阻燃剂在隧道中的运用
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隧道防火涂料的特点和应用范围隧道防火涂料是一种针对隧道内火灾发生时,能够延长建筑物结构的耐火时间和减少火灾对混凝土结构和钢构造件的损害的一种特殊涂料。
这种特殊涂料具有许多的特点和应用范围。
下面我们将一一地进行介绍。
特点抗高温性隧道防火涂料是一种具有很高的耐高温能力的涂料。
一般来说,这种涂料可以承受高温达到800℃以上。
这种抗高温性能可以在一定程度上减少火灾对建筑物的破坏,并延迟建筑物的坍塌时间。
沉积性好隧道防火涂料具有较好的沉积性,能够在不同形状、大小和表面处的物体上快速、均匀地形成薄膜,并产生一定的厚度。
在实际应用中,这种涂料可以在混凝土结构、钢结构和木材等不同的建筑材料上进行涂覆。
防火性能好隧道防火涂料的主要作用就是防止火灾对建筑物的影响,因此它的防火性能是很好的。
这种涂料可以产生模拟石墨化作用,能够阻挡火势的扩散,并延缓建筑物的损坏。
防水性好隧道防火涂料的防水性能也是很优秀的。
一般来说,这种涂料能够在水中形成一定的厚度,使其具有一定的防水性。
在接收雨水的地下建筑中,特别适合使用这种涂料。
无毒、无味隧道防火涂料是一种无毒、无味的涂料,可以确保人体的健康和环境的安全。
在使用和装饰时,它具有一定的环保性能。
应用范围隧道隧道防火涂料的主要应用场合是隧道。
这种涂料将在更高温度下形成更为稳定的膨胀防护层,防止发生隧道火灾时隧道的结构破坏。
地下管道地下管道是许多设施所依赖的基础设施之一。
隧道防火涂料可以延迟管道内部的火灾扩散,并防止火势蔓延到周围建筑物。
建筑材料的保护隧道防火涂料适用于混凝土结构、钢结构和木材等各种建筑材料。
涂抹这种涂料可以保护建筑材料不被火灾烧毁,并极大地延长建筑材料的使用寿命。
建筑物内墙面防火隧道防火涂料可以用于建筑物内墙面的涂装来进行防火处理,更好地防止火灾的扩散。
总结隧道防火涂料具有许多优秀的特性,如抗高温性、沉积性好、防火性能好、防水性好、无毒、无味等特点。
涂抹这种涂料不仅可以避免建筑物发生火灾,还可以保护建筑材料,延长使用寿命,防止火灾扩散。
温拌阻燃沥青混合料在隧道铺面中的应用作者:李双元来源:《城市建设理论研究》2013年第13期摘要:由于沥青是可燃材料,在隧道铺面中使用沥青混合料,一旦发生事故,很容易引发火灾。
同时,隧道施工环境封闭,采用传统热拌沥青混合料,由于施工温度高、排放大,使得隧道施工环境十分恶劣。
温拌阻燃沥青混合料一方面降低混合料的生产施工温度,一方面提高混合料的阻燃性能。
本文通过室内试验,对温拌阻燃沥青和温拌阻燃沥青混合料的性能进行研究,发现温拌阻燃沥青的阻燃性能较普通沥青有较大提高,温拌阻燃沥青混合料的各项性能也满足规范对热拌沥青混合料的要求。
关键词:隧道铺面;温拌阻燃沥青;温拌阻燃沥青混合料中图分类号:U455文献标识码: A 文章编号:前言随着公路建设的发展,人们对道路行车安全性、舒适性的要求不段提高。
水泥混凝土路面由于抗滑性能低、行车噪音大等缺陷而逐渐被沥青混凝土路面所取代。
隧道路面也由水泥混凝土路面逐步转变为沥青混凝土路面。
然而,由于隧道施工环境封闭,用传统的热拌沥青混合料进行隧道铺面时,由于混合料施工温度高、烟毒性气体排放量大,使得隧道路面施工环境非常恶劣。
同时由于沥青是易燃材料,隧道里面一旦发生交通事故,很容易引发火灾,从而带来不可估量的损失。
因此,改善隧道路面施工环境和隧道路面运营的安全性是亟待解决的一个问题。
