沥青燃烧性能测试方法与填料阻燃机理研究-交通运输工程专业论文.docxVIP

中文摘要 中文摘要 I I 摘 要 随着我国公路建设的不断发展，公路隧道里程呈逐年增长的趋势，对道路的安全性 和舒适性也提出了更高的要求，大量的长大隧道路面已采用沥青混凝土结构。然而，沥 青在空气中是一种易燃材料，高温下会燃烧，放出大量的烟雾和有毒气体，加之长大隧 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，甚至危及人的生命。因此，长大隧 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。 本文首先介绍了阻燃沥青的国内外研究现状，包括阻燃技术的研究进展、阻燃沥青 的阻燃机理、阻燃沥青阻燃性能的测试和评价方法。对比分析了纺织品、塑料、橡胶三 种材料的燃烧特性及测试方法之间的差异。详细探讨了目前我国在阻燃沥青研究方面存 在的问题。 其次，利用数显氧指数仪测试基质沥青、橡胶沥青、埃索 SBS 改性沥青、阻燃沥青、 阻燃沥青胶浆五种沥青的燃烧性能，研究分析试样尺寸、点火控制时间、状态调节时间 对沥青燃烧性能测试结果的影响。研究结果表明，完全参照化工等行业测试标准对沥青 燃烧性能进行评价时，得出的结果与实际相差很大。本文通过大量的试验，提出试样尺 寸采用 4mm×6mm 或 4mm×7mm，长度取 80mm~ 100mm，点火控制时间延长至 40s， 状态调节时间设定为 12h，则更能合理的测试评价沥青的燃烧性能。 再次，采用中海基质沥青为基础材料，分别加入不同比例的各种阻燃剂和填料，测 试它们的阻燃性能。然后通过比表面积、粒径组成、SEM 电子显微图对各种阻燃剂和 填料加以表征和分析，深入揭示填料的阻燃机理。通过实验研究表明，无论是阻燃剂还 是填料，各种材料的加入对沥青的阻燃性能都有一定的影响。对于矿粉、水泥、石粉来 说，其阻燃性能主要由材料对沥青的稀释作用提供。在添加量较小时，比表面积越大， 对沥青的稀释作用越强，阻燃性能越好。粒径组成分布越均匀，外部形态越规则，其阻 燃性能越好。在添加量较大时，比表面积越大的，更容易使沥青胶浆达到饱和，使稳定 性降低，相容性下降，阻燃性能提高变慢。而矿粉比表面积较小，所以在添加量很高时 仍能有效的提高沥青胶浆的阻燃性能。对于硼酸锌、三氧化二锑、沥青阻燃剂三种阻燃 剂来说，其阻燃性能不仅由材料的理化性能提供，还与材料的比表面积、粒径组成、外 部形态有关，但材料的阻燃性能主要由理化性能提供。 最后，对研究成果做了总结。并利用上面的实证结论，对沥青路面阻燃性能提出了 进一步的研究方向。 关键词：沥青，燃烧性能，极限氧指数，填料，阻燃机理 英文摘要 英文摘要 PAGE PAGE IV ABSTRACT With the continuous development of highway construction, the length of highway tunnels is increasing year by year, the safety and comfort of roads have to satisfy a higher standard. Nowadays, a large number of long tunnels have used asphalt concrete pavement. However, the asphalt which is a flammable material in the air can burn at a high temperature to emit a lot of smoke and toxic gas. The toxic gas, smoke and heat which are producted by asphalt burning are difficult to dissipate in the relatively closed space which lead to the difficulty for personnel escaping after the accident, always bring disastrous accidents, heavy losses, and even endanger human life. Therefore, it is significant to research the flame retardant of the asphalt concrete pavement in long tunnels for ensuring operational safety. First, this paper introduces the research status of aspha