一種隧道路面用溫拌環(huán)保型無機阻燃劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種隧道路面用溫拌環(huán)保型無機阻燃劑，由以下重量百分數的原料混合球磨而成：氫氧化鋁53%～55%，氫氧化鎂18%～20%，沸石19%～24%，納米TiO22%～3%，電氣石粉2%～3%。該溫拌環(huán)保型無機阻燃劑應用于隧道路面瀝青中能夠提高瀝青混合料的防火能力，使其具有良好的阻燃性能，同時能夠降低瀝青混合料的拌合溫度，達到節(jié)能減排的目的，此外也具有降低隧道內部汽車尾氣濃度的功能，對于改善隧道內部的行車環(huán)境十分有利。
【專利說明】一種隧道路面用溫拌環(huán)保型無機阻燃劑
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于路面浙青材料【技術領域】，尤其是涉及一種隧道路面用溫拌環(huán)保型無機阻燃劑。
【背景技術】
[0002]隨著我國公路隧道大量建成通車，隧道內由交通事故引起的火災風險也不斷的增加，公路隧道屬于較為封閉的工程結構，為了保障隧道的使用安全，隧道的防火救災問題顯得尤為重要。
[0003]目前我國國內隧道浙青路面施工時一般采用熱拌浙青混合料進行鋪裝，但浙青混合料是一種感溫性材料，為了達到預期的浙青路面使用性能，在生產浙青混合料時，需要將浙青加熱到145°C~170°C左右，礦料加熱到155°C~185°C，然后再將浙青和礦料在高于160°C的高溫下進行拌合，拌合后的浙青混合料溫度不低于150°C，攤鋪和碾壓時的溫度不低于120°C，對于改性浙青混合料，需要更高的拌合與壓實溫度。在這個過程中不僅消耗了大量的能源，而且在浙青混合料的生產、拌合以及施工過程中會釋放大量的廢氣和粉塵，嚴重影響周圍環(huán)境的質量和施工人員的身體健康。加之隧道內部在施工過程中通風設施不完善，而熱拌浙青混合料攤鋪溫度較高，在攤鋪過程中大量的有害氣體和熱量不能排除，導致隧道內部施工環(huán)境惡劣。
[0004]長大隧道由于其相對封閉的內部環(huán)境，公路隧道中大量汽車尾氣不能及時排出，這些尾氣當中含有大量氣態(tài)相的一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物、烴類氣體等，還有部分固態(tài)相的鉛、苊烯、芘、屈、熒蒽、苯并蒽等。尾氣大量積累會形成較高的尾氣濃度，當濃度達到一定限值時，會致人昏迷，甚至死亡，尾氣形成的煙霧不僅影響駕駛員視線，而且和其他污染源有機物通過光化學反應，直接污染隧道內的設施，由于隧道內部通風較差，逐漸積累的尾氣在路面形成油潰，使路面抗滑性能下降，影響形成安全。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種能夠綜合改善隧道內浙青混合料的防火性能、低溫施工性能以及隧道內部尾氣吸收性能的隧道路面用溫拌環(huán)保型無機阻燃劑。
[0006]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是:一種隧道路面用溫拌環(huán)保型無機阻燃劑，其特征在于:由以下重量百分數的原料混合球磨而成:氫氧化鋁53%~55%，氫氧化鎂18%~20%，沸石19%~24%，納米TiO2 2%~3%，電氣石粉2%~3%。
[0007]上述的一種隧道路面用溫拌環(huán)保型無機阻燃劑，其特征在于:由以下重量百分數的原料混合球磨而成:氫氧化鋁53%~54%，氫氧化鎂19%~20%，沸石21%~24%，納米TiO2
2.5%~3%，電氣石粉2.5%~3%。
