[00993620]阻燃沥青及其混合料制备关键技术与工程应用

近20年来，国内高速公路飞速发展，修建的公路隧道也越来越多，2000年后公路隧道中普遍采用了沥青路面。然而，随着大型公路隧道的不断涌现和隧道交通量的增大，隧道火灾发生的频率也逐渐增大。由于沥青属于可燃材料，具有明显的火灾危险性。因此，提高沥青的阻燃性、铺筑阻燃沥青路面，是减少公路隧道火灾危害性的关键技术。主要技术内容：采用热重及红外光谱等设备，对沥青及改性沥青的燃烧机理进行了研究，并基于沥青材料的燃烧特点，提出了阻燃沥青的研发思路；采用无卤阻燃剂磷系与氮系复合，无机阻燃剂与有机阻燃剂复合等技术，制得了系列高性价比且无毒害的环保型阻燃沥青，并以系列环保型阻燃沥青为基础，制备了多种阻燃沥青混合料；为有利于阻燃沥青及其混合料的推广应用，该项目主要完成单位和主要完成人负责起草制定了NB/SH/T0820-2010《阻燃道路沥青》、NB/SH/T0821-2010《阻燃改性沥青》和NB/SH/T0815-2010《沥青阻燃性能测定方法―氧指数法》行业标准。技术经济指标阻燃沥青的极限氧指数(OI)≥25%；阻燃沥青混合料的耐火性：汽油燃烧15分钟后，残留强度比≥80%；阻燃沥青混合料的高温稳定性：动稳定度≥3000(次/mm)。成果的创新性：该项目研究了沥青的燃烧特性及阻燃机理，以无机阻燃剂和无卤有机阻燃剂为基础，成功制备了系列环保型阻燃沥青；针对阻燃沥青的特点，与SMA混合料结合，采用玄武岩纤维，制备阻燃沥青混合料，保证了阻燃沥青混合料的路用性能和阻燃性能，且施工方便；制定了沥青燃烧性能测定方法、阻燃道路沥青和阻燃改性沥青石化行业标准，并已发布实施；提出了“排水型水泥混凝土基层+连续配筋水泥混凝土基层+阻燃型沥青混凝土面层”等结构形式及配套施工工艺，并已在实体工程中实施。应用及效益情况：基于该项目专利技术制备的环保型阻燃沥青及其混合料已在沪蓉西高速公路宜(都)长(阳)试验段女娘山隧道、广东省龙头山隧道、湖南浏阳蕉溪岭隧道工程、云南省214国道凤凰山隧道、天津津蓟高速公路延长线莲花岭隧道和大岭后隧道、大尖山隧道等十余项工程进行了推广应用，隧道总长度近20km。实体工程应用证明，该研究成果具有施工方便，阻燃效果好的特点，取得了显著的经济和社会效益。授权专利及获奖情况：该项目已申请国家发明专利12项，其中8项已授权，4项已受理，并制定沥青阻燃性试验方法及阻燃沥青产品行业标准3项。获得2010年江苏省科学进步奖三等奖。