[發明專利]一種瀝青試件的制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201110352374.6
• 申請日: 2011-11-10
• 公開（公告）號: CN103105320B
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 范思遠;徐青柏;張誠
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;G01N31/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及了一種瀝青試件的制備方法及其特殊性能指標測試方法中的應用，尤其涉及一種瀝青阻燃性能的測試方法。

背景技術

隨著我國高速公路的發展，公路隧道的數量也不斷增加，由于水泥混凝土抗水與阻燃性能較好，因此，迄今隧道路面鋪裝仍主要采用水泥路面。但是，隨著對路面行駛質量要求的提高，平整、耐磨、低噪音的瀝青路面代替水泥混凝土路面，而逐漸成為隧道路面的發展趨勢。但是，在隧道瀝青路面的使用過程中，交通事故造成的火災是隧道瀝青路面使用過程中必須注意的一個問題。隧道內發生交通事故引起瀝青路面著火，因火勢發展迅猛，人員無法及時疏散導致較大的人員傷亡，對國家和人民生命財產造成不必要的損失。

瀝青的燃燒是一個放熱、分解的物理化學過程，首先熔融、滴落、流淌，接著是熔珠燃燒，再由燃燒的熔珠滴落、流淌，造成火勢蔓延擴大，燃燒中分解出氫、甲烷、苯及烷經類易燃氣體，這些氣體的燃燒又進一步加快了瀝青的熱分解，所以瀝青火災的特點是來勢猛、擴展快、范圍廣、損失大。因此，想要解決瀝青的難燃化問題，首先要解決瀝青在受熱時不熔滴、不流淌的問題，可以通過提高瀝青熔點和分解溫度、增加分解氣體中的不燃成份或增加燃燒膜（參與燃燒的表層瀝青）中的抑制成份，以提高其燃燒極限氧指數，達到解決瀝青難燃化目的。

所謂極限氧指數，它是衡量物質燃燒難易程度的標尺，就是指在規定的試驗條件下，材料在氧氮混合氣體中剛好能保持燃燒狀態所需的最低氧濃度。

式中：OI為極限氧指數；

[O₂]——臨界氧濃度時混合氣體中氧氣的體積流量；

[N₂]——臨界氧濃度時混合氣體中氮氣的體積流量；

極限氧指數越高，表明材料越難燃。空氣中的氧氣濃度為21%，當極限氧指數<21%為易燃材料，21%～27%為可燃材料，>27%是該材料在火中自行熄滅。日本JISK7201標準中規定:氧指數>30%為難燃l級，27%～30%為難燃2級，24%～27%為難燃3級，21%～24%為難燃4級，<21%為難燃5級。

隨著國民經濟的快速發展，人們對瀝青路面的阻燃性能也提出越來越高的要求，阻燃瀝青的標準和法規也越來越完善。對瀝青氧指數測試有關影響因素的研究也較多，并重點對試件溫度、試件量以及燃燒時總氣體流量等進行了分析和測試，但由于瀝青特殊的物理性質，目前國內還沒有檢測其阻燃性的統一的方法和測試標準。瀝青在阻燃性能測式過程中存在軟化變形和易流淌現象，因而制作阻燃瀝青試件的工藝就是一個關鍵性步驟，樣本的制作工藝不同，所測結果必然存在差異。目前本領域利用玻璃纖維氈制作瀝青試件檢測氧指數，因為用玻璃纖維氈制備瀝青樣條時，玻璃纖維只是起到支撐作用，通過單純燃燒瀝青來檢測氧指數，一方面不能很好地體現路面瀝青的燃燒過程，另一方面測式過程中會對測試儀器造成嚴重的污染，給測試工作帶來極大不便。同時玻璃纖維氈不適用于高粘度瀝青的極限氧指數的測定。

CN101581711A中提到一種瀝青阻燃性能的測試方法，這種方法雖然能夠體現路面瀝青的燃燒過程，但是，由于礦料加入量少，沒有保護措施，不適用于測試普通道路瀝青的阻燃性能，在測試過程中嚴重污染測試儀器。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種更符合瀝青混合料燃燒時瀝青的實際狀態，更好地體現路面瀝青燃燒過程地瀝青阻燃性能的測試方法，適用于任何道路瀝青阻燃性能的測試，并且不污染分析設備。

本發明瀝青試件的制備方法包括如下過程：將瀝青熔化，熔化的瀝青與填料混合均勻得到瀝青混合料，瀝青與填料的重量比為1：1.5～1：2.4，在模具中將瀝青混合料制成長80～200mm的瀝青混合料條形物，然后在瀝青混合物條形物的外表面纏繞60～300目的金屬網，即為瀝青試件。

本發明瀝青試件中，填料為礦粉或滑石粉。瀝青混合料條形物的長度優選為120～150mm，寬度一般為2～20mm，優選為3～10mm，厚度一般為1～15mm，優選為2～10mm。瀝青混合料條形物可以采用金屬模具制作。

本發明瀝青試件中，金屬網優選為120～200目，金屬網可以纏繞1～3層。

本發明瀝青試件制備方法中，瀝青熔化溫度一般為140～155℃，與填料的混合溫度為140～155℃。

本發明瀝青試件用于氧極限指數檢測試驗。