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。     

阻燃沥青及其混合料的研究现状

首先对沥青的受热行为、沥青的阻燃机理进行了分析,随后对阻燃沥青及阻燃沥青混合料的制备和性能进行了总结,最后对阻燃沥青及其混合料的发展进行了回顾,并对它们今后的发展方向进行了展望。     

阻燃沥青的制备与性能研究

选用三种阻燃剂分别制备了不同的阻燃沥青。研究了不同阻燃剂对沥青阻燃性的改善效果，并考察了各种阻燃剂对沥青物理性能的影响。结杲表明：三种阻燃剂对沥青的阻燃性有不同的改善作用，对沥青的物理性能也有不同的影响。     

聚磷酸铵阻燃沥青的研究

用聚磷酸铵（简称xvP）做沥青阻燃剂来制备阻燃沥青,根据极限氧指数和沥青三大指标确定APP的最佳掺量。试验证明,沥青在APP的最佳掺量下,其极限氧指数显著提高,变成难燃n级材料,具有自行熄灭的能力,针入度和软化点无明显变化,延度下降,并有离析的现象。采用KH550硅烷偶联剂对APP进行表面改性,结果表明,对APP改性后,APP与沥青的相容性变好,阻燃沥青的极限氧指数进一步提高,针入度和软化点较改性前无明显变化,延度显著增加,混合料的路用性能不降低。     

SBS改性无卤阻燃沥青的研制

以辽河AH-90沥青为基质沥青,苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）为改性剂,聚磷酸铵、季戊四醇、聚二甲基硅氧烷、Mg（OH）2、Al（OH）,按质量比2：3：2：1：1配制成复合阻燃剂,并采用LKJ—II型沥青调和剂,制备出SBS改性无卤阻燃沥青。性能评价结果表明,所制备SBS改性阻燃沥青的主要理化性质符合JTGF40-2004标准的要求;在复合阻燃剂加入量（占基质沥青的质量分数）为15％时,其氧指数为31．5％,烟密度为37．44,烟气毒性等级达到ZA1。     

阻燃环保沥青的开发及性能评价

通过向SBS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SBS改性沥青和阻燃环保沥青进行了胶结料和混合料的性能试验。结果表明：阻燃环保沥青的常规性能与SBS改性沥青相比变化不大,而氧指数得到了较大的提高,较好地改进了阻燃性能。对SBS改性沥青及阻燃环保沥青混合料进行了车辙试验、小梁弯曲试验、水稳定性试验等,结果表明：阻燃环保沥青混合料的路用性能与SBS改性沥青相当。同时,模拟燃烧结果表明,阻燃环保沥青有效改善了沥青混凝土的阻燃性能。     

环保型SBS改性阻燃沥青性能研究

采用氧指数测定法、动态剪切流变实验、弯曲梁流变实验和DSC-TG实验、扫描电镜(SEM)手段研究了环保型SBS改性阻燃沥青的性能;通过研究环保型阻燃剂对SBS改性沥青阻燃性能、物理性能、135 ℃运动黏度和高低温流变性能的影响确定了环保型阻燃剂的加入量;检测了环保型SBS改性阻燃沥青的环保性能。结果表明,环保型SBS改性阻燃沥青具有良好的阻燃性能、物理性能、热储存稳定性及环保性能,环保型阻燃剂可以提高SBS改性沥青的高温性能,但会影响低温性能;环保型阻燃剂的加入可以提高SBS改性沥青的热分解温度和开始燃烧温度,并且在沥青燃烧时可以减少烟密度及有毒烟气的释放。     

阻燃沥青混合料的配合比研究

隧道沥青路面在使用过程中,一旦发生交通事故引起路面着火,后果不堪设想。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阻燃性能,从而达到隧道路面阻燃的效果。应用AC-16密集配以及两种阻燃剂（海川和路安特）对阻燃沥青混合料的配合比试验以及路用性能进行探讨。提出了在进行隧道阻燃沥青混合料的配合比设计过程中,必须参照沥青路面的路用性能以及阻燃剂的阻燃性能综合比选。     

阻燃沥青的制备及性能研究

利用氢氧化铝、氢氧化镁制备了阻燃沥青，通过沥青三大指标评价了阻燃剂对沥青物理性能的影响，并利用SHRP试验及热分析方法对阻燃沥青高温、低温性能及阻燃机理进行了研究。结果表明：阻燃剂的加入可以提高沥青的粘性，提高其抗高温性能；在掺量为15％左右时可以提高沥青抗低温开裂的能力；无机阻燃剂能有效减少沥青的热解数量，有利于减少有毒气体的生成，起到良好的阻燃效果。     

