專利名稱：一種隧道瀝青路面專用阻燃型填料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于材料科學(xué)與工程領(lǐng)域，具體涉及一種阻燃型填料。
背景技術(shù)：
瀝青路面材料已經(jīng)成為我國道路鋪裝的主流，但是由于瀝青具有可燃性，隧道內(nèi)部半封 閉空間， 一旦發(fā)生火災(zāi)不但損失巨大，而且存在瀝青路面燃燒造成火勢蔓延、危及其他車輛 的危險，所以瀝青路面材料在隧道工程，特別是大型公路隧道工程中的應(yīng)用長期受到限制。
國內(nèi)外很多學(xué)者、廠家已經(jīng)展開了阻燃瀝青路面材料的研究與開發(fā)，主要集中在對瀝青 材料的阻燃設(shè)計，采用的阻燃劑多為溴類鹵系阻燃劑等有機(jī)阻燃劑，生產(chǎn)工藝多是在瀝青中 添加阻燃劑材料制備阻燃瀝青，然后進(jìn)一步生產(chǎn)阻燃瀝青混合料。有機(jī)類阻燃劑阻燃效率固 然很高，但是存在著阻燃劑普遍有毒，混合料的拌和、施工及使用過程中易揮發(fā)出有毒氣體， 對人員健康造成威脅；有機(jī)類阻燃劑對瀝青性能的影響也很大，而且很多的阻燃劑僅僅與瀝 青物理混合，長期存放會出現(xiàn)離析問題，造成阻燃瀝青的生產(chǎn)存在時效性問題；另外，有機(jī) 類阻燃劑成本很高，不利于路面大規(guī)模推廣應(yīng)用，所以有待開發(fā)新型的瀝青阻燃技術(shù)與產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種阻燃效率高的隧道瀝青路面專用阻燃型填料。 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是 一種隧道瀝青路面專用阻燃型填料，其特征
在于它由石灰?guī)r礦粉、阻燃物質(zhì)和改性物質(zhì)組成，質(zhì)量比為石灰?guī)r礦粉阻燃物質(zhì)改性物
質(zhì)二100: 60 120: 70 150;
所述的阻燃物質(zhì)由氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼系阻燃劑和協(xié)同增效劑組成，氫氧化鋁、氫
氧化鎂、硼系阻燃劑、協(xié)同增效劑的質(zhì)量比為100: 60 85: 4 15: 2 6;所述的協(xié)同增效
劑為Fe氧化物、Sb203、 Mg0或Mo0:,;
所述的改性物質(zhì)由消石灰、硅藻土和天然沸石粉組成，質(zhì)量比為消石灰硅藻土天然
沸石粉=100: 60 80: 15 30。
所述的氫氧化鋁選用325目以上的工業(yè)級氫氧化鋁或牙膏級氫氧化鋁。 所述的氫氧化鎂選用1250目或2500目工業(yè)級氫氧化鎂。 所述的硼系阻燃劑選用硼酸銨、硼砂、硼酸鋅或偏硼酸鋇。 所述的Fe氧化物為Fe0、 Fe304或Fe203。
一種隧道瀝青路面專用阻燃型填料的應(yīng)用于隧道阻燃瀝青面層的制備 隧道阻燃瀝青面層由粗集料、細(xì)集料、瀝青、纖維、隧道瀝青路面專用阻燃型填料組成，
質(zhì)量比為粗集料細(xì)集料瀝青纖維隧道瀝青路面專用阻燃型填料=100: 15 40: 3 7: 0. 1 0.6: 3 15;所述粗集料選用玄武巖、輝綠巖之一；所述細(xì)集料選用玄武巖、輝綠巖、 石灰?guī)r之一；所述瀝青選用SBS改性瀝青、高粘度改性瀝青之一；所述纖維選用聚酯纖維、
木質(zhì)素纖維、聚丙烯腈纖維之一；
采用間歇式瀝青拌和樓生產(chǎn)，生產(chǎn)前清空一礦粉倉，將隧道瀝青路面專用阻燃型填料泵 入礦粉倉待用；拌和生產(chǎn)時首先將粗集料、細(xì)集料與纖維混合干拌10 25s，然后噴入瀝青 濕拌10 30s后，再噴入隧道瀝青路面專用阻燃型填料繼續(xù)拌和10 30s后即可；溫度制度 與普通瀝青混凝土生產(chǎn)相同。
本發(fā)明的有益效果是提供了一種阻燃效率高、無毒并可有效改善瀝青混合料路用性能 的隧道瀝青路面專用阻燃型填料。
