好地满足了隧道内的抗滑性要求，国内外已开始采用沥青混凝土路面作为隧道路面的结构层。然而，由于沥青是易燃材料，再加上隧道内部通风条件很差，采用沥青混凝土会带来另一个方面的安全问题，即一旦发生火灾，沥青混凝土中的沥青可能会在高温下燃烧，并释放大量的有毒气体，从而给救助带来很大的困难，增加了灾害的损失。因此，有研究人员认为在长隧道内，对沥青路面材料做耐火处理很有必要。《中华人民共和国消防条例》明确规定消防工作的方针是“预防为主，消防结合”。因此，根据隧道内的使用条件，提高沥青混凝土的阻燃性能够大大减少交通事故带来的损失。为了充分利用沥青混凝土路面良好的抗滑性及舒适性，同时又可以避免由于沥青材料的可燃性而带来的安全问题，近年来，在国内的一些高等级公路建设中，一些隧道路面、地下通道开始采用阻燃沥青混凝土，如安徽沿江高速公路朱村等4座隧道、湖南浏阳蕉溪岭隧道、云南蒙新高速公路多个项目的隧道、天津津蓟高速公路延长线莲花岭隧道和大岭后隧道工程等。因此，国内不少厂家已开始投入到道路用阻燃沥青及阻燃沥青混凝土的研究和生产中。然而，目前国内尚无阻燃沥青混凝土的相关标准，设计单位对阻燃沥青和阻燃沥青混凝土应满足的性能缺乏了解，提出的指标差异很大，如某高速公路设计资料中，要求沥青的氧指数达到23%，而另一条高速公路设计资料中则要求氧指数大于31%。同时，由于缺少相关标准，阻燃沥青混凝土的生产单位和检测单位对产品的质量控制无据可依，工程验收也无据可依，这种现状已经严重制约和阻碍了阻燃沥青混凝土产业及其应用技术的发展。为了规范阻燃沥青混凝土的市场，促进阻燃沥青混凝土产业技术的发展，制定隧道路面用阻燃沥青混凝土国家标准，十分有必要。

隧道路面沥青常用阻燃剂改性技术研究方法

隧道路面沥青常用阻燃剂改性技术研究方法作者：谭忆秋，蓝碧武，纪伦，尚云飞， TAN Yi-qiu， LAN Bi-wu， JI Lun， SHANG Yun-fei 作者单位：谭忆秋,TAN Yi-qiu(哈尔滨工业大学,交通科学与工程学院,黑龙江,哈尔滨,150090)，蓝碧武,纪伦,LAN Bi-wu,JI Lun(哈尔滨工业大学,交通科学与工程学院,黑龙江,哈尔滨 ,150090:)，尚云飞,SHANG Yun-fei(黑龙江省公路勘察设计院,黑龙江,哈尔滨,150040) 刊名：重庆交通大学学报（自然科学版）英文刊名：JOURNAL OF CHONGQING JIAOTONG UNIVERSITY(NATURAL SCIENCES) 年，卷(期)：2009,28(4) 被引用次数：10次参考文献(11条) 1.陈辉强,陈仕周沥青阻燃改性技术研究[期刊论文]-公路交通技术 2003(2) 2.杨学良,杨良,杨群,郭忠印,丁志勇,罗强隧道路面表面抗滑性能的调查与分析[期刊论文]-公路 2003(12) 3.W L霍金斯;吕世光聚合物的稳定性 1986 4.周箭无卤膨胀型阻燃聚丙烯的协同阻燃性能研究[学位论文] 2005 5.屈红强PVC材料的阻燃与消烟 2004 6.欧育湘实用阻燃技术 2003 7.Hietaniemi J;Kallonenr R Burning characteristics of selected substance:production 0f heat,smoke and chemicals species 1999(04) 8.罗小锋,余剑英,吴少鹏,丛培良阻燃沥青的制备与性能研究[期刊论文]-石油沥青 2005(4) 9.郭进存,廖克俭,戴跃玲阻燃沥青的研制[期刊论文]-辽宁石油化工大学学报 2005(2) 10.陈体清气相色谱及其分析应用 1987 11.崔永芳实用有机波谱分析 1994 本文读者也读过(10条) 1.刘薇.张方方.张捷隧道阻燃沥青及混合料阻燃效果评价方法研究[会议论文]-2009 2.白雯.杨友华.郭新简述阻燃沥青的发展现状[期刊论文]-中国高新技术企业2008(24) 3.廖克俭.LIAO Ke-jian SBS改性阻燃沥青的感温性能研究[期刊论文]-石油化工高等学校学报2010,23(3) 4.赵亚尊.ZHAO Ya-zun阻燃增效剂对沥青阻燃协同作用的分析[期刊论文]-交通标准化2010(21) 5.宋岩先.Song Yanxian阻燃沥青路用性能的研究[期刊论文]-石油沥青2011,25(1) 6.郭海涛.廖克俭.南雪峰.苑宝龙.Guo Haitao.Liao Kejian.Nan Xuefeng.Yuan Baolong SBS改性无卤阻燃沥青的研制[期刊论文]-石化技术与应用2011,29(2) 7.何唯.陈浩.慕为民温拌阻燃沥青的性能研究[会议论文]-2009 8.刘冬.卢久富.袁德明.廖克俭.Liu Dong.Lu Jiufu.Yuan Deming.Liao Kejian隧道用阻燃沥青的研制[期刊论文]-石化技术与应用2006,24(6) 9.刘薇.张方方.张捷.唐旭隧道阻燃沥青及混合料阻燃性能评价[期刊论文]-中外公路2010,30(5) 10.罗小锋.余剑英.吴少鹏.丛培良.Luo Xiaofeng.Yu Jianying.Wu Shaopeng.Cong Peiliang阻燃沥青的制备与性能研究[期刊论文]-石油沥青2005,19(4) 引证文献(7条) 1.李娜,关甫洋,徐希娟对含有不同阻燃剂的改性沥青胶浆的性能试验研究[期刊论文]-中外公路 2014(3) 2.梁永胜,余剑英,李汶卒,姚婷婷氢氧化铝/蒙脱土复合阻燃沥青的制备与性能研究[期刊论文]-武汉理工大学学报

