隧道路面阻燃、降噪瀝青鋪裝層材料的研究與開發(fā).pdf

1、我國交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)事業(yè)高速發(fā)展，一大批大型公路隧道工程相繼開工建設(shè)。隧道路面鋪裝水平直接關(guān)系到行車運(yùn)營質(zhì)量與安全，但是行車舒適、安全性好的道路鋪裝主流材料-瀝青路面材料卻由于自身可燃性難以在長度大、內(nèi)部空間封閉的隧道工程中廣泛應(yīng)用，同時(shí)由于隧道空間的狹窄、封閉，噪聲污染嚴(yán)重，所以研究大型隧道路面阻燃、降噪瀝青鋪裝層具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。 通過國內(nèi)外隧道鋪裝技術(shù)的分析，針對單純使用有機(jī)阻燃劑配制阻燃瀝青面層毒性大、路用性能差、

2、成本高，而且無法控制汽油燃燒、降噪性能不理想的技術(shù)問題，提出以大空隙率結(jié)構(gòu)阻燃為主，阻燃瀝青膠漿材料為輔的技術(shù)思路。在結(jié)構(gòu)上采用具有排逸汽油、窒熄燃燒功能，降噪性能優(yōu)良的開級配大空隙率礦料設(shè)計(jì)，在材料上運(yùn)用研發(fā)的阻燃高粘度改性瀝青、阻燃型礦粉等制備出隧道路面阻燃、降噪瀝青鋪裝層材料(Fire-retarding & Noise-reducing AsphaltPavement，F(xiàn)NAP)，其車轍動(dòng)穩(wěn)定度高達(dá)8672次/mm，飛散損失為5

3、.23％，路用性能優(yōu)良；吸聲系數(shù)均值0.418，優(yōu)于SMA等瀝青路面材料；模擬車輛燃燒試驗(yàn)，80％以上的汽油逃逸，表面溫度控制在200℃以下，環(huán)境溫度亦低于50℃，阻燃性能優(yōu)于普通瀝青路面及水泥砼路面，滿足大型公路隧道工程行車舒適性與安全性要求。 在研制的高粘度改性瀝青中添加聚磷酸銨/季戊四醇(APP/PER)膨脹阻燃劑，采用膠體磨碾磨工藝制備阻燃高粘度改性瀝青，60℃粘度高達(dá)76000Pa·S，5℃延度在60cm以上，離析軟化

4、點(diǎn)差僅0.6℃，極限氧指數(shù)LOI在28％以上，煙氣密度控制在50以下，達(dá)到美國ANSI/UL-94 V-1級，不但路用性能和阻燃性能優(yōu)異，而且消除了阻燃瀝青離析分層的技術(shù)難題。以氫氧化鋁(ATH)為主體，利用氫氧化鎂(MH)的協(xié)同作用、Zeolite沸石粉的促進(jìn)作用、硅藻土的改性作用開發(fā)出集阻燃、改性功能于一體的AM-ZD阻燃型礦粉，瀝青膠漿極限氧指數(shù)LOI在30％以上，理化性能優(yōu)于石灰石礦粉，可以有效改善瀝青路面材料的路用性能。

5、 多孔的面層結(jié)構(gòu)可以有效提高路面的降噪性能，吸聲系數(shù)均值達(dá)到0.4，通過試驗(yàn)研究與機(jī)理分析，降噪型路面的空隙率宜控制在18％以上，漢英高速公路試驗(yàn)段的測試表明多孔瀝青路面材料降噪水平達(dá)到4.7dB(A)，降噪性能優(yōu)異； 模擬燃燒試驗(yàn)有效地驗(yàn)證了多孔路面結(jié)構(gòu)優(yōu)良的防火阻燃功能，大量的汽油逃逸并窒熄，無法參與燃燒，燃燒時(shí)間縮短，阻燃、降噪瀝青鋪裝層的空隙率控制范圍應(yīng)在16～20％。采用開級配多孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的隧道路面阻燃、降噪瀝青鋪裝