本發(fā)明阻燃物質(zhì)中，氫氧化鋁的分解溫度在220 25(TC，分解釋放大量的水分，阻止瀝 青的燃燒，而氫氧化鎂的分解溫度高于氫氧化鋁約10(TC，彌補(bǔ)氫氧化鋁阻燃性能上的不足； 硼系阻燃劑材料受熱分解，可吸收熱量并稀釋氧濃度，同時在瀝青材料表面形成熔融的玻璃 質(zhì)硅酸鹽阻擋層并促使瀝青中的瀝青質(zhì)碳化抑煙；協(xié)同增效劑能夠有效地提高氫氧化鋁和氫 氧化鎂的阻燃效率和分散性，提高系統(tǒng)的阻燃能力。
本發(fā)明改性物質(zhì)中，消石灰能夠有效改善石料與瀝青間的粘附作用，具有抗剝落、抗水 損的效果；而硅藻土不但能夠顯著提高瀝青及瀝青混合料的路用性能，而且硅藻土可以作為 一種有機(jī)硅類協(xié)同阻燃劑使用，增強(qiáng)氫氧化鋁和氫氧化鎂體系的阻燃效果；天然沸石粉的空 間網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架將有效提高瀝青的粘韌性，改善混合料的耐久性，而且其空間結(jié)構(gòu)在路面火災(zāi)中 非常有利于碳化阻擋層形成，提高材料的阻燃特性；
隧道瀝青路面專用阻燃型填料粒度范圍0. 075咖通過率在90%以上，PH值在8 10，呈 堿性，親水系數(shù)<1.0，不但完全滿足《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTG F40-2004要求， 而且優(yōu)于一般的石灰石粉；同時該隧道瀝青路面專用阻燃型填料制備的隧道阻燃瀝青面層， 極限氧指數(shù)在27%以上，阻燃性能優(yōu)良，而且較一般的有機(jī)溴類阻燃瀝青具有成本低，無毒， 使用方便，可重復(fù)使用的特點，與一般石灰石礦粉制備的瀝青混合料相比，由于添加了無機(jī) 瀝青改性物質(zhì)，動穩(wěn)定度一般提高1000 2000次/mm，路用性能得到明顯改善。
具體實施例方式
為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不 僅僅局限于下面的實施例。
實施例1:
一種隧道瀝青路面專用阻燃型填料，它由石灰?guī)r礦粉、阻燃物質(zhì)和改性物質(zhì)組成，質(zhì)量 比為石灰?guī)r礦粉阻燃物質(zhì)改性物質(zhì)=100: 60: 70;
所述的阻燃物質(zhì)由氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼系阻燃劑和協(xié)同增效劑組成，氫氧化鋁、氫 氧化鎂、硼系阻燃劑、協(xié)同增效劑的質(zhì)量比為100: 60: 4: 2;所述的氫氧化鋁選用325目
以上的工業(yè)級氫氧化鋁，所述的氫氧化鎂選用1250目工業(yè)級氫氧化鎂，所述的硼系阻燃劑 選用硼酸銨，所述的協(xié)同增效劑為Fe氧化物(FeO、 Fe3(X或Fe203);
所述的改性物質(zhì)由消石灰、硅藻土和天然沸石粉組成，質(zhì)量比為消石灰硅藻土天然 沸石粉=100: 60: 15。
上述一種隧道瀝青路面專用阻燃型填料的制備按上述配比選取原料，混合攪拌，得隧
道瀝青路面專用阻燃型填料。
上述一種隧道瀝青路面專用阻燃型填料的應(yīng)用于隧道阻燃瀝青面層的制備 隧道阻燃瀝青面層由粗集料、細(xì)集料、瀝青、纖維、隧道瀝青路面專用阻燃型填料組成， 質(zhì)量比為粗集料細(xì)集料瀝青纖維隧道瀝青路面專用阻燃型填料=100: 15: 3: 0.1: 3;所述粗集料選用玄武巖；所述細(xì)集料選用玄武巖；所述瀝青選用SBS改性瀝青；所述纖 維選用聚酯纖維采用間歇式瀝青拌和樓生產(chǎn)，生產(chǎn)前清空一礦粉倉，將按配合比設(shè)計并混 合均勻的阻燃型填料泵入礦粉倉待用；拌和生產(chǎn)時首先將粗集料、細(xì)集料與纖維混合干拌 10s,然后噴入瀝青濕拌10s后，再噴入隧道瀝青路面專用阻燃型填料繼續(xù)拌和100s后即可； 溫度制度與普通瀝青混凝土生產(chǎn)相同。 實施例2:
