长大隧道沥青路面铺装中温拌阻燃技术对施工环境的影响

以长大隧道为研究对象,分别测试热拌工艺和温拌阻燃工艺条件下隧道中部挥发性有机化合物(VOC)体积分数、CO体积分数和照度在施工区域的变化情况,由此分析评价温拌阻燃工艺对长大隧道沥青路面施工环境的影响。结果表明:长大隧道铺装采用热拌工艺时,整个作业区域内的沥青烟质量浓度数值均偏高,且部分区域超出了阈值,照度均在人行照度标准之下;而采用温拌阻燃工艺时,施工区域沥青烟质量浓度降低显著,其中VOC体积分数降低26.8%,CO体积分数降低21.9%,施工区域照度提高103.2%,施工环境得到显著提升;良好的隧道铺装施工环境不仅有利于施工人员的身心健康,而且有助于提高隧道铺装施工质量。

隧道阻燃沥青微观结构及阻燃性能研究

以水硼酸锌、十溴二苯醚、三氧化二锑三种阻燃剂和基质沥青为材料制备了10组沥青样品,采用红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)和热重分析(TGA)等方法,分析了阻燃剂种类及掺量对阻燃沥青性能的影响,观察了老化前后沥青微观结构的变化,研究了阻燃剂和沥青间相互作用的机理。结果表明,阻燃剂掺量不宜超过5%;三种阻燃沥青和基质沥青具有相同的官能团,阻燃沥青只是物理改性;长期老化过程中,三氧化二锑对改性沥青内部官能团影响严重,不能改善改性沥青的老化性能;阻燃剂的微观形貌为无定形球状结构,增大了阻燃沥青的分子间作用力,提高了阻燃沥青的性能;水硼酸锌阻燃沥青具有更好的热稳定性,且增加阻燃剂的掺量并不能有效地提高阻燃沥青的热稳定性。

温拌阻燃沥青混合料在隧道路面中的应用研究

温拌阻燃沥青混合料在隧道路面中的应用研究,有助于降低隧道路面火灾危害。通过对原材料相应技术性质进行测试后,对温拌阻燃沥青混合料进行级配设计,确定最佳油石比,并对温拌阻燃沥青混合料进行车辙试验,检验混合料高温性能,小梁弯曲试验检验混合料低温性能。试验结果得出其最佳沥青用量为4.6%,温拌阻燃沥青混合料动稳定度略小于普通基质沥青混合料动稳定度,但仍满足道路施工规范。温拌阻燃沥青混合料实际抗弯拉强度和弯曲劲度模量均低于普通沥青混合,同时也降低了部分最大弯拉应变,但两者变化较小,仍然满足材料低温性能。

阻燃沥青混合料在隧道路面中的应用研究

依托红花尖隧道阻燃沥青路面的施工应用,探究阻燃沥青混合料在隧道路面应用的可行性。结合沥青三大指标试验确定阻燃剂最佳掺量,并验证了阻燃沥青的阻燃性和抑烟性,在试验路铺筑基础上验证了阻燃沥青路面的高温稳定性。研究表明:从路用性能与经济性角度考虑,阻燃剂掺量在6%时具有较好的路用性能、阻燃性能及抑烟性能。试验路钻芯取样结果显示,阻燃沥青路面具备较高的高温稳定性,可有效延长隧道路面使用寿命。

复合氢氧化物改性沥青阻燃和路用性能

将氢氧化铝(ATH)和氢氧化钙(HL)按质量比1∶1混合制得复合氢氧化物阻燃剂,采用热重、锥形量热仪和冻融劈裂等试验研究复合阻燃剂对沥青阻燃性能和路用性能的影响.结果表明,复合氢氧化物阻燃剂具有协同阻燃作用,较单一氢氧化物阻燃剂(ATH或HL)可以进一步延长沥青混合料的点燃时间,且降低平均热释放速率和CO产率的幅度更大;采用复合氢氧化物阻燃剂等量替代矿粉,可以有效地提升沥青混合料的高、低温性能和水稳定性.复合氢氧化物阻燃剂可以在更宽广的温度区间发挥阻燃作用,阻燃抑烟效果及路用性能俱佳,且性价比更高.

硼酸锌对隧道阻燃沥青的阻燃增效作用及机理

利用硼酸锌(ZB)与自制的沥青阻燃剂(BFR-Si)对道路沥青进行复合改性来制备隧道阻燃沥青.通过锥形量热法、热重分析法和烟密度法等测试方法系统研究了ZB与BFR-Si协同阻燃道路沥青的燃烧性能,探究了二者的阻燃增效作用和阻燃机理.结果表明:添加适量ZB可使道路沥青+BFR-Si体系的烟密度(Ds)、热释放速率(HRR)、质量损失速率(MLR)以及有效燃烧热(EHC)等指标显著下降,点燃时间显著延长,实际成炭量增加;ZB对道路沥青+BFR-Si体系具有较显著的阻燃增效作用;道路沥青+BFR-Si体系呈现吸热阻燃机理和凝聚相阻燃机理的特征,道路沥青+BFR-Si+ZB体系主要呈现凝聚相阻燃机理的特征.