[0008]上述的一種隧道路面用溫拌環(huán)保型無機阻燃劑，其特征在于:由以下重量百分數的原料混合球磨而成:氫氧化鋁54%，氫氧化鎂19%，沸石22%，納米TiO2 2%，電氣石粉3%。[0009]上述的一種隧道路面用溫拌環(huán)保型無機阻燃劑，其特征在于:所述球磨的速率為400r/min~600r/min,所述球磨的時間為35min~50min。
[0010]本發(fā)明與現有技術相比具有以下優(yōu)點:
[0011]1、本發(fā)明采用的氫氧化鋁和氫氧化鎂均具有阻燃、消煙、填充的功能，還有不產生二次污染、能與多種物質產生協(xié)同作用和不揮發(fā)、無毒、腐蝕性小、價格低廉等優(yōu)點，而氫氧化鎂具有更多的優(yōu)點，主要體現為以下幾個方面:氫氧化鎂的熱穩(wěn)定性好，同時氫氧化鎂能中和燃燒過程中產生的酸性與腐蝕性物質，在遇火燃燒時或者高溫下，當溫度達到330°c左右時氫氧化鎂熱解失水，同時吸收大量熱，不但可以降低材料在火焰中的溫度，還可以進一步抑制可燃性氣體的分解，從而起到阻燃的目的；本發(fā)明所采用的沸石在大約85~182°C溫度范圍內釋放結合水，水分的釋放使浙青混合物體積膨脹，導致浙青發(fā)泡，提高了在較低溫度下混合料的和易性和集料的裹覆性，從而降低了浙青混合料拌合與壓實的溫度；本發(fā)明所采用的電氣石粉具有較高的負離子產生量和遠紅外發(fā)射率，能有效吸收空氣及水中的重金屬顆粒；本發(fā)明所采用的納米TiO2在日光或燈光中紫外線的作用下使TiO2激活并生成具有高催化活性的游離基，能產生很強的光氧化及還原能力，可催化、光解附著于物體表面的各種甲醛等有機物及部分無機物，能夠起到凈化隧道內空氣的作用。
[0012]2、本發(fā)明中所采用的原料組份均為固體無毒粉末，容易混合均勻，所制備的阻燃劑能夠有效改善浙青及浙青混合料的難燃性和抑煙性，提高隧道浙青路面的防火能力，在發(fā)生隧道火災時能有效抑制火勢蔓延。
[0013]3、本發(fā)明改善了隧道浙青混合料施工過程中發(fā)煙量大等問題，減少了 CO2的排放，適應國家節(jié)能減排，低碳環(huán)保的趨勢，摻入電氣石粉和納米TiO2能有效吸收隧道內部尾氣中的CO、CO2、氮氧化物、烴類氣體等有害氣體，降低了隧道內有害氣體的濃度，能夠起到凈化隧道內空氣的作用。
[0014]4、本發(fā)明所采用的原料來源豐富，價格低廉，并且在浙青混合料燃燒過程中無有毒、有害氣體產生，對環(huán)境無污染，不含鹵素，屬于環(huán)保型阻燃劑。
[0015]下面結合實施例和附圖對本發(fā)明作進一步的詳細描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明尾氣凈化測試設備的結構示意圖。
[0017]附圖標記說明:
[0018]1-發(fā)動機；2-過濾干燥器；3-反應箱；
[0019]4-管道； 5-尾氣測試儀。
【具體實施方式】
[0020]實施例1
[0021]本實施例隧道路面用溫拌環(huán)保型無機阻燃劑由以下重量份的原料混合球磨而成:氫氧化鋁54%，氫氧化鎂19%，沸石22%，納米TiO2 2%，電氣石粉3%，所述球磨的速率為500r/min,球磨的時間為40min。
[0022]實施例2
[0023]本實施例隧道路面用溫拌環(huán)保型無機阻燃劑由以下重量份的原料混合球磨而成:氫氧化鋁55%，氫氧化鎂19%，沸石21%，納米TiO2 2.5%，電氣石粉2.5%，所述球磨的速率為450r/min,球磨的時間為50min。
[0024]實施例3
[0025]本實施例隧道路面用溫拌環(huán)保型無機阻燃劑由以下重量份的原料混合球磨而成:氫氧化鋁53%，氫氧化鎂20%，沸石23%，納米TiO2 2%，電氣石粉2%，所述球磨的速率為550r/min,球磨的時間為35min。