道路用阻燃沥青混凝土

高速公路沥青路面层间设计施工技术标准编制说明（送审稿）陕西省高速公路建设集团公司长安大学 2013年11月

目录 1. 工作简况 (1) 1.1 任务来源 (1) 1.2 主要起草人 (1) 2. 编制目的和意义 (1) 3. 编制原则和依据 (2) 3.1 编制原则 (2) 3.2 编制依据 (2) 4. 国内外标准对比 (3) 4.1 国外先进标准情况 (3) 4.2 国内相关标准情况 (4) 4.3 国内外标准引用情况 (5) 5. 编制过程 (5) 5.1 主要工作内容 (5) 5.2 主要工作过程 (6) 6. 技术内容说明 (7) 6.1 本标准的名称 (7) 6.2 本标准的分类 (7) 6.3 本标准的定位 (8) 7. 部分条款说明 (8) 7.1 关于原材料技术性能 (8) 7.2 关于路面层间工作状态分级 (10) 7.3 关于沥青路面层间设计 (11) 7.4 关于沥青路面层间施工 (13) 7.5 关于路面层间检测方法和设备 (15) 7.6 关于温度修正系数 (16) 8. 标准指标的试验验证 (18) 8.1 透层试验 (19) 8.2 下封层试验 (19) 8.3 防水粘结层试验 (21) 8.4 依托工程验证 (23) 9. 重大分歧意见的处理 (24)

陕西省地方标准《高速公路沥青路面层间设计施工技术标准》编制说明 1. 工作简况 1.1 任务来源《沥青路面层间处治技术及标准》是经陕西省交通运输厅批准，列入2010年度省交通科研计划的项目，项目编号：10-23K。陕西省地方标准《高速公路沥青路面层间设计施工技术标准》是该课题的研究成果，由陕西省高速公路建设集团公司和长安大学负责起草, 由陕西省交通运输厅提出并归口。 1.2 主要起草人主要起草人相关情况如下表1. 表1 主要起草人 2. 编制目的和意义路面层间处理关系到整体结构的耐久性，直接影响路面使用寿命。研究调查显示，路面早期病害很大一部分是由于层间结合不良引起的。因此，实际工程中采取措施加强半刚性基层与面层层间粘结，以及混凝土板面与面层铺装之间结合，对路面的使用性能和使用寿命至关重要。随着公路修建水平的提高，路面层间处治越来越受到重视，而同时层间处治费用也不断增加，目前我国大多高速公路路面层间处治费用几乎达到一个路面结构层费用，陕西省目前在建高速公路层间处理费用每1000 m2透层近9000元，封层约12000元，粘层约6000元，并且该项费用仍在逐年不断攀升，以2012通车的十天高速汉中西段为例，所采用的SBS同步碎石封层造价更是达到12元/ m2。可见，亟需采取有效对策在保证层间结合效果的前提下，对层间处治费用进行合理优化控制。目前，国内的路面设计、施工规范对层间材料及处治方法均为一些原则性的规定，在工程

