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1、 南雪峰 教授级高工辽宁省交通科学研究院有限责任公司 高速公路养护技术交通行业重点实验室（沈阳） 2017年4月隧道阻燃温拌沥青混合料技术辽宁省交通科学研究院有限责任公司第一部分第一部分技 术 简 介第二部分第二部分 性 能 评 价实体工程应用 第三部分第三部分汇报提纲汇报提纲辽宁省交通科学研究院有限责任公司技技 术术 简简 介介Part 1Part 1p背景及意义p技术特点辽宁省交通科学研究院有限责任公司自2000年以来，随着公路建设的快速发展，公路隧道的数量与日俱增，工程规模也越来越大，秦岭终南山隧道全长18.02公里。截止2015年底，我国公路隧道已达到14006处，是世界上公路隧道最多
2、的国家。技术简介技术简介中国公路隧道数量增长趋 势辽宁省交通科学研究院有限责任公司技术简介技术简介平整度高抗滑性强噪音小行车舒适维修便捷沥 青 路 面 与 水 泥 路 面 相 比沥青路面水泥路面辽宁省交通科学研究院有限责任公司热拌沥青混合料施工中要求摊铺、碾压的温度较高，隧道施工过程中会产生大量的热辐射和有毒沥青烟气，高温和难以散开的有毒浓烟使施工作业环境非常恶劣，给施工人员的身体健康带来严重负面影响，同时由于沥青浓烟降低了能见度，使隧道沥青路面施工质量也难以保证。 技术简介技术简介施工安全问题施工安全问题辽宁省交通科学研究院有限责任公司沥青与其它有机物一样，在空气中具有可燃性，沥青混合料同样
3、如此，倘若因交通事故而起火，产生的高温会引燃隧道沥青路面，沥青燃烧后释放的有毒烟气将严重影响人的身体健康甚至生命。沥青路面在隧道火灾中燃烧，产生的最大热释放率不超过火灾规模的2.3%，释放的有害气体是需要解决的主要难题。技术简介技术简介运营安全问题运营安全问题辽宁省交通科学研究院有限责任公司技术简介技术简介2009年2011年，依托交通部西部交通建设科技项目“阻燃温拌沥青混合料在季冻区隧道沥青路面中的应用技术研究”，开发了阻燃温拌沥青混合料技术。国 际 领先水平 辽宁省交通科学研究院有限责任公司减少隧道沥青路面施工中产生的高温和浓烟， 改善施工条件，降低对作业人员的健康危害。阻 燃 温 拌 混
4、 合 料 技 术降低隧道沥青路面火灾发生几率，减少沥青路面 燃烧时烟气浓度及毒气含量，减小人员的伤亡。施工安全运营安全技术简介技术简介温拌沥青技术阻燃沥青技术辽宁省交通科学研究院有限责任公司温拌沥青技术温拌沥青技术技术简介技术简介温 拌热 拌 同比热拌沥青混合料施工温度可降低 2060； 可节省燃料费10%30%，减少烟尘和有害气体排放 50%以上； 减轻沥青老化。辽宁省交通科学研究院有限责任公司v 沥青降黏技术平台v 沥青泡沫技术平台v 表面活性技术平台温拌沥青技术温拌沥青技术技术简介技术简介辽宁省交通科学研究院有限责任公司阻燃沥青技术阻燃沥青技术技术简介技术简介阻燃沥青技术是将阻燃剂以一定
5、的工艺添加到沥青里面，从而使沥青性能有所改变，添加了阻燃剂之后的沥青，除了基本上保持原来沥青性能之外，还具有阻燃抑烟性能。公路隧道沥青路面采用该技术可降低火灾发生几率，抑制有害气体的产生，从而保证人身安全。辽宁省交通科学研究院有限责任公司v 无机类阻燃剂v 有机类阻燃剂v 复合类阻燃剂阻燃沥青技术阻燃沥青技术技术简介技术简介辽宁省交通科学研究院有限责任公司性性 能能 评评 价价Part Part 2 2p路用性能评价p阻燃抑烟性能评价辽宁省交通科学研究院有限责任公司LKWLKW温拌剂温拌剂性能评价性能评价检测项目LKW型测试方法相对密度(20)0.950.98GB/T1884运动粘度(40，m