一種隧道瀝青路面專用阻燃型填料，它由石灰?guī)r礦粉、阻燃物質(zhì)和改性物質(zhì)組成，質(zhì)量 比為石灰?guī)r礦粉阻燃物質(zhì)改性物質(zhì)=100: 80: 80;
所述的阻燃物質(zhì)由氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼系阻燃劑和協(xié)同增效劑組成，氫氧化鋁、氫 氧化鎂、硼系阻燃劑、協(xié)同增效劑的質(zhì)量比為100: 65: 6: 3;所述的氫氧化鋁選用325目
以上的工業(yè)級氫氧化鋁，所述的硼系阻燃劑選用硼酸鋅，所述的氫氧化鎂選用1250目工業(yè)
級氫氧化鎂，所述的協(xié)同增效劑為SbA;
所述的改性物質(zhì)由消石灰、硅藻土和天然沸石粉組成，質(zhì)量比為消石灰硅藻土天然 沸石粉=100: 65: 18。
t述 一種隧道瀝青路面專用阻燃型填料的制備按上述配比選取原料，混合攪拌，得隧
道瀝青路面專用阻燃型填料。
上述一種隧道瀝青路面專用阻燃型填料的應(yīng)用于隧道阻燃瀝青面層的制備 隧道阻燃瀝青面層由粗集料、細(xì)集料、瀝青、纖維、隧道瀝青路面專用阻燃型填料組成，
質(zhì)量比為粗集料細(xì)集料:瀝青纖維隧道瀝青路面專用阻燃型填料=100: 18: 4.5: 0.2:
8;所述粗集料選用玄武巖，所述細(xì)集料選用玄武巖，所述瀝青選用SBS改性瀝青，所述纖
維選用木質(zhì)素纖維；
采用間歇式瀝青拌和樓生產(chǎn)，生產(chǎn)前清空一礦粉倉，將隧道瀝青路面專用阻燃型填料泵
入礦粉倉待用；拌和生產(chǎn)時首先將粗集料、細(xì)集料與纖維混合干拌15s，然后噴入瀝青濕拌 20s后，再噴入隧道瀝青路面專用阻燃型填料繼續(xù)拌和20s后即可；溫度制度與普通瀝青混 凝土生產(chǎn)相同。
隧道瀝青路面專用阻燃型填料粒度范圍0. 075mm通過率達(dá)到93%， PH值10,呈堿性，親 水系數(shù)0. 65，完全滿足《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTG F40-2004要求，極限氧指數(shù)28. 2%， 動穩(wěn)定度6200次/咖，路用性能優(yōu)良。
實施例3:
一種隧道瀝青路面專用阻燃型填料，它由石灰?guī)r礦粉、阻燃物質(zhì)和改性物質(zhì)組成，質(zhì)量
比為石灰?guī)r礦粉阻燃物質(zhì)改性物質(zhì)=100: 120: 150;
所述的阻燃物質(zhì)由氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼系阻燃劑和協(xié)同增效劑組成，氫氧化鋁、氫
氧化鎂、硼系阻燃劑、協(xié)同增效劑的質(zhì)量比為100:85:15:6;所述的氫氧化鋁選用325
目以上的牙膏級氫氧化鋁，所述的氫氧化鎂選用2500目工業(yè)級氫氧化鎂，所述的硼系阻燃
劑選用偏硼酸鋇，所述的協(xié)同增效劑為MgO;
所述的改性物質(zhì)由消石灰、硅藻土和天然沸石粉組成，質(zhì)量比為消石灰硅藻土天然 沸石粉=100: 80: 30。
上述一種隧道瀝青路面專用阻燃型填料的制備按上述配比選取原料，混合攪拌，得隧 道瀝青路面專用阻燃型填料。
上述一種隧道瀝青路面專用阻燃型填料的應(yīng)用于隧道阻燃瀝青面層的制備
隧道阻燃瀝青面層由粗集料、細(xì)集料、瀝青、纖維、隧道瀝青路面專用阻燃型填料組成， 質(zhì)量比為粗集料細(xì)集料瀝青纖維隧道瀝青路面專用阻燃型填料=100: 40: 7: 0.6: 15;所述粗集料選用輝綠巖，所述細(xì)集料選用石灰?guī)r，所述瀝青選用高粘度改性瀝青，所述 纖維選用聚丙烯腈纖維；采用間歇式瀝青拌和樓生產(chǎn)，生產(chǎn)前清空一礦粉倉，將隧道瀝青路 面專用阻燃型填料泵入礦粉倉待用；拌和生產(chǎn)時首先將粗集料、細(xì)集料與纖維混合千拌25s， 然后噴入