掺加无机阻燃剂的微表处路面养护材料制造技术

掺加无机阻燃剂的微表处路面养护材料是一种用于隧道沥青路面的材料，尤其是一种解决无机阻燃问题的沥青路面养护混合材料，属于道路沥青路面材料制造的技术领域。该混合料的各组分掺加比例范围：碎石７８～８７％，改性乳化沥青６％～１０％，填料０．５～２％，无机阻燃剂０．５％～２％，助剂１～２％，其余为水。这种无机阻燃剂应用在隧道沥青路面微表处养护中，在不改变原微表处沥青混合料各项路用性能的前提下，有效提高隧道沥青路面使用过程中阻燃性能，从而解决隧道沥青路面防火安全问题。该种配方既不会影响原路面各种使用性能，又没有增加施工难度。所以，这种掺加无机阻燃剂的微表处路面养护材料在隧道沥青路面养护中具有较好的推广价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种用于隧道浙青路面养护的材料，尤其是一种解决无机阻燃问题的浙 青路面养护混合材料，属于道路浙青路面材料制造的

技术介绍
1.隧道路面发展趋势由于我国修建大型公路隧道的历史较短，我国对隧道路面结构和材料的研究比较 薄弱，隧道路面大多采用水泥混凝土路面，结构型式单一。一方面是因为水泥混凝土路面强 度高、使用寿命较长，比较符合隧道内不宜经常施工的需要，而且路面颜色浅，行车可视性 高；另一方面则是由于水泥混凝土路面的防火性能比较好，优质浙青产量较少，大部分需要 进口，造价高。同时，20世纪90年代在欧洲长大隧道中曾发生火灾，出于安全考虑，促使人 们更多的选用水泥混凝土路面。但是，水泥混凝土路面存在接缝，表面不平整，引起行车颠簸，舒适性差，工期长， 维修困难等缺点；水泥路面的耐磨性差，表面抗滑性能较差，常引起隧道内的交通事故。据 测定隧道内的水泥混凝土路面在潮湿状态下，其摩擦系数仅为干燥状态下的40 %，仅是浙 青混凝土路面的25% ；由于长大隧道是相对封闭的管状结构，隧道内的噪音要远高于隧道 外的噪声，噪声在隧道内会产生共振、叠加现象，使得隧道内噪声更大，且隧道内噪声持续 时间更长，不易消散，噪音影响了隧道的运行环境。为了提高表面抗滑性和行驶舒适性，降 低噪音，有时在原水泥混凝土路面加铺浙青混凝土表面层或在新建隧道中铺设浙青混凝土 路面。国内早期修建的隧道路面中大多数为水泥混凝土路面，但是，近年来随着科技的 进步、施工技术的发展及浙青阻燃技术的发展，使得浙青混凝土的耐火性能有了长足的进 步，再加上人们对隧道内行驶舒适性要求的不断提高，浙青混凝土路面又逐渐为人们所青 睐。自2001年以后已开始有部分长大隧道开始采用浙青混凝土路面，2003年开通的雁门 关隧道长5300m，采用了浙青混凝土路面，为浙青混凝土路面在超长隧道中的应用积累了经 验。据调查，国外的隧道路面广泛采用浙青路面。欧洲的大部分国家和美国在隧道中主要 采用浙青混凝土路面，如16km长的意大利勃朗峰隧道、6. 4km长的奥地利托恩隧道、14km长 的奥地利Arberg隧道、17km长的瑞士圣哥达隧道等均采用了浙青路面结构形式。德国、日 本的隧道路面普遍采用浇注式浙青混凝土结构型式，为了提高路面的抗滑性和亮度，在浇 注式浙青混凝土表面还撒布一层煅烧白色燧石，使其路面的使用功能优良，照明度良好，使 用寿命延长，是一种较为理想的隧道路面结构型式。为了达到抗滑、降噪、舒适、耐久的要求，隧道浙青路面常常选用SMA(浙青玛蹄脂 碎石混合料)路面。该种路面是由浙青、纤维稳定剂、矿粉和少量的细集料组成的间断级配 混合料铺筑而成，具有优良的高温稳定性(抗车辙性能)、耐久性(包括水稳定性、耐疲劳 性和抗老化性能)、表面抗滑性、低噪音等特点。但是，SMA路面浙青用量比一般 青路面 高以上，而且掺加0.3%左右(同集料重量比)的可燃性木质素纤维作为稳定剂，在隧道浙青路面发生火灾燃烧时，浙青和木质素纤维均会起到助燃的作用，增加了隧道火灾救 援的难度，造成了更大的损失。而且一般阻燃剂在高温的环境下，会产生大量的烟雾和有毒 气体，不仅阻止了救援工作开展，还严重污染了环境。由此可见，隧道路面采用浙青路面已 成为一种发展趋势，如何防止浙青路面在隧道火灾时燃烧、环保、养护等问题需要进一步研允。2.