[碩士]隧道路面阻燃、降噪瀝青鋪裝層材料的研究

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　　[碩士]隧道路面阻燃、降噪瀝青鋪裝層材料的研究　　學(xué)科專業(yè)：建筑材料科學(xué)與工程　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：武漢理工大學(xué)　　學(xué)位年度：2008　　我國(guó)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(yíng)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一瀝青路面材料卻由于自身可燃性難以在長(zhǎng)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(guò)國(guó)內(nèi)外隧道鋪裝技術(shù)的分析，針對(duì)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、成本高，而且無(wú)法控制汽油燃燒、降噪性能不理想的技術(shù)問(wèn)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(jí)配大隙率礦料設(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-reducingAsphaltPavement, FNAP )，其車轍動(dòng)穩(wěn)定度高達(dá)8672次/mm，飛散損失為5.23，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500C阻燃性能優(yōu)于普通瀝青路面及水泥鹼路面，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錢/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。5℃延度在60cm以上，離析軟化點(diǎn)差僅0.60C，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(guó)ANSI/UL-94 V 1級(jí)，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C 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?！　? 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(guò)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(cè)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(wú)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1620%。采用開級(jí)配多孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的隧道路面阻燃、降噪瀝青鋪裝層材料阻燃、降噪性能優(yōu)異，是一種極具推廣價(jià)值新型隧道面層材料。

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