隧道用阻燃沥青的研制

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GB/T 15180—2000要求的阻燃沥青。     

SBS改性沥青机理研究

通过分析SBS改性沥青的红外光谱谱图、组分分布、DSC谱图。考察储存和加工工艺参数对SBS改性沥青性能稳定性的影响,深入探讨了聚合物改性沥青的机理。认为沥青改性以物理改性为主;SBS颗柱易吸收沥青中的饱和分,溶胀后的SBS极性与胶质相似;SBS颗粒与沥青有不完全相容性,SBS颗粒与沥青组分的亲和作用对沥青的相态转变产生影响;沥青组分对SBS的溶胀与吸附是一个动态的过程,它是沥青新胶体体系的形成和沥青聚集态结构改变的基础,这种动态过程对聚合物改性沥青的性能有很大影响。     

环氧大豆油改性氧化沥青研究

选用环氧大豆油改善氧化沥青物理与力学性能，使改性沥青的软化点下降，延度与针入度显著升高，其综合性能基本接近优质道路沥青的指标。扫描电镜与红外光谱分析结果表明：环氧大豆油中环氧基与沥青质、树脂质中的羟基、酚基之间发生物理化学作用，显著提高了环氧大豆油与沥青之间相容性，使沥青质更均匀地分散在改性沥青中，从而改善了氧化沥青的性能。     

天然岩沥青改善道路石油沥青机理研究

随着公路交通量的增加和对路面耐久性要求的提高，改性沥青在我国道路工程中应用越来越多，掺加天然岩沥青是改性方法之一。为了研究天然岩沥青改性普通沥青性能的内在机理和原因，以新疆岩沥青和滨州90号沥青作对比，采用元素分析、红外光谱、分子量、胶粒当量直径测试等技术手段分析了沥青的化学组成与结构。结果表明天然岩沥青中的沥青质和胶质含量高，硫、氮、氧等杂原子含量高，增加沥青质和胶质的极性，天然岩沥青与普通沥青混合后，分子极性大为增强，分子的缔合能力增强，沥青质分子相互吸引形成胶核，向外依次吸附胶质、芳香分和饱和分形成胶团结构，提高沥青的粘滞性、粘附力及沥青体系稳定性；羧基、羰基、醛等表面活性基团可改善沥青在集料表面的吸附，增加了沥青的抗水损坏性能。     

沥青路面低温开裂问题的探讨

沥青路面的低温开裂已成为各国道路界普遍关注的核心问题。分析了国内外低温开裂研究的进展，并从温缩裂缝的形式、影响因素、温度在沥青路面中的分布规律、评价指标方面进行了综合阐述。     

东海大桥桥面沥青铺装设计研究

东海大桥是一座超长跨海大桥，它承担洋山深水港繁重的货物运输，其桥面沥青铺装设计从保证良好的抗车辙性能、耐疲劳性能等出发，采用浇注式沥青混凝土和沥青马蹄脂碎石分别摊铺作为下层和上层，至今桥面表现出良好的使用状态。     

高软化点氧化沥青对改性沥青性质的影响

采用催化氧化的方法制取高软化点的氧化沥青，替代天然沥青作为改性剂，与国产沥青混合使用，可以提高沥青的高温性能和针入度指数。催化氧化的效果优于空白氧化。     

乳化SBS改性沥青和SBR改性乳化沥青对比试验

SBR改性乳化沥青容易生产,低温性能好,是目前公路工程中常用的改性乳化沥青；而乳化SBS改性沥青的高温性能好,更适应炎热地区使用。在实验基础上,对比两种乳化沥青的生产工艺、性能及造价,乳化SBS改性沥青具有良好的推广应用前景。     

道路沥青及SBS改性沥青的紫外老化研究

采用紫外辐射试验对道路沥青和SBS改性沥青进行加速老化试验研究.利用老化前后的软化点、针八度、延度和四组分变化。分析了道路沥青的紫外线老化机理。结果表明:随紫外线老化时间的延长,道路沥青和SBS改性沥青软化点呈上升趋势、针入度和延度呈降低变化趋势,其中又以延度变化最为明显。经紫外线老化后道路沥青和SBS改性沥青的四组分也有变化,其中沥青质略微上升、芳香分略微降低,而饱和分和胶质变化不大。