隧道浙青路面使用状况及火灾安全由于隧道路面处于基础强度高、环境温差小、湿度较大、渠化交通严格、加减速频 繁等特殊的工作环境条件下，使路面结构受力状态与普通路面不同，导致隧道路面破坏比 较严重，严重影响了隧道路面的使用寿命和司乘人员的舒适性。我国在大规模的公路建设 之后，面临了随之而来的路面养护管理工作，工作的中心转移到养护、改建维护和改善现有 的路面，隧道路面也面临同样的问题。根据国外的一般情况，高速公路浙青路面交付使用后长则十来年，短则五六年即 需维修罩面一次，次高级和低等级路面的维修周期则更短。在我国，由于高速公路浙青面层 所用材料品种多、要求严格，每层都有不同施工工艺.而我国高速公路施工队伍一是缺乏 经验，二是施工水平参差不齐，再加上施工工期普遍比较短，抢工现象较多，造成了同一高 速公路不同路段的施工质量也有显著差异，大部分高速公路浙青路面在通车2 3年内就 会出现不同程度的破损，使用性能和服务水平不尽人意。另一方面，由于我国一些公路开放 交通后交通量增长迅速、超载超限现象严重以及气候降水等因素的影响，许多路面出现了 较严重的早期破坏，使得维修养护工作更为提前。我国的高速公路早期的已经使用了 20余 年，因此，公路部门今后的工作重点势必从新路的建设转向旧路的养护。路面养护对于道路 的使用寿命有着至关重要的影响，并且随着通车里程的增加和行驶速度的提高，这一作用 还将更加明显。经济发达的国家，一方面大力发展高等级公路，另一方面努力提高地方道路 的铺装率，同时十分重视已铺路面的经常性的维修与养护，使其能一直保持着良好的路用 性能与运输效率，以延长道路的使用寿命。隧道是高速公路的重要组成部分，且往往是高速公路公路的咽喉部位。大型隧道 内由于相对封闭，隧道火灾不仅造成隧道设施和隧道结构的严重毁坏，引起短则数天，长则 数十天甚至更长时间的道路交通中断，还会严重威胁人的生命、财产安全，造成无法估计的 经济损失。隧道内一旦发生火灾，大量烟、热不易排除，洞内烟雾弥漫，照明破坏，能见度下 降而且伴有高温和毒气，给安全疏散和援救带来很大困难。同时，由隧道外的快速车道上行 来的车辆进入隧道后，横断面变小，车辆间距变短，行车视野变窄。若前面发生车辆事故，后 面车上的驾驶员不易发现，从而造成大量车辆堵塞，加剧火灾的发展。特别是浙青混凝土隧 道路面，浙青材料由于其本身具有明显的可燃性，并且在燃烧时产生大量烟雾，将对人身安 全产生重大危害。近年来，由于国内外大型隧道中的火灾而引起的重大伤亡事故，使大型隧 道的防火防灾受到普遍重视，这也成为推广隧道浙青路面必须跨越的巨大障碍。调查结果表明，隧道火灾的自身特点也导致其破坏性比一般建筑火灾要大得多。 火灾一旦发生，很短时间内就达到很高的温度，使人员难以迅速逃生，不仅能引燃隧道内部 的浙青路面、洞壁装修，而且对衬砌产生巨大的损坏，致使结构的承载力降低或完全丧失， 破坏隧道防水体系，造成隧道不同程度的渗漏水，以致影响隧道的正常运营；火灾时产生的 大量有毒烟雾，降低隧道内的能见度，影响入员和车辆的逃生以及救援工作的开展。因而，一般发生大规模的隧道火灾，都会造成大量的人员伤亡和财产损失。如何根据隧道火灾事 故的特点，尽量减少隧道火灾的发生，选择合理的路面结构及材料，使其具有抗滑、阻燃性 能具有重要的意义。3.阻燃浙青路面的应用阻燃剂是一类能阻止材料引燃或抑制热传播的助剂，根据其使用方法可分为添加 型和反应型两类。隧道火灾过程中，浙青首先熔融、滴落、流淌，接着是熔珠燃烧、再由燃烧 的熔珠洒落、流淌，造成火势蔓延扩大，酿成火灾。浙青的燃烧是一个放热、分解的物理化学 过程，燃烧中分解出氢、甲烷、苯及烷烃类易燃气体。这些气体的燃烧又进一步加快了浙青 的热分解。所以浙青火灾的特点是来势猛、扩展快、范围广、损失大。浙青的阻燃研究，是在化工材料的阻燃研究基础本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种掺加无机阻燃剂的微表处路面养护材料，其特征在于该料各组分掺加比例范围为：碎石７８～８７％，改性乳化沥青６％～１０％，填料０．５～２％，无机阻燃剂０．５％～２％，助剂１～２％，其余为水。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄晓明，许涛，赵永利，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]