節(jié)能環(huán)保型阻燃多功能隧道瀝青路面的研究與開(kāi)發(fā)

【摘要】： 我國(guó)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)事業(yè)高速發(fā)展,一大批大型公路隧道工程相繼開(kāi)工建設(shè)。隧道內(nèi)部空間狹窄、封閉,噪聲污染嚴(yán)重,且車(chē)輛集中,交通流量大,隧道進(jìn)入口車(chē)輛減速、加速頻繁,極易發(fā)生交通事故,一旦車(chē)輛發(fā)生事故引起火災(zāi),汽油等可燃液體流淌擴(kuò)散導(dǎo)致火勢(shì)蔓延,將對(duì)人員生命和其他車(chē)輛構(gòu)成巨大威脅。瀝青路面美觀、行車(chē)舒適、維修方便已經(jīng)成為道路鋪裝的主流材料,目前瀝青路面施工主要采用熱拌式,在隧道內(nèi)部溫度遠(yuǎn)高于開(kāi)放施工溫度,且煙氣彌漫,使隧道施工環(huán)境極為惡劣。因此,亟待開(kāi)發(fā)一種節(jié)能環(huán)保型阻燃、降噪、抗滑多功能隧道路面材料,為隧道建設(shè)工程的路面鋪裝提供相關(guān)技術(shù)支持。 本文依托國(guó)家863項(xiàng)目“抗滑、阻燃、降噪多功能隧道路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與鋪裝技術(shù)”和湖北省交通廳科技項(xiàng)目“高耐久多功能瀝青路面系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)及其工程應(yīng)用”,針對(duì)隧道路面阻燃、抗滑、降噪功能的需要,以及普通熱拌瀝青能耗高、隧道內(nèi)施工溫度高對(duì)施工人員和設(shè)備均造成不利影響的問(wèn)題,圍繞節(jié)能環(huán)保型多功能瀝青路面的組成、結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系,進(jìn)行了系統(tǒng)研究,取得了以下成果： 基于瀝青高溫降粘技術(shù),研究瀝青降粘劑對(duì)瀝青粘度的影響規(guī)律,并采用紅外光譜、差熱分析等測(cè)試方法,分析瀝青降粘劑的作用機(jī)理,研究摻加不同比例瀝青降粘劑對(duì)瀝青高溫性能、低溫性能、溫感性能、老化性能,并復(fù)合SBS、增容增粘組分,采用膠體磨碾磨工藝研制出溫拌高粘度改性瀝青。其60℃粘度高達(dá)76000Pa·S,135℃粘度僅為2.2 Pa·S，5℃延度為45cm,離析軟化點(diǎn)差僅0.8℃,粘韌性達(dá)到22N.m。 提出了具有高連通孔結(jié)構(gòu)的多級(jí)嵌鎖設(shè)計(jì)方法,采用溫拌高粘度改性瀝青,AM-ZD阻燃型礦粉、MF-AFR阻燃礦物纖維等為原材料,研究在不同溫度下成型阻燃多功能隧道瀝青路面材料的路用性能和力學(xué)性能,在成型溫度為135℃時(shí),多功能隧道路面動(dòng)穩(wěn)定度達(dá)到8200次/mm,飛散值低于3%,析漏值低于0.1%,凍融劈裂試驗(yàn)的殘留強(qiáng)度比大于90%,抗剪強(qiáng)度0.71MPa、接近改性SMA瀝青混合料的路用性能,施工溫度較改性SMA瀝青混合料降低20℃以上；吸聲系數(shù)均值0.418,表面構(gòu)造深度達(dá)到1.7mm,降噪、抗滑性能優(yōu)于SMA等瀝青路面材料；模擬車(chē)輛燃燒試驗(yàn),逃逸汽油80%以上的,表面溫度在200℃以下,閃點(diǎn)低,阻燃性能達(dá)到安全二級(jí),滿足大型公路隧道工程行車(chē)舒適性與安全性要求。 系統(tǒng)研究了節(jié)能環(huán)保型阻燃、抗滑、降噪多功能隧道瀝青混合料溫度參數(shù)以及拌和、攤鋪、碾壓等工程應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù),提出了新型路面材料的施工工藝。研究成果成功應(yīng)用于湖北武英高速公路濛濛山隧道和滬蓉西高速巖灣隧道,阻燃、抗滑、降噪瀝青隧道路面施工溫度降低了20℃,極大的改善了施工環(huán)境,降低了能源消耗,現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果表明構(gòu)造深度大于1.6mm,與普通瀝青混凝土路面相比降低噪音可達(dá)4dB(A)以上,是一種具推廣應(yīng)用價(jià)值新型隧道面層材料。 【關(guān)鍵詞】：隧道路面 節(jié)能環(huán)保 阻燃 抗滑 降噪
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類(lèi)號(hào)】：U414