长遂道阻燃沥青面层施工质量控制要点

长遂道阻燃沥青面层施工质量控制要点分析摘要：文章结合近年的工作以及对相关资料的查阅，以贵州地区隧道路面施工为例，从沥青路面的阻燃配合比及施工铺装工艺等方面对长隧道阻燃沥青面层施工质量控制要点进行分析，为相关工作者提供理论参考。关键词：长隧道施工，沥青路面，铺装，调配，质量控制abstract: based on the recent work, and to the related data access to guizhou province tunnel pavement construction, for example, of the asphalt pavement with flame retardant from ratio and construction process of pavement long tunnel flame retardant construction quality control points of asphalt surface analysis for related workers provide theory reference. keywords: long tunnel construction, asphalt pavement, surfacing, regulations, and quality control 随着我国经济的不断发展,贵州交通业建设事业来了发展的春天,迎着机遇快速发展。然而,贵州属于典型的卡斯特地势地貌的高原地区，隧道在公路建设中占据着重要的地位,其施工难度也较大。目前,隧道路面大部分为水泥混凝土路面。就贵州省而言,已建成通车的隧道路面基本上采用水泥混凝土路面,现行《公路隧道设计规范》(jtjd70-2004)已将平整、耐磨、低噪音的隧道内复合沥青混

隧道沥青阻燃效果试验

文章编号：1009-6825（2012）28-0118-02 隧道沥青阻燃效果试验研究收稿日期：2012-07-26 作者简介：刘利（1986-），女，硕士，助理工程师刘利（北京建达道桥咨询有限公司，北京100015）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7384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。 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。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。 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。沥青的燃烧反应过程可以用如下方程式表示： RCH 2·+O 2 ?RCHO+·OH（链引发） ·OH+CO?CO 2 +·H（链传递） ·H+O 2?·OH+·O（链传递）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。 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= Q O Q O +Q N ?100%。其中，Q O为氧气流量，L/min；Q N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。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。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/%036912 FRMAX19．523．426．328．231．1 ATH19．522．224．126．227．8 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。 3．1阻燃剂的掺加量对阻燃性能的影响 · 811 ·第38卷第28期 2012年10月山西建筑 SHANXI ARCHITECTURE Vol．38No．28 Oct．2012

大隧道沥青混凝土路面的防火安全性能

大隧道沥青混凝土路面的防火安全性能为提高行车安全，公路隧道往往采用沥青路面。由于沥青具有可燃性，人们对隧道沥青路面在火灾中的安全性一直存在争议，迄今为止国内外对此仍缺乏深入研究。本研究以浙江台缙高速公路长7. 6km 的苍岭隧道为研究对象，针对公路长隧道沥青路面的防火安全问题展开理论和试验研究，分析和评价了公路长隧道沥青路面的交通安全技术性能。研究的主要内容：（1）采用热分析技术进行沥青及其胶浆的燃烧热重试验，建立起沥青及其胶浆的燃烧特性曲线，分析得到SBS 沥青及其胶浆、阻燃沥青及其胶浆的着火点分别为433 、432 、417 、424℃，燃烧速率分别为9. 482 ×10 - 5 、3. 3 ×10 - 5 、6. 64 ×10 - 5 、3. 38 ×10 - 5 kg/ （m2.s）；（2）建立了一套模拟隧道火灾环境下包括沥青、沥青胶浆、沥青混合料、沥青路面的室内直接燃烧试验和评价方法，通过直接燃烧试验评价沥青在火灾中燃烧的难易程度，并测得在通常火灾规模下沥青路面燃烧深度不超过4 cm ；（3）进行了在风速为0～3m/s通风条件下的隧道沥青路面1/ 20比尺模型的燃烧试验，并研制开发了相应的集成化试验图像、数据自动采集系统，得到不同通风条件下隧道火灾过程沥青路面温度场分布和变化规律；（4）利用扩散燃烧模型、k2ε模型和P21 模型分别对燃烧、湍流流动和辐射传热过程加以描述，建立起了非绝热的隧道火灾三维数学模型，

