温拌阻燃沥青混凝土在隧道路面中的应用技术研究

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发布时间：2021-10-23

资料介绍

我国现有公路、铁路隧道共计 8 000多座，总
长度达到 4 000多 km，居世界第一。由于沥青路面
具有诸多优点，因此我国现阶段高等级公路隧道路
面已越来越多地采用沥青混凝土铺筑。但隧道是一
个相对封闭的环境，在隧道(特别是长大隧道 )热拌
沥青混凝土路面施工中，烟气很难有效排放，这不
仅增加了施工难度，还对施工人员的身体健康造成
了不良影响。另外，隧道沥青路面在使用过程中，
交通事故造成的火灾需要重点防范，一旦发生火
灾，将会产生大量的热和浓烟，危害巨大。
所谓沥青混合料温拌技术(WMA)，就是指施工
温度相对于热拌沥青混合料 (HMA)而言，降低拌
和温度 30～40~C，最终降低现场摊铺温度，并大
量减少烟气的排放和热量的散发。随着《京都议定
书》的签署，温拌沥青混合料(wMA)在欧洲和美国
得到了深入研究和广泛应用。目前使用该技术的
国家主要集中在欧洲和美国，包括 Eurovia公司研
制的 Aspha—min沸石，由 Sasol国际公司研制的
Sasobit。由 Shell(壳牌 )国际公司研制的 WAM泡沫
技术，Meadwestvaco公司研发的 EvotheFin温拌技
术。前 3种温拌技术在应用上都存在一定的缺陷，
如成本高、生产复杂、存在技术瓶颈等，所以其应
用至今没有实质性进展。而 Meadwestvaco公司研
发的 EvotherlTl平台的温拌技术是一项相对开放的
技术，近 2年已在南非、美国、加拿大、中国铺筑
了多条试验路，并且在不断的实践应用中进行了换
代升级，现在技术已经趋于成熟。另外，高聚物阻
燃技术在国外发达国家已经发展成一门比较成熟的
收稿日期：20o9一l1—16
作者简介：廖文华 (1974一)，男，江西省南昌市人，本科，工程师
科学，一些研究人员借鉴阻燃技术在高聚物领域应
用的经验，把阻燃技术应用到沥青阻燃中。阻燃沥
青的研制对于沥青路面发生火灾后争取时间营救人
员生命、保护国家财产具有现实意义。经调研比选
发现，隧道路面专用复合阻燃剂(APFR)是一种环
保的无卤素阻燃剂，且掺量小，阻燃效果好。到目
前为止，其已在国内多条隧道进行了试验路铺筑
(共有实体工程 12个，总里程达 70．9 km)，效果
良好，技术相对成熟。
本文将采用 MeadWestvaco公司研发的 Evoth—
enn 乳化平台的温拌技术和 APFR阻燃材料进行温
拌阻燃沥青混合料的研究。
1 温拌阻燃沥青混合料机理研究
1．1 温拌降温机理
Evotherm是基于乳化平台的一种温拌技术，它
将独特的化学表面活性剂配鼍成皂液的形式直接加
入拌和缸，与沥青、石料进行搅拌，化学表面活性
剂和水膜的共同作用改变了沥青短暂的动力粘度，
从而提高了较低温度下的拌和性能。
化学表面活性剂和水膜形成独特的颗粒分散
在沥青液体内，水膜起润滑作用，从而降低了沥
青的动力粘度，增加了低温下的可拌和性能。当
受到碾压时，水膜结构受到破坏，微量的水分被
排除，化学添加剂分子向石料与沥青界面转移，
起粘结作用，且沥青性能不受任何影响。
1．2 阻燃机理
当隧道内发生火灾时，路面沥青参与燃烧。