劉劍英 閆 龍

(內(nèi)蒙古高等級公路建設開發(fā)有限責任公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 011500)

0 前言

隨著我國高速公路的建設快速的發(fā)展，我國高等級的瀝青路面結構已經(jīng)有平原地區(qū)向西部和西南部延展，而由于西部和西南部多屬于山地重丘區(qū)，這就是的道路的橋隧比增大，這就導致了公路隧道的數(shù)量和規(guī)模增大。在公路隧道的路面修鋪時，已有過去的水泥路面逐漸向瀝青路面轉(zhuǎn)移，這是因為水泥路面的存在著較多的問題，其伸縮縫的設置不可避免的導致車輛行駛中的顛坡，而且水泥路面出現(xiàn)病害后，其維修較為困難，而瀝青路面由于其易于維修，行車較為舒適，其在隧道鋪裝工程中得到越來越多的應用。但是瀝青路面由于其材料本身的特殊性，在隧道出現(xiàn)車禍起火中，瀝青路面較易存在燃燒現(xiàn)象，這對于隧道路面通行是危險的，同時由于大長隧道是封閉的環(huán)境，而瀝青路面的施工需要非常高的溫度，這就對于施工人員造成身體傷害。

因此，考慮到隧道的安全性及施工的舒適性，需要在隧道瀝青鋪裝工程中采用較為新型的技術。目前國內(nèi)外，多采用單純的阻燃技術來減弱瀝青路面的燃燒現(xiàn)象，和單一的溫拌技術來緩解瀝青路面施工中的身體危害。但對兩種技術綜合使用的相似研究不是很充分，基于此，本文提出阻燃溫拌瀝青結合料的技術，是將阻燃材料和溫拌材料加入瀝青中，通過阻燃技術降低其易燃性，通過溫拌技術降低其最低施工溫度，從而使得隧道的瀝青路面即不容易發(fā)生燃燒，也較易施工。

1 阻燃溫拌瀝青結合料的制備

本文在阻燃溫拌瀝青結合料的制備中，采用了原材料為70#石油瀝青，Sasobit溫拌劑及鹵素阻燃劑。瀝青結合料的制備工藝為分布加入阻燃劑和溫拌劑，將基體瀝青加熱到流動可拌合狀態(tài)，而后按先后順序加入溫拌劑和阻燃劑。本次試驗采用的溫拌劑和阻燃劑分別為Sasobit溫拌劑和鹵素阻燃劑，加入后均勻攪拌30min使得兩種物質(zhì)能夠在基質(zhì)瀝青中混合均勻。通過國內(nèi)外的相關研究和本次試驗的前期研究，選取了較為適宜的阻燃劑劑量和溫拌劑劑量。由于阻燃劑的價格較貴，雖然其摻入越多，阻燃效果越好，但考慮到瀝青的材料性能要求，及經(jīng)濟適用性的考量，阻燃劑的使用良在4%較為適宜。阻燃溫拌瀝青結合料制備后對其路用性能、阻燃特性及粘度特性進行研究。

2 阻燃溫拌瀝青結合料的性能

2.1 針入度性能

針入度在我國目前是作為瀝青材料分級的標準，在該分級體系中，一般是試驗25℃時的針入度，因為25℃可作為全年路面氣溫的平均值。瀝青的針入度與其路用性能有較為密切的關系，大量的試驗已經(jīng)表明，瀝青的針入度越小，表示其越軟，其高溫性能越好。而其針入度越大，表明瀝青材料較硬，其低溫性越好。通過試驗發(fā)現(xiàn)，阻燃溫拌瀝青結合料的針入度在 15℃、25℃、30℃時分別為 19.2(0.1mm)、37.4(0.1mm)和54.2(0.1mm)。而其針入度指數(shù)為1.66，在未加入阻燃劑和溫拌劑時，瀝青結合料的針入度指數(shù)為1.32。

在阻燃溫拌瀝青結合料制備后，對結合料性能進行了試驗檢測和評價分析試驗結果表明，基體瀝青中加入Sasobit溫拌劑和鹵素阻燃劑后，在3種溫度環(huán)境下瀝青的針入度均降低，這表明阻燃瀝青會使得瀝青的針入度降低。同時發(fā)現(xiàn)針入度降幅隨著試驗溫度的升高而擴大，這說明這說明溫拌劑和鹵素阻燃劑的加入不僅使得瀝青變硬，還使得瀝青對溫度的敏感性增大。

同時通過對阻燃溫拌瀝青的針入度指數(shù)PI分析發(fā)現(xiàn)，加入阻燃劑和溫拌劑后，瀝青結合料的針入度指數(shù)PI較瀝青原樣均有明顯增大，表明4%的鹵素阻燃劑和3%的Sasobit溫拌劑的共同作用下可以顯著的改善基質(zhì)瀝青的溫度敏感性。

2.2 高溫性能

瀝青路面的高溫性能直接影響其安全性能，高溫性能不足，導致瀝青路面出現(xiàn)較為嚴重的車轍現(xiàn)象，不僅影響路面的行車舒適性，過大的車轍也會影響車輛的操縱性，存在安全隱患。瀝青結合料的高溫性能直接影響到瀝青混合料的高溫性能，因此，需要對阻燃溫拌瀝青結合料的高溫性能進行評價。軟化點為瀝青結合料軟化時的溫度，目前我國規(guī)范推薦采用環(huán)球法試驗測試其軟化點來評價。

表征瀝青的高溫性能指標很多，目前較為常用的是60℃粘度，60℃粘度的值越大，說明瀝青材料具備良好的高溫性能。本次試驗發(fā)現(xiàn)，阻燃溫拌瀝青結合料的軟化點為94.9℃，而基質(zhì)瀝青本身的軟化點為84℃，表明瀝青的高溫穩(wěn)定性有很大程度的改善作用。

2.3 瀝青結合料的阻燃性能

在研究瀝青結合料的阻燃性能時，一般采用的是極限氧指數(shù)方法，其通過試驗獲取瀝青燃燒時最低的氧濃度，試驗環(huán)境為氮氧混合氣體，并用氧氣的百分含量來表征氧指數(shù)。極限氧指數(shù)可以直接反映瀝青的易燃性，氧指數(shù)越大瀝青的易燃性越低。本文在試驗時，采用國內(nèi)現(xiàn)行的規(guī)范方法《瀝青燃燒性能測定(氧指數(shù)法)》，試驗結果表明，基質(zhì)瀝青的氧指數(shù)為20.2%，而阻燃溫拌瀝青結合料的針入度指數(shù)為25.1%。

試驗發(fā)現(xiàn)阻燃溫拌瀝青的極限氧指數(shù)與基質(zhì)瀝青相比有所提高，表明阻燃劑的加入大大降低了瀝青材料的燃燒性能。

3 結論

本文為了研究阻燃溫拌瀝青結合料的性能，采用一定的工藝將阻燃劑和溫拌劑加入基質(zhì)瀝青，而后瀝青針入度試驗，軟化點試驗和極限氧指數(shù)對阻燃溫拌瀝青的性能進行了試驗。本文通過研究主要得出以下結論，溫拌劑和鹵素阻燃劑同時加入使得力氣結合料的針入度增大，與基質(zhì)瀝青相比，其針入度指數(shù)也有相應的提高，表明阻燃溫拌瀝青結合料具有較好的溫度敏感性，同時其極限氧指數(shù)也有很大的提高，表明兩種物質(zhì)的加入對于瀝青的阻燃效果是有效的。

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