长大隧道沥青路面用阻燃剂种类及阻燃机理研究现状

概述了沥青阻燃剂的几种典型阻燃原理:吸热、覆盖、抑制链反应及不燃气体窒息作用等;分析了常用沥青阻燃剂的特点及其阻燃机理,指出了沥青混凝土路面的阻燃研究目前主要集中在沥青结合料的阻燃研究和评价上;介绍了新型的阻燃技术和阻燃思路;展望了长大隧道阻燃沥青混凝土路面的研究方向:低温施工的阻燃沥青混凝土由于排放少、热辐射低、有利于施工操作而具有很好的发展前景。

基于氢氧化铝阻燃体系的开级配沥青磨耗层防火面层研究

基于氢氧化铝(ATH)沥青阻燃体系,通过极限氧指数与闪点温度测试,研究ATH与氢氧化镁(MH)的阻燃性能及Zeolite沸石粉的阻燃促进作用,提出ATH,MH及Zeolite沸石粉的复合阻燃沥青配合设计,利用研究成果制备开级配沥青磨耗层(OGFC)沥青混合料并测试其阻燃、路用性能。研究结果表明:ATH,MH和Zeolite三者按比例复合制备的阻燃沥青极限氧指数可达到29%以上,闪点温度近420℃,阻燃性能优异;所制备的OGFC沥青混凝土,当空隙率为20%时,动稳定度达到7365次/mm,燃烧时间较水泥混凝土缩短一半,逃逸汽油量高达89%,路表温度控制在200℃以下,空气温度不足50℃,其阻燃、路用性能优异。

膨胀型沥青阻燃剂阻燃性能研究

在分析阻燃沥青阻燃机理的基础上,结合阻燃剂的使用要求及发展趋势,选用膨胀型阻燃剂IFR制备阻燃沥青。采用极限氧指数、协同效率和阻燃价值等指标评价了阻燃剂对SBS改性沥青的阻燃效果,通过分析单一阻燃剂、二元复配、三元复配体系的阻燃效果,确定膨胀型阻燃体系的最佳复配比。

阻燃沥青混合料阻燃抑烟性能及路用性能研究

设计沥青混合料直接燃烧试验,以试件燃烧时间、表面温度为指标评价阻燃剂对沥青混合料阻燃性能的影响;提出试件燃烧时烟雾面积的计算方法,以烟雾面积大小判别阻燃剂的抑烟效果;设计沥青混合料的路用性能试验,评价阻燃剂对沥青混合料路用性能的影响.结果表明:阻燃剂掺量越大,沥青的氧指数越高,沥青混合料试件的燃烧时间越短,表面温度越低,抑烟性能越好.阻燃效果较好的酸性阻燃剂会显著降低沥青混合料的高温稳定性和水稳定性.阻燃剂在沥青铺面工程中的适用性必须综合考虑其对沥青混合料阻燃性能和路用性能的影响.

复合阻燃剂对花岗岩沥青混合料路用性能的影响

探究阻燃剂种类、掺量对SBS改性沥青性能的影响,并着重研究自制复合阻燃剂对以花岗岩为集料的AC-13C和SMA-13沥青混合料路用性能的影响。试验结果表明:复合阻燃剂具有阻燃、抑烟的双重作用,掺量为10%时,阻燃沥青的氧指数达到25.8%,阻燃效果较为明显;复合阻燃剂可以小幅提高以花岗岩为集料的AC-13C和SMA-13的车辙动稳定度,但降低了它们的残留稳定度比和冻融劈裂强度比,其中冻融劈裂强度比分别降低到70.1%和70.7%,降幅分别达到17.1%和16.7%。在冻害严重、地下水位偏高的隧道地段不宜采用此两种以花岗岩为集料的阻燃沥青混合料。

温拌阻燃纤维沥青混合料性能的研究

针对隧道路面铺装的特点和热拌沥青混合料在生产和施工过程中存在的问题,研制了一种拌和温度低,路用性能好,具有良好阻燃效果的温拌阻燃纤维沥青混合料。通过室内试验,检验温拌阻燃纤维沥青混合料的路用性能,验证其具有与相应的热拌纤维沥青混合料相当甚至更优的性能。

阻燃沥青复合式路面结构经济效益分析

对阻燃沥青复合式路面进行了全面的技术性能分析,结合2009年海河东路地道材料的供应价格,对阻燃复合式路面和半刚性基层沥青路面进行了经济对比分析,得出结论:阻燃复合式长寿命路面是集AC路面与CRCP路面优点于一身,经济合理的一种路面结构。