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-20
• 1.1 課題的提出11-14
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-18
• 1.2.1 隧道路面研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.2 節(jié)能環(huán)保型路面研究現(xiàn)狀15-18
• 1.3 技術(shù)路線與研究?jī)?nèi)容18-20
• 1.3.1 技術(shù)路線18
• 1.3.2 本文研究?jī)?nèi)容18-20
• 第2章 節(jié)能環(huán)保型阻燃多功能隧道路面的設(shè)計(jì)方法研究20-44
• 2.1 瀝青混合料的組成結(jié)構(gòu)及強(qiáng)度理論20-23
• 2.1.1 瀝青混合料的組成結(jié)構(gòu)20-22
• 2.1.2 強(qiáng)度形成理論22
• 2.1.3 強(qiáng)度影響因素22-23
• 2.2 阻燃抗滑降噪隧道路面組成、結(jié)構(gòu)、性能設(shè)計(jì)23-37
• 2.2.1 阻燃抗滑降噪瀝青隧道路面的組成24-28
• 2.2.2 多級(jí)嵌鎖設(shè)計(jì)方法28-30
• 2.2.3 阻燃抗滑降噪隧道路面的性能研究30-37
• 2.3 基于瀝青降粘劑的溫拌技術(shù)研究37-42
• 2.3.1 瀝青降粘劑對(duì)瀝青粘度的影響規(guī)律37-38
• 2.3.2 不同摻量下瀝青的粘度38-39
• 2.3.3 溫拌瀝青的粘溫曲線39-40
• 2.3.4 降粘機(jī)理研究40-42
• 2.4 本章小結(jié)42-44
• 第3章 溫拌高粘度改性瀝青的研發(fā)44-58
• 3.1 基于瀝青降粘劑的溫拌瀝青性能研究44-52
• 3.1.1 溫感性能44-46
• 3.1.2 高溫性能46-48
• 3.1.3 低溫性能48-50
• 3.1.4 抗老化性能50-52
• 3.1.5 儲(chǔ)存穩(wěn)定性52
• 3.2 溫拌高粘度改性瀝青的研發(fā)52-56
• 3.2.1 SBS改性52-53
• 3.2.2 增粘組分改性53-54
• 3.2.3 增容組分改性54-55
• 3.2.4 溫拌高粘度改性瀝青性能研究55-56
• 3.3 本章小結(jié)56-58
• 第4章 節(jié)能環(huán)保型阻燃多功能隧道路面性能研究58-68
• 4.1 試驗(yàn)方案58-59
• 4.1.1 配合比設(shè)計(jì)58
• 4.1.2 測(cè)試與評(píng)價(jià)方法58-59
• 4.2 WAFNA溫度制度的確定59-63
• 4.2.1 空隙率60-61
• 4.2.2 飛散試驗(yàn)61-62
• 4.2.3 析漏試驗(yàn)62-63
• 4.2.4 WAFNA溫度制度63
• 4.3 力學(xué)性能63-66
• 4.3.1 彈性模量63-64
• 4.3.2 抗剪性能64-65
• 4.3.3 抗拉性能65-66
• 4.4 路用性能66-67
• 4.4.1 高溫性能66
• 4.4.2 低溫性能66
• 4.4.3 水穩(wěn)定性能66-67
• 4.5 本章小結(jié)67-68
• 第5章 節(jié)能環(huán)保型阻燃多功能隧道路面工程應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)68-79
• 5.1 施工工藝68-71
• 5.1.1 WAFNA施工溫度參數(shù)68-69
• 5.1.2 防水粘結(jié)層施工69
• 5.1.3 外加劑的投放工藝69
• 5.1.4 WAFNA的攤鋪工藝69-70
• 5.1.5 WAFNA的碾壓工藝70
• 5.1.6 安全施工注意事項(xiàng)70-71
• 5.2 WAFNA工程應(yīng)用71-77
• 5.2.1 武英高速公路濛濛山隧道71-75
• 5.2.2 滬蓉西高速公路巖灣隧道75-77
• 5.3 經(jīng)濟(jì)分析77-78
• 5.4 本章小結(jié)78-79
• 第6章 結(jié)論79-81
• 參考文獻(xiàn)81-85
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及參研項(xiàng)目85-87
• 致謝87

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