浅谈高速公路隧道阻燃剂在沥青路面施工中的应用

摘 要

高速公路是公路 络中的重要组成部分，而作为高速公路路面主要材料的沥青自身阻燃性非常差，因此一旦高速公路上发生交通事故，很容易导致沥青路面的大面积燃烧，造成严重的后果。因此高速公路沥青路面施工中会向其中加入阻燃剂，改变沥青的燃烧特性，将其转变为耐燃材料。对高速公路隧道施工中阻燃剂在沥青路面上的应用进行了研究，分析了阻燃剂的评价指标、种类和用量，以及阻燃剂和沥青的配制比例。

关键词

高速公路 | 沥青路面 | 阻燃剂

阻燃剂分析

对阻燃剂的评价不仅包括其自身的阻燃性能，还应当包括对沥青的阻燃程度以及对沥青燃烧性能的改变[1]。

阻燃性能评价

目前对阻燃剂阻燃性能评价采用的最广泛的指标为氧指数指标。该指标常用于对纺织行业和化工行业中阻燃剂的评价，因此也适用于沥青路面阻燃剂的评价。氧指数法测试的是材料在氧气和氮气流中稳定燃烧所需的最低的氧气体积分数，计算公式为：

测试时，逐渐增加混合气体中氧气的体积分数直至物体能够稳定燃烧，并计算此时的Ｉ值。Ｉ值越大，说明物体稳定燃烧需要的氧气越多，即越不易燃烧。一般认为：当Ｉ≥27%时，为难以燃烧的材料；当21%≥Ｉ＞27%时，为可燃材料；当Ｉ＜21%时为易燃材料。建造高速公路所使用的沥青的Ｉ值为19%，而能够达到高速公路所需的阻燃标准的沥青Ｉ值应当≥23%[2]。除此之外还应当考虑阻燃剂对沥青理化性质的改变，如使用寿命、稳定性以及耐老化性能等。

阻燃剂的选取和用量

为衡量阻燃剂对沥青性能的影响，进行了沥青阻燃性能的试验。试验选取的沥青型号为建造高速公路常见的Shell70号沥青。阻燃剂为多种材料混合的复合阻燃剂，包括十溴二苯乙烷、硼酸锌和氢氧化镁等，均为不易燃的材料。这3种材料的配制比例为4∶4∶1。

配制阻燃沥青时，首先将沥青在110℃条件下脱水40min，然后将温度上升到170℃，向其中加入复合阻燃剂并保温10min，即可得到加入阻燃剂的阻燃沥青。

试验时，按照上述的配制方法配制阻燃剂含量为8%、10%和12%的阻燃沥青，并对每组沥青进行4次氧指数试验，试验结果如表1所示。

阻燃沥青混合料的配比

材料选择

最佳油石比

为确定阻燃沥青的最佳油石比，按照5.5%、6.0%和6.5%等3种比例配制沥青混合料，并进行马歇尔试验。试验结果如表3所示。

根据马歇尔试验的结果，阻燃沥青的最佳油石比应当控制在6%左右。

阻燃沥青路用性能

按照6.0%的油石比配制阻燃沥青混合料后进行行车碾压试验，测试沥青混合料的动稳定度，结果如表4所示。

从表4中可以看出，虽然阻燃沥青混合料的行车稳定性稍差于普通沥青，但平均值均达到了要求的3000次/mm以上。这说明阻燃沥青混合料具有较好的行车稳定性，可以作为高速公路的路面材料。

结语