本文提出一种适合于隧道铺面的温拌阻燃沥青混合料技术,并通过室内试验对其性能进行研究。
一、温拌阻燃沥青制备1.1 原材料(1)温拌剂温拌技术2005年在我国首次应用,到目前为止该项技术已趋于成熟。
温拌技术主要有沥青-矿物法、泡沫沥青温拌法、有机添加剂法和表面活性剂型温拌法四种。
市场上可供选择的温拌剂不下几十种。
本文试验过程中采用有机添加剂型温拌剂。
(2)阻燃剂阻燃剂选用FRMAXTM阻燃剂作为试验的原材料,这种阻燃剂在市场上比较成熟,性能稳定,应用工程较多,具有代表意义。
FRMAXTM阻燃剂为白色粉末,密度为2.0~2.4g/cm,同时利用气相阻燃机理、凝聚相阻燃机理和中断热交换机理发挥阻燃性能,在正常用量下可以使沥青的氧指数达到30左右。
4 结语建立公路隧道运营管理实体模型系统对相应实体隧道的运营管理具有重要的现实意义,对隧道的运营管理效率及安全具有一定作用。
本文给出的模型系统构架及软件界面结构具有一定的借鉴意义。
参考文献[1] 重庆交通科研设计院.公路隧道交通工程设计规范J T G/D71-2004[S].北京:人民交通出版社,2004. [2] 重庆交通科研设计院.公路隧道设计规范J TG/D70-2004[S].北京:人民交通出版社,2004.3 3 3 3 3 3经研究和比选提出济泺路黄河隧道推荐方案济泺路黄河隧道位于济南市济泺路北端,在浮桥下穿越黄河,向北延伸接至已建成的309国道。
该工程采用双向4车道标准,设计车速60km/h,隧道的主要施工方法采用盾构法。
隧道工程投资估算总额为160813万元,建设长度4.5km,总施工期约为33个月。
山东省交通运输集团公司提出了济泺路隧道穿越黄河河底的四套方案。
四套方案各有优势和劣势。
经过对泺口黄河周围的地形地貌、工程地质和地面原有生态环境、交通状况、敏感点分布及规划等情况的研究和比选,中国环境科学研究院最终选定方案四为工程推荐方案。
方案四北接309国道,设R-400m右转曲线,下穿龙湖规划水域,紧贴泺口浮桥下游,垂直向南穿过黄河南堤、环城高速公路、二环路,隧道洞口设在济泺路上,接济泺路。
专家认为,虽然方案四要从规划的龙湖中间通过,影响龙湖风景的完整性,并因龙湖规划平面和湖底高程的影响,隧道长度最长,比其他方案要长500m以上,工程造价最高,但此方案南北均与主要道路衔接,交通组织顺畅,容易与其他城市道路连通,功能好,并且基本垂直过黄河,过黄河水面长度较短,施工风险小。
(隧道分会供稿)3 3 3 3 3 3阻燃沥青在重庆高速公路隧道中的应用重庆高速集团为研制阻燃沥青,专门设置了研究项目组。
项目组在研究中发现,沥青实质上是一种组成极其复杂的高分子混合物。
由于高分子材料阻燃技术现已发展成一门比较成熟的科学,所以可以借鉴阻燃技术在高分子领域应用的成功经验,将该技术应用到沥青阻燃研究中。
抗滑、阻燃、降噪多功能隧道沥青路面施工工法一、前言隧道是现代城市交通中必不可少的一部分,而隧道沥青路面是隧道中最常见的路面类型之一。
传统的隧道沥青路面存在着滑动、易燃、噪音大等问题,对行车安全和出行舒适性造成了一定的影响。
为了解决这些问题,抗滑、阻燃、降噪多功能隧道沥青路面施工工法应运而生。
二、工法特点抗滑、阻燃、降噪多功能隧道沥青路面施工工法在传统沥青路面的基础上进行升级改造,在材料的选择和施工工艺上做出了调整和创新。
其主要特点如下:1. 抗滑功能:采用特殊添加剂,提高沥青路面的抗滑性能,有效减少车辆在隧道中的打滑现象,提升行车安全性。