通过对不同火灾规模、通风条件下隧道火灾的模拟分析得到：低于10 MW 的隧道火灾基本不会引起沥青路面燃烧，对于20 、50MW 规模的隧道火灾，保持2 、4 m/s 的通风就基本能确保沥青路面不被引燃，沥青路面燃烧产生的释热率影响不到隧道火灾规模的2.3%；（5）在上述研究基础上，对公路长隧道沥青路面防灾安全性进行综合评价，并提出沥青路面防火结构层组合技术建议和减灾对策。研究成果具有创新点：（1）首次系统研究公路长隧道沥青路面火灾过程的安全性，揭示了长隧道沥青路面火灾过程机理；（2）结合计算流体动力学和热重分析技术评价了沥青路面燃烧对隧道火灾规模的影响；（3）从化学动力学和热力学角度出发，结合统计力学和概率论原理，利用网络并行运算平台技术，建立起隧道沥青路面火灾过程的数值模拟分析方法。该研究于2004年6月开始，2007年3月通过浙江省交通厅组织的专家鉴定，成果达到国际领先水平。该研究填补了国内外公路长隧道沥青路面的防火安全性领域的空白，为我国公路长隧道沥青路面的安全使用提供重要依据和具体技术措施。

阻燃沥青路面设计说明

隧道内阻燃沥青路面施工图设计说明 1遵循的规范、规程 ①《公路工程技术标准》（JTG B01-2014） ②《城市道路工程设计规范》（CJJ 37-2012）[2016 版] ③《城镇道路路面设计规范》（CJJ169-2012） ④《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2017） ⑤《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004） ⑥《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40-2011) ⑦《公路水泥混凝土路面施工技术细则》(JTG/TF30-2014) ⑧《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG E51-2011） ⑨《公路沥青玛蹄脂碎石路面技术指南》(SHC F40-01-2002) ⑩《公路建设项目环境影响评价技术规范》（JTG B03-2006） ?参照执行了其他有关技术规定（指导意见）。施工时，如有新的规范规程颁布，应按新的规范、规程执行。 2主要设计标准（1）道路等级：城市主干道；（2）设计速度：60km/h；（3）道路荷载：城-A 级； 3路面结构 3.1隧道盾构段、暗埋段、敞口段路面结构上面层：4cm SMA-13S SBS 改性温拌阻燃沥青玛蹄脂碎石混合料改性乳化沥青粘层中面层：6cm AC-20C SBS 改性温拌沥青混合料（掺抗车辙剂）防水粘结层：在混凝土垫层上进行抛丸处理后，其上铺设热喷SBS改性沥青+碎石防水层，与下面层共同组成防水体系。垫层：不等厚混凝土垫层内需设置钢筋网。且变形缝两侧需加强设计，具体设计详见隧道主体结构设计图纸。沥青面层抗滑性能：横向力系数SFC60 要求不小于54，构造深度TD 要求不小于0.55mm。测试方法采用T0965，T0961、T0962。 3.2沥青混合料施工技术要求沥青混合料类型主要有改性沥青SMA-13S、改性沥青AC-20C，沥青路面施工必须按照设计要求，严格执行《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）各条文要求。 3.2.1原材料技术要求（1）沥青 SMA-13S、AC-20C 采用优质SBS 改性沥青，SBS 改性剂掺量不少于总质量的4.0%。其技术要求见下表；中面层添加抗车辙剂，抗车辙剂掺加比例为沥青总质量的0.4%。

浅谈隧道沥青路面阻燃剂的应用

浅谈隧道沥青路面阻燃剂的应用徐士翠由于隧道内特殊的地理环境和施工条件，以及水泥混凝土抗水、不燃，因此长期以来，我国公路隧道铺面多采用水泥混凝土路面。但是，水泥混凝土路面在行车舒适性、抗滑性、低噪音及平整度等方面无法与沥青混凝土相比，而且水泥混凝土路面使用寿命短、维修周期短、路面养护费用高，已愈来愈不适应现代公路交通的要求。近年来，为了适应对隧道路面安全性、舒适性、环境友好和人性化等方面提出的更高的要求，一些隧道中开始采用沥青路面代替水泥混凝土路面，或者在原来水泥混凝土路面加铺沥青面层，以提高隧道路面的使用性能和改善隧道运营环境。但是由于沥青具有可燃性，在隧道工程中，特别是大型公路隧道、跨江海隧道中使用存在一定的火灾安全隐患。为了将沥青路面更好的应用于隧道内路面铺装中，解决公路隧道的防火问题，世界各国的相关研究人员都在致力于各种高效、低烟、低毒沥青阻燃剂的研究。一、阻燃剂介绍目前阻燃剂的种类繁多，按化学组成可分为：无机阻燃剂和有机阻燃剂；按照有无含卤素，又可分为：卤系阻燃剂和无卤阻燃剂。（一）卤系阻燃剂主要产品：十溴二苯醚、四溴双酚A、四溴邻苯二甲酚酐、五溴甲苯和六溴环十二烷等等。溴系阻燃剂形貌如图1所示。图1 溴系阻燃剂