抗滑、阻燃、降噪沥青混合料(AFNA)在隧道路面中的应用

大型隧道因为内部光线差,环境相对封闭,纵坡大,为事故多发地段,又有工程难度大、投资大、社会影响大的特点。为保证行车安全,便对隧道路面提出了很高的要求。本文结合工程实例介绍了抗滑、阻燃、降噪沥青混合料(AFNA)在隧道路面中的应用,实践证明抗滑、阻燃、降噪沥青混合料(AFNA)在隧道路面中应用,有较好的实用价值和经济效益,以供同行参考。

隧道阻燃沥青及其混合料的发展现状

针对沥青的燃烧特性,分析了沥青阻燃剂的阻燃机理及使用要求,例举了几种常用的阻燃剂,并论述了其阻燃机理。总结了阻燃沥青及阻燃沥青混合料的制备方法,归纳了阻燃沥青及其混合料的阻燃评价指标,提出了阻燃沥青及其混合料研究中存在的问题及改进措施。

港珠澳大桥沉管隧道沥青路面结构设计与实施

沉管隧道预制管段拼装结构易引发路面反射裂缝,海底隧道封闭、潮湿的施工环境条件易导致基面潮湿、施工困难、路面湿滑等问题。为解决上述技术难题,通过对路面使用环境气候、交通等条件的综合分析,借鉴类似工程实践经验,提出3cm温拌改性沥青AC10铺装调平层+6cm温拌改性沥青SMA16铺装下层+4cm温拌阻燃改性沥青SMA13铺装上层的铺装方案,并制定沉管隧道管节接头、节段接头及路缘等区域的细化处治方案。从隧道路面设计验算及实施检测结果来看,沉管隧道路面结构设计方案与细部方案是科学、合理、可行的,可以为今后类似工程建设提供借鉴。

高速公路隧道沥青路面阻燃剂种类及阻燃机理

主要介绍了高速公路隧道沥青路面用阻燃剂的种类,详细分析了阻燃剂的阻燃机理以及阻燃剂的发展方向。并通过实例指出:在保证沥青混凝土路面性能的基础上使用阻燃沥青可提高路面的阻燃性,同时使用的阻燃沥青混合料生产工艺简单,不增加生产成本和有害气体的二次排放。

考虑隧道阻燃的纳米黏土/ATH复合改性沥青优化设计

为提高隧道沥青材料阻燃性能,选取不同类型纳米黏土(膨润土(OMMT)和层状双金属氢氧化物(LDH))和金属氢氧化铝(ATH)进行复掺制备复合改性沥青,并采用三大指标和极限氧指数(LOI)试验方法,对不同复合改性沥青的性能进行表征,在此基础上,利用综合指数法,通过多指标分析优选复合改性沥青的最佳配比,并采用热重(TG)测试方法,对优化的复合改性沥青的热解特性进行测试。结果表明,ATH/纳米黏土复合改性材料降低了沥青材料的针入度和延度并提高了其软化点,ATH/OMMT复合改性材料对沥青材料三大指标的影响程度高于ATH/LDH复合改性材料;与ATH单掺改性沥青相比,ATH/纳米黏土复合改性沥青的LOI值显著增大,两者表现出良好的协同阻燃作用,ATH/OMMT改性沥青的协同作用明显优于ATH/LDH改性沥青,而改性剂粒径对沥青性能的影响较小;基于综合指数分析方法,最终优选OMMT和ATH进行纳米复合改性沥青的制备,其中ATH掺量优选为10%,OMMT掺量为1%和3%(质量分数)。热重测试结果表明,复合改性沥青的热解成炭率显著提高,其成炭性与其阻燃性能具有良好的相关性。

基于热重质谱联用技术的改性沥青阻燃抑烟性能分析

对阻燃改性沥青进行闪、燃点与极限氧指数试验,并结合热重质谱联用技术,评价两种阻燃剂的阻燃抑烟性能,分析其阻燃抑烟机理,并选择最优的阻燃改性方案.结果表明:阻燃剂的添加极大的提升了沥青材料的阻燃抑烟性能,有机阻燃剂AP428的阻燃效果明显大于无机氢氧化物阻燃剂.掺量为14%的AP428阻燃改性沥青的闪点达到335℃,极限氧指数达到24.3,燃烧第一阶段反应活化能增加了19.9%,第二阶段反应活化能增加了11.4%.且从抑烟性能结果来看,SBS改性沥青阻燃剂AP428的最佳掺量为14%,这与闪点、燃点、极限氧指数以及热重分析结果一致.

阻燃温拌沥青技术在丹通高速公路隧道路面中的应用

针对隧道沥青路面铺装的特点,开发一种施工温度低、阻燃效果好的阻燃温拌沥青混合料,并对其进行室内试验及检测,并在丹通高速公路隧道路面中应用。结果表明:阻燃温拌沥青混合料与热拌沥青混合料相比,路用性能基本相同,并且施工过程中排放的烟气总量及毒气含量明显减少,是一项值得推广的新技术。