2. 阻燃功能:使用阻燃型沥青,能够有效阻止火焰的蔓延和燃烧,降低火灾事故的发生概率,提高隧道安全性。
3. 降噪功能:通过改进与优化材料结构,降低车辆运行时的噪音产生和传播,改善隧道内的环境噪声,提升行车舒适性。
三、适应范围抗滑、阻燃、降噪多功能隧道沥青路面施工工法适用于各类高速公路、城市道路以及其他类似隧道场所的路面施工。
特别是在交通密集的地区,对提升车辆行驶平稳性、降低事故风险和改善交通环境具有重要意义。
四、工艺原理抗滑、阻燃、降噪多功能隧道沥青路面的工艺原理主要体现在以下几个方面:1. 材料选择:根据工程需求,选择抗滑性能好的沥青材料,并添加适量的抗滑剂;采用阻燃型沥青,提高路面的阻燃性能;通过混合橡胶颗粒等材料,减少路面噪音的产生。
2. 施工工艺:采用特殊施工工艺,如预处理路基、摊铺沥青、压实、平整等步骤,确保路面质量和功能性能的得到有效保障。
3. 实际应用:根据工程实际情况,采取合理的施工技术措施,确保施工工法的顺利实施和效果的达到。
五、施工工艺抗滑、阻燃、降噪多功能隧道沥青路面的施工包括以下几个主要阶段:1. 路基处理:对路基进行清理、平整等处理工作,确保路基的稳定性和平整度。
2. 材料准备:根据设计要求,准备好抗滑剂、阻燃型沥青等材料,并进行质量检查。
HMD系列沥青阻燃剂
一、产品介绍:
随着我国高速公路的发展,公路隧道的数量也不断增加,交通事故造成的火灾是隧道沥青路面使用过程中必须考虑的一个问题。
沥青燃烧首先熔融、滴落、流淌,接着是熔珠烧、再由燃烧的熔珠洒落、流淌,造成火势蔓延扩大,酿成火灾。
沥青的燃烧是一个放热、分解的物理化学过程,燃烧中分解出氢、甲烷、苯及烷烃类易燃气体,这些气体的燃烧又进一步加快了沥青的热分解,此外在隧道密闭环境中所产生的大量烟雾及有害气体对人身及环境也造成了极大危害。
本公司生产的沥青阻燃剂具备以下阻燃性能:
1、吸收大量的热量,阻断了热量传递链并降低了可燃物表面温度。
2、受热释放出大量不可燃气体覆盖在沥青表面,切断热能、可燃性气体、氧气向沥青内传递,并稀释了可燃气体的含量。
3、在沥青表面形成焦化的不可燃的碳化层,隔绝氧气和可燃物的接触,终止燃烧,产生自熄,达到阻燃、抑烟目的。
二、主要技术指标
三、建议使用方法:
1、阻燃剂的用量推荐为沥青用量的5%-15%(依据沥青、工艺可适时调整。
2、阻燃剂可直接加入热熔沥青(160℃±5℃)中,并在恒温下,以1400R/Min的速度搅拌,确保剪切混合均匀即可,尔后导入带搅拌的贮灌中。
3、沥青阻燃剂也可以直接加入拌和炉(罐)中与石子等建筑材料搅拌混合均匀即可。
四、注意事项:
1、防潮、防破、防暴晒、防钩挂。
2、使用过程中,如不慎进入眼睛,请及时用淡水冲洗,并立即就医治疗。
3、包装及贮存:25kg/袋,正常贮存条件下保质期为12个月。
高速公路隧道中防火涂料的应用研究一、前言高速公路隧道是现代化交通运输的重要组成部分,隧道的安全性是保障道路交通安全的重要因素。
隧道火灾是隧道中最严重的事故之一,特别是高速公路隧道,由于车速快,车辆密度大,一旦发生火灾,后果将不堪设想。
因此,防火技术在高速公路隧道中的应用具有重要的意义。
本文将探讨高速公路隧道中防火涂料的应用研究。
二、高速公路隧道的防火要求隧道防火工程是指为了防止隧道内外火灾发生或减轻火灾损失而采取的一系列安全措施。
高速公路隧道中的隧道防火一般分为两类:passice 防火和 active 防火。