阻燃机理：有机卤化物在气相中产生活性卤素基团HX，能与聚合物降解产生的H和OH自由基相互作用，使自由基浓度下降，从而延缓和终止燃烧的链反应。卤素阻燃剂是目前世界上产量最大的有机阻燃剂之一，以其添加量少，阻燃效果显著而在阻燃领域中具有重要地位。但这些材料在分解和燃烧时，会产生大量烟雾和有毒气体。另外，人们发现多溴苯醚的高聚物还会产生具有致癌性的多溴代二苯并嗯二烷(PBDD)及多溴代二苯并呋喃(PBDF)。（二）无卤阻燃剂（1）磷系阻燃剂主要成分：按组成和结构可分为无机磷阻燃剂和有机磷阻燃剂。无机磷阻燃剂主要以红磷、磷酸盐及磷一氮基化合物为主；有机磷系阻燃剂主要以磷酸酯、亚磷酸酯和膦酸酯为主。此外，还有多种磷取代基的化合物、多聚物等。磷系阻燃剂形貌如图2所示。图2 磷系阻燃剂阻燃机理：磷系阻燃剂受热时分解生成热稳定性强的聚偏磷酸，在燃烧物表面形成隔离层。另外，聚偏磷酸具有脱水作用，促进炭化，使表面形成炭化膜，从而起到阻燃作用。磷系阻燃聚合物燃烧时，对环境污染少，阻燃剂含量较少就能达到好的阻燃效果，且对聚合物材料的各种性能影响小。无机磷阻燃剂中红磷是一种性能优良的阻燃剂，发烟量小、低毒、应用范围广，能单独使用，也可与其他阻燃剂共同使用。但是无机磷阻燃剂中红磷易吸湿，放出有毒磷化氢，在使用过程中易吸潮、易氧化、易释放剧毒气体、粉尘易爆炸等，因此使用受到很大限制。有机磷系阻

常温阻燃沥青混凝土路面施工方法_secret

常温阻燃沥青混凝土路面施工方法 1.前言国内高速公路网的整体形成，逐渐完善了社会生产和人民的出行。隧道路面工程作为穿越深谷连接桥梁的动脉，上面层施工采用常温阻燃沥青混凝土设计方法，不仅降低了施工中烟尘、有害气体排放和噪声污染，而且还减少了使用过程中火灾事故的发生率，提高了行车的安全舒适性。常温阻燃沥青混凝土施工是在沥青混合料中按照一定加工工艺加入一定剂量的阻燃剂和温拌剂，提高易燃聚合物难燃性，实现节能环保与低碳施工，以及有效控制质量的方法。 2.工法特点 2.1有效避免火灾事故的发生率，大大提高行车安全舒适性； 2.2由于常温施工，降低了机械的损耗率，增加了机械设备的有效利用率； 2.3由于温度的控制，减少了有害气体的排放和环境污染； 2.4常温的保温措施，充分提高了工作效率和碾压效果； 2.5在常温范围内控制路面疲劳开裂； 2.6封闭空间路面施工，要制定切实可行的安全施工方案，以及

配备满足工程需要的安全标识防护措施。 3.适用范围本工法适用各等级公路新建、改建隧道路面面层施工。 4.工艺原理常温阻燃沥青混合料结合Superpave一种全新设计方法，按照选定的质量比例先加入温拌剂，以500r/min的转速搅拌两分钟制得温拌沥青后；随机加入一定阻燃剂，继续搅拌二十分钟使两种外加剂在沥青中混合得到常温沥青混合料。 4.1作用机理 4.1.1高温时，能够满足高温性能要求，不产生过量车辙。 4.1.2低温时，能够满足低温性能要求，避免减少低温开裂。 4.1.3常温时，有效控制疲劳开裂。 4.2特性 4.2.1常温状态下，具有粘性和弹性成分特征。 4.2.2常温阻燃沥青混合料极限氧指数不小于23；表明材料不易燃。 5施工工艺流程及操作要求 5.1施工工艺流程图（图1）