[0026]實施例4
[0027]本實施例隧道路面用溫拌環(huán)保型無機阻燃劑由以下重量份的原料混合球磨而成:氫氧化鋁54%，氫氧化鎂20%，沸石21%，納米TiO2 3%，電氣石粉2%，所述球磨的速率為400r/min,球磨的時間為50min。
[0028]實施例5
[0029]本實施例隧道路面用溫拌環(huán)保型無機阻燃劑由以下重量份的原料混合球磨而成:氫氧化鋁53%，氫氧化鎂19%，沸石24%，納米TiO2 2%，電氣石粉2%，所述球磨的速率為450r/min,球磨的時間為45min。
[0030]實施例1至5所得無機阻燃劑在制備浙青混合料中的用法為:礦料的級配類型采用0GFC-13型，最佳油石比4.55%，按照《公路工程浙青及浙青混合料試驗規(guī)程》(JTGE20-2011)要求生產添加無機阻燃劑的阻燃SBS改性浙青混合料，將SBS改性浙青加熱到140°C~150°C后保溫，將集料加熱到145°C~155°C并保溫4h~6h，將無機阻燃劑、聚酯纖維和保溫后的集料置于拌鍋中干拌90s，然后將礦粉和保溫的浙青加入拌鍋中，在140°C~155°C溫度下濕拌90s，成型后得到浙青混合料，所述無機阻燃劑的用量為浙青質量的26%~29%,所述聚酯纖維的用量為浙青混合料質量的1%。
[0031]本發(fā)明制備的隧道路面用溫拌環(huán)保型無機阻燃劑的應用效果評價試驗方法如下:
[0032]一、阻燃性能
[0033]按照《公路工程浙青及浙青混合料試驗規(guī)程》對SBS改性浙青的相關技術指標進行檢測，檢測結果如表1所示，分別將本發(fā)明實施例1至5所得無機阻燃劑加入到SBS改性浙青中制備阻燃SBS改性浙青，制備方法為:將SBS改性浙青在100°C~120°C的烘箱中脫水干燥Ih~2h，升高烘箱溫度至160°C~170°C保溫Ih~2h，將無機阻燃劑加入保溫的SBS改性浙青中后得到混合物，將混合物置于高速剪切儀中剪切即得到阻燃SBS改性浙青，所述剪切儀的轉速為5000r/min，剪切時間為5min~8min，所述無機阻燃劑的用量為SBS浙青質量的26%~29%，按照《浙青燃燒性能測定一氧指數法》(NB/SH/T0815-2010)對未添加無機阻燃劑的SBS改性浙青和添加無機阻燃劑的阻燃SBS改性浙青進行氧指數測試，檢測結果如表2所示。
[0034]表1 SBS改性浙青的技術要求及檢測結果
[0035]
【權利要求】
1.一種隧道路面用溫拌環(huán)保型無機阻燃劑，其特征在于:由以下重量百分數的原料混合球磨而成:氫氧化鋁53%~55%，氫氧化鎂18%~20%，沸石19%~24%，納米TiO2 2%~3%,電氣石粉2%~3%。
2.按照權利要求1所述的一種隧道路面用溫拌環(huán)保型無機阻燃劑，其特征在于:由以下重量百分數的原料混合球磨而成:氫氧化招53%~54%,氫氧化鎂19%~20%,沸石21%~24%,納米TiO2 2.5%~3%,電氣石粉2.5%~3%。
3.按照權利要求2所述的一種隧道路面用溫拌環(huán)保型無機阻燃劑，其特征在于:由以下重量百分數的原料混合球磨而成:氫氧化招54%,氫氧化鎂19%,沸石22%,納米TiO2 2%,電氣石粉3%。
4.按照權利要求1所述的一種隧道路面用溫拌環(huán)保型無機阻燃劑，其特征在于:所述球磨的速率為400r/min~600r/min,球磨的時間為35min~50min。
【文檔編號】C08K3/22GK103602086SQ201310643279
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月30日 優(yōu)先權日:2013年11月30日
【發(fā)明者】郝培文, 劉紅瑛, 徐金枝, 蘭翔, 王春, 張銘銘, 張海偉 申請人:長安大學