1. passice 防火Passive 防火是指对隧道本身采取的防火措施,即阻止火灾发生并减轻火灾的影响。
其中,防火涂料是一种重要的 passice 防火措施。
防火涂料是一种能够降低燃烧温度、延缓火势蔓延以及减少烟雾产生的涂料,能够大大减轻火灾对隧道的损害。
2. active 防火Active 防火是指对发生火灾后采取的一系列应急措施,包括烟雾控制、自动喷水灭火和自动喷水降温等。
这些措施需要通过自动化控制系统实现。
三、防火涂料的种类1. 水性防火涂料水性防火涂料是一种环保型涂料,其主要成分是水性树脂、阻燃剂、填料等。
由于其环保性好、施工方便、成本低等优点,越来越受到人们的青睐。
但是,其防火效果相对较差,一般只能达到 B1 级别。
2. 油性防火涂料油性防火涂料是一种基于有机溶剂的涂料,其主要成分是有机树脂、阻燃剂、填料等。
由于其防火效果较好、适用范围广等优点,被广泛应用于隧道防火工程中。
但是,由于其含有有机溶剂,会对环境造成一定的污染。
3. 气相防火涂料气相防火涂料是一种能够在高温下释放出防火气体的涂料,其主要成分是有机硅树脂、阻燃剂等。
由于其防火效果好、施工方便、无污染等优点,被广泛应用于隧道防火工程中。
但是,其成本较高,适用范围受到一定的限制。
四、防火涂料的应用研究1. 防火涂料的防火性能研究防火涂料的防火性能是评价其防火效果的重要指标。
阻燃剂在隧道中的运用
摘要:随着沥青路面越来越多的应用到隧道路面中,鉴于隧道的火灾安全,其阻燃性能也必须受到要相应的重视;针对隧道路面环境特点,探讨了阻燃沥青应用到隧道路面的一些问题,对阻燃剂的选择、阻燃沥青的制备和阻燃性能评价做了分析阐述。
关键词:隧道沥青路面阻燃剂阻燃
Abstract: with the asphalt pavement more and more applied to tunnel road, in view of the tunnel fire safety, the flame retardant performance by the corresponding must also to more attention; For the road surface environment characteristics, discusses the application of asphalt pavement to flame retardant tunnel of some problems, the selection of fire retardant agent, flame retardant asphalt preparation and flame retardant performance evaluation are analyzed in this paper.
Keywords: tunnel asphalt pavement flame retardant flame retardant
随着国内高速公路的跨越式发展,公路隧道越建越多。
近年来,为了适应隧道内特殊的地理环境和施工条件,以及隧道路面安全性、舒适性、环境友好和人性化等方面的要求,很多国内隧道中开始采用沥青路面代替水泥混凝土路面,或者在原来水泥混凝土路面加铺沥青面层,以提高隧道路面的使用性能和改善隧道运营环境。
隧道建设技术取得了空前全面快速得发展,但是隧道内路面铺装材料及技术方面的研究还相对较少。
然而隧道内应用沥青路面必须面临一个严峻的问题———火灾安全问题,因此国内外对阻燃沥青路面进行了一些研究,使沥青路面充分发挥自身优点的同时也能满足隧道内特殊环境对路面的要求。
