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1、分類號：U416.21710710-2015221112專業(yè)碩士學位論文隧道溫拌阻燃抑煙瀝青混合料技術性能研究候?qū)帉帉熜彰毞Q郝培文教授專業(yè)學位類別申請學位類別碩士交通運輸工程及領域名稱論文提交日期2018年4月11日論文答辯日期2018年5月11日學位授予單位長安大學ResearchontheperformanceofwarmasphaltmixtureintunnelwithfeatureofinflamingretardingandsmokesuppressionAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCan
2、didate：HouNingningSupervisor：Prof.HaoPeiwenChang’anUniversity，Xi’an，China摘要隨著我國中西部的迅速崛起，高等級公路建設進程也突飛猛進，廣闊的山區(qū)地帶公路隧道已成為重要的組成部分。相比于水泥混凝土路面，瀝青路面由于具有良好的抗滑性、平整性和降噪性，且養(yǎng)護容易等優(yōu)勢已被廣泛應用于隧道路面鋪裝。但其在使用過程中，由于隧道環(huán)境相對封閉狹長，熱拌瀝青混合料的高溫和散發(fā)出的煙霧不易消散，對施工人員造成嚴重危害，同時，在隧道中一旦發(fā)生交通事故很容易引發(fā)火災，對交通參與者的生命安全造成嚴重威脅
3、。因此，對隧道溫拌阻燃抑煙瀝青混合料的性能研究具有重要現(xiàn)實意義。本文在課題組已有阻燃劑配方基礎上進一步優(yōu)化，通過極限氧指數(shù)試驗和瀝青技術性能，確定了膨脹系復配阻燃劑和無機系復配阻燃劑的最佳摻配比例。根據(jù)瀝青混合料的和易性試驗確定了復配溫拌劑的最佳摻量及其溫拌效果。采用熱失重試驗（ThermogravimetricAnalysis，TG）對不同種類的瀝青進行阻燃機理研究，運用Coats–Redfern模型擬合方法（CRIM）求出各種阻燃瀝青在不同燃燒階段的反應活化能，用來表征瀝青燃燒性能。結(jié)果表明，本文研發(fā)的兩種阻燃劑都具有良好的阻燃效果，其中在瀝青
4、燃燒的第一、第三階段，無機系復配阻燃劑的效果較優(yōu)，在中間第二階段膨脹系復配阻燃劑的阻燃效果更好。采用常見隧道瀝青路面類型AC-13、SMA-13、OGFC-13三種混合料進行高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)性、抗反射裂縫性能研究。結(jié)果表明，本文三種類型瀝青混合料路用性能均滿足規(guī)范要求，僅從路用性能方面考慮，三種級配類型混合料中推薦使用SMA瀝青路面。采用錐形量熱（CONE）試驗對不同類型的瀝青混合料的阻燃抑煙性能進行評價。結(jié)果表明，摻加無機系阻燃劑的瀝青混合料在燃燒過程中抑煙效果最明顯，無機系復配阻燃劑阻燃效果要優(yōu)于膨脹系復配阻燃劑。僅從阻燃抑煙性能方
5、面考慮，三種級配類型中SMA抑煙方面更優(yōu)，在減少熱釋放量方面OGFC更優(yōu)。對溫拌阻燃抑煙瀝青混合料進行社會經(jīng)濟效益分析，從溫拌過程的節(jié)能減排、添加阻燃劑后燃燒廢氣排放、阻燃劑的成本降低、施工效益等方面進行了對比，結(jié)果表明本文研發(fā)的溫拌劑和阻燃劑能夠有效減少廢氣排放，阻燃劑成本相比改進之前有大幅降低，i且阻燃抑煙效果良好。關鍵詞：隧道路面，阻燃溫拌劑，阻燃機理，活化能，路用性能，錐型量熱，效益評價iiAbstractWiththerapidriseoftheMidwest,theconstructionofthehighroadhasalsoskyr
6、ocketed,andthevastmountainroadtunnelshavebeenanimportantpartoftheprocess.Comparedwiththecementconcretepavement,asphaltpavementwithgoodresistancetosliding,smoothnessandnoise,andeasyinmaintenanceadvantagehasbeenwidelyappliedtotunnelpavement.However,therearesomeproblemsintheproce
7、ssofuse.Firstly,itisthestageofpavementpaving.Sincethetunnelenvironmentisrelativelyclosedandnarrow,thehightemperatureofhotmixasphaltmixtureandthesmokeemissionarenoteasytodissipate,causingseriousdamagetotheconstructionpersonnelandmachinery.Second,itistheservicephaseoftheroad,and
8、theasphaltisacombustiblematerial,whichcanbeeasilytriggeredbya