6、m2/s)7090GB/T 265外观黑褐色液体目测PH值79PH计法技术指标掺量：0.20.3%（占沥青质量）辽宁省交通科学研究院有限责任公司添加方式LKWLKW温拌剂温拌剂性能评价性能评价辽宁省交通科学研究院有限责任公司LKLK无卤阻燃剂无卤阻燃剂检测项目性能指标 外观 黑白相间粉末 P（%） 不小于1.5 N（%） 不小于4.5 B（%） 不小于3.0 Mg（%）12 15 Al（%）6 9 C（%）18 20 分解温度（） 不小于280 粒径（m） 不大于200 表面颜色灰白色掺量：68%（占沥青质量）技术指标性能评价性能评价辽宁省交通科学研究院有限责任公司LKLK无卤阻燃剂无卤阻燃剂
7、添加方式性能评价性能评价辽宁省交通科学研究院有限责任公司沥青路用性能评价沥青路用性能评价沥青三大指标性能评价性能评价辽宁省交通科学研究院有限责任公司沥青路用性能评价沥青路用性能评价沥青PG分级试验项目沥青类型SBS改性ZR-AZR-BZR-C高温分级()70707070低温分级()-28-28-22-22PG分级结果PG70-28PG70-28PG70-22PG70-22性能评价性能评价辽宁省交通科学研究院有限责任公司沥青阻燃性能评价沥青阻燃性能评价沥青氧指数由于空气中的氧气浓度大约为21%，一般认为氧指数小于20%属于易燃材料，氧指数在20% 27%之间属可燃材料，氧指数大于27%时，材料在
8、火中自行熄灭，属难燃材料。 性能评价性能评价辽宁省交通科学研究院有限责任公司沥青阻燃性能评价沥青阻燃性能评价沥青闪（燃）点研制阻燃沥青的目的是防止火灾发生时沥青路面被引燃，因此沥青的闪点和燃点能比较直观的表现其阻燃性能。 性能评价性能评价辽宁省交通科学研究院有限责任公司沥青抑烟性能评价沥青抑烟性能评价沥青烟密度在隧道火灾中，燃烧或分解过程中的发烟量及发烟速率是材料火灾安全特性的重要参数，是造成火灾中人员伤亡的主要原因之一。 烟密度是指规定暴露面积的试件在规定容积的烟箱内燃烧产生的烟雾浓度。 性能评价性能评价辽宁省交通科学研究院有限责任公司沥青抑烟性能评价沥青抑烟性能评价烟气毒性分级本研究委托公
9、安部沈阳消防研究所进行沥青烟气毒性分级试验，试验通过烟气采集箱收集沥青受热后产生的烟气，并将其按不同浓度分装于密闭容器中进行毒性分级试验。 沥青类型材料烟浓度 (mg/L)试验现象毒性 危害 级别SBS改性 沥青6.17麻醉，无死亡，体重下降三天内恢复ZA3 12.44麻醉，有死亡阻燃改性 沥青 (ZR-A)12.53无影响 ZA125.06刺激，无死亡，体重下降三天内恢复50.21刺激，无死亡，体重下降三天内未恢复阻燃改性 沥青 (ZR-B)12.44刺激，无死亡，体重下降三天内恢复 ZA2 25.03麻醉，无死亡，体重下降三天内未恢复阻燃改性 沥青 (ZR-C)12.47麻醉，无死亡，三天
10、后恢复 ZA2 25.05麻醉，无死亡，体重下降三天内未恢复性能评价性能评价辽宁省交通科学研究院有限责任公司混合料路用性能评价混合料路用性能评价温拌效果性能评价性能评价辽宁省交通科学研究院有限责任公司混合料路用性能评价混合料路用性能评价高温性能性能评价性能评价辽宁省交通科学研究院有限责任公司混合料路用性能评价混合料路用性能评价低温性能性能评价性能评价辽宁省交通科学研究院有限责任公司混合料路用性能评价混合料路用性能评价抗水损害性能性能评价性能评价辽宁省交通科学研究院有限责任公司混合料阻燃性能评价混合料阻燃性能评价锥形量热仪(CONE)试验法沥青混合料试样(沥青含量6.5% ） 沥青胶砂试样(沥青
11、含量30%） 性能评价性能评价辽宁省交通科学研究院有限责任公司混合料阻燃性能评价混合料阻燃性能评价引燃时间性能评价性能评价辽宁省交通科学研究院有限责任公司混合料阻燃性能评价混合料阻燃性能评价引燃时间性能评价性能评价辽宁省交通科学研究院有限责任公司混合料阻燃性能评价混合料阻燃性能评价火灾性能指数性能评价性能评价辽宁省交通科学研究院有限责任公司混合料抑烟性能评价混合料抑烟性能评价比消光面积性能评价性能评价辽宁省交通科学研究院有限责任公司实体工程应用实体工程应用Part Part 3 3p工程应用情况p应用效果评价辽宁省交通科学研究院有限责任公司工程应用情况工程应用情况实体工程应用实体工程应用编号高
12、速公路隧道名称工程量（公里 ）编号高速公路隧道名称工程量（公里 ）1罗圈背隧道3.912大荒沟隧道2.12旧岭隧道3.213东岭隧道2.13韩宝寺隧道3.214错草沟隧道6.64碗铺隧道4.915毛甸隧道2.55车道岭隧道2.716车道岭3号隧道2.36戴峪岭隧道5.717杨木川隧道4.37双喜岭隧道4.118五龙山隧道2.58红升隧道2.119金山隧道2.29双岭2号隧道2.120海棠山隧道7.110宋家沟隧道3.121灰窑子隧道2.011砬门隧道2.122（2012年2013年）合计70.8辽宁省交通科学研究院有限责任公司应用效果评价应用效果评价实体工程应用实体工程应用温 拌热 拌降低30
13、50 辽宁省交通科学研究院有限责任公司实体工程应用实体工程应用罗圈背隧道宋家沟隧道车道岭隧道韩宝寺隧道双喜岭隧道错草沟隧道辽宁省交通科学研究院有限责任公司应用效果评价应用效果评价实体工程应用实体工程应用辽宁省交通科学研究院有限责任公司应用效果评价应用效果评价实体工程应用实体工程应用20-1100型自动抽提仪（德国）辽宁省交通科学研究院有限责任公司应用效果评价应用效果评价实体工程应用实体工程应用隧道名称取芯位置空隙率 （%）抽提沥青检测指标针入度 (0.1mm)软化点 ()5延度 (mm)极限氧指数（ %） 错草沟隧道隧道外部（行车道）5.155.255.133820.2隧道内部（行车道）4.9
14、53.762.126029.6 罗圈背隧道隧道外部（行车道）5.161.953.034421.3 隧道内部（行车道）4.651.455.826628.6 双喜岭隧道隧道外部（行车道）5.657.456.324620.9 隧道内部（行车道）4.855.857.322829.7 车道岭隧道隧道外部（行车道）5.663.450.334620.8 隧道内部（行车道）5.164.855.327830.6 韩宝寺隧道隧道外部（行车道）5.363.354.628621.3 隧道内部（行车道）5.058.961.625332.6 宋家沟隧道隧道外部（行车道）5.451.457.832521.2 隧道内部（行车
15、道）5.250.663.727631.8沥青性能辽宁省交通科学研究院有限责任公司实体工程应用实体工程应用隧道名称检测位置摩擦系数 (SFC)构造深度 （mm）平整度IRI （m/km）车辙 （mm） 错草沟隧道隧道外部（行车道）53.20.830.924.1隧道内部（行车道）54.60.880.993.6 罗圈背隧道隧道外部（行车道）54.50.861.034.8隧道内部（行车道）57.80.810.973.3 双喜岭隧道隧道外部（行车道）52.70.890.945.9隧道内部（行车道）52.10.821.014.8 车道岭隧道隧道外部（行车道）56.70.920.964.8隧道内部（行车道）55.60.860.933.7 韩宝寺隧道隧道外部（行车道）51.70.960.984.8隧道内部（行车道）50.70.891.045.2 宋家沟隧道隧道外部（行车道）55.70.830.936.6隧道内部（行车道）54.90.780.964.2应用效果评价应用效果评价路面性能高速公路养护技术交通行业重点实验室（沈阳）谢 谢敬请批评指正