阻燃沥青路面必须保留一般沥青路面的优良性能,还应该具有相当的安全性。
当隧道内发生火灾时,沥青路面应该能滞缓火灾的蔓延。
因此针对隧道内路面环境特点研究开发沥青路面阻燃技术可谓是迫在眉睫,世界各国的相关研究人员都在致力于各种高效、低烟、低毒沥青阻燃剂的研究。
一隧道内环境特点及火灾危害
1.1 隧道内公路路面环境特点
隧道内公路路面与一般公路路段相比有其特殊性。
隧道路面处于相对较为密闭的环境,受阳光、雨水等气候因素影响较少。
而且隧道内水的温度变化、基础情况也与一般路段不同。
因此,隧道路面的使用性能以及在汽车荷载作用下的力学响应必然具有其自身的特点。
简单按照一般路段设计方法进行隧道路面材料结构设计肯定不能适应隧道路面的实际情况,会导致设计保守或不安全。
因此,
需要对现有隧道路面的工作环境进行全面认真的调查、分析和研究。
隧道内是一个相对密闭、空间狭小的管状环境。
隧道内不存在洞外的日晒雨淋气候的影响,并且在夏季洞内比洞外气温要低,冬季气温则是洞内较洞外高,全年气温相对稳定,温度变化幅度小,温差小;但隧道内湿度大,另外浅层地下水丰富。
因此隧道内公路路面相对湿滑,不利于行车安全,对路面的抗滑性能提出了更高要求。
隧道内空气流动性小,空气易污染,容易聚集有害气体;隧道内没有日照,常年处于黑暗中,能见度低。
因此隧道内路面与一般道路、桥面铺装结构在使用环境上存在较大的差别。
1.2隧道火灾危害
近年来国际国内发生过多起隧道火灾事故,造成巨大的人员和经济的损失。
2001年世界最长的运营公路隧道之一的瑞士St . Got hard隧道发生火灾,造成11人死亡,大火的温度高达1200℃,引起隧道顶板大块坍塌。
国内近年来的隧道火灾事故也是时有发生。
2003年一辆大客车在贵遵路上因追尾造成车上黄磷着火燃烧,并引起路面燃烧。
2004年位于高速公路上海方向山服务区附近一辆满载燃料的油罐车与前方行驶的货车追尾发生火灾,造成近400m2的路面燃烧。
据国外统计,地面公路火灾发生频率约为0.71107veh/km ,隧道内火灾发生频率约为0.331107veh/km。
可见隧道火灾一旦发生,其损失就会非常大。
二阻燃剂介绍
目前阻燃剂的有很多种类,按化学组成可分为:无机阻燃剂和有机阻燃剂;又可分为:卤系阻燃剂和无卤阻燃剂。
2.1 卤系阻燃剂
主要产品:十溴二苯醚、四溴双酚A、四溴邻苯二甲酚酐、五溴甲苯和六溴环十二烷等等。
阻燃机理:有机卤化物在气相中能够产生活性卤素基团HX并能与聚合物降解产生的H和OH自由基相互作用,这样就可以使自由基浓度下降,从而延缓和终止燃烧的链反应。
卤素阻燃剂是目前世界上使用最广泛的有机阻燃剂之一,以其添加量少,阻燃效果显著而在阻燃领域中具有重要地位。
但这些材料也存在一些不足:在分解和燃烧时,会产生大量烟雾和有毒气体。
2.2 无卤阻燃剂
2.2.1 磷系阻燃剂
主要成分:按组成和结构可分为无机磷阻燃剂和有机磷阻燃剂两种阻燃剂类型。
无机磷阻燃剂主要以红磷、磷酸盐及磷一氮基化合物为主;有机磷系阻
燃剂主要以磷酸酯、亚磷酸酯和膦酸酯为主。
除此之外,还有多种磷取代基的化合物、多聚物等。
阻燃原理:磷系阻燃剂受热时分解生成热稳定性很强的聚偏磷酸,并且能够在燃烧物表面形成隔离层。
另外,聚偏磷酸具有脱水作用,促进炭化,使表面形成阻燃的炭化膜,从而起到阻燃作用。
磷系阻燃聚合物的优点是:燃烧时,对环境污染少,阻燃剂含量较少就能达到好的阻燃效果,且对聚合物材料的各种性能影响小。
无机磷阻燃剂中红磷是一种性能非常优良的阻燃剂,不但发烟量小、低毒、应用范围广,能单独使用,并且可与其他阻燃剂共同使用。
但是无机磷阻燃剂中红磷的缺点是:易吸湿,放出有毒磷化氢,在使用过程中易吸潮、易氧化、易释放剧毒气体、粉尘易爆炸等。
有机磷系阻燃剂的不足是:发烟量大、毒性大、易水解、热稳定性差等不足。
其中磷酸酯具有一定毒性和难闻的气味,耐热性差,在燃烧时有滴落物产生,与高分子材料相容性差等。
2.2.2 金属氢氧化物阻燃剂
主要成分:氢氧化铝和氢氧化镁
阻燃机理:其阻燃机理为释水吸热还有覆盖作用。
金属氢氧化物阻燃剂具有无毒、低烟、腐蚀小、价格低,热稳定性好等优点,所以被誉为无公害阻燃剂。
但不足是:无机阻燃剂是亲水性物质,而高分子材料基体则是亲油性,两者热力学上互不相容,从而限制了无机阻燃剂的填充量,降低了其分散性。
2.2.3 膨胀型阻燃剂
主要成分:以磷、氮、碳为主要核心成分的阻燃剂
阻燃机理:以磷、氮、碳为主要核心成分的高聚物受热时,其表面将形成一层均匀的炭质泡沫层阻燃层。
该炭质层具有阻隔热量及氧气的传递和抑烟的作用,具有良好的阻燃性能。
膨胀型阻燃剂的优点是:低烟、低毒、无腐蚀性气体产生,并能防止燃烧过程产生熔滴。
但也有一些不足,由于吸湿性大、起始分解温度较低,热稳定性较差且阻燃剂分散性差,需要添加量大。
2.2.4 有机硅阻燃剂
主要成分:含硅化合物及硅酮聚合物
阻燃机理:该系阻燃剂必须与一种或多种协同剂并用,这些协同剂有IA
族有机金属盐(硬脂酸镁)、聚磷酸铵(PPA)与季戊四醇的混合物、氢氧化铝(ATH)等。
它们既能与基材聚合,又能与硅树脂发生协同效应。
有机硅阻燃剂是一种最新发现的高效、低毒、防熔滴、环境友好的无卤阻燃剂,也是一种成炭型抑烟剂,它的优点是:在赋予高聚物优异阻燃抑烟性的同时,还能改善材料的加工性能及提高材料的机械强度,特别是低温冲击强度。
但该系阻燃剂也有一些不足存在,与一种或多种协同剂并用时,有些燃烧时释放出的有毒气体对人体危害较大, 同时降低了有机硅材料本身的特性, 如使用期缩短、贮存时产生凝胶现象或橡胶难于硫化等。
三阻燃沥青路面的开发应用
将沥青路面取代混凝土路面应用于隧道中,主要是看重沥青路面的舒适性,低噪音性,抗滑性,扬尘少等优点。
为了将沥青路面更好地应用隧道内路面铺装中,开发具有阻燃性的沥青路防止沥青路面火灾危害面势在必行。
而目前最为简单可行的办法也是普遍采用的办法是往沥青中掺入阻燃剂以提高沥青的阻燃性能。
我国所使用的阻燃剂,卤系比重过高,达50%以上,并且多为多溴联苯氧化物、多溴苯、多溴二苯氧基化合物、多溴苯邻二甲酞亚胺、多溴环癸烷、氯代脂环族化合物或多溴苯酚等, 而无机阻燃剂的用量很少,在15 %以下;相比中国,在美国、西欧及日本三大阻燃剂市场无机产品的比例分别为50%~55% ,40%~45%及约30%;因此我国现有的阻燃剂的组成结构不尽合理、发展速度相对落后的,更不符合当今环保的要求,应尽快采取措施相对减少卤系阻燃剂的用量,大力增加无机阻燃剂的用量,改善我国阻燃剂的结构。
四结束语
沥青混凝土路面的阻燃研究目前取得了长足的进展,相信随着研究的深入以及应用的推广,隧道沥青路面防火问题可以得到完善的解决.
【参考文献】
[1] 《阻燃剂》欧育湘,国防工业出版社
[2] 《阻燃高分子材料配方设计与加工》张玉龙,中国石化出版社
[3] 《阻燃聚合物纳米复合材料》(美)摩根,(美)威构著,欧育汀,李建军,叶南飙,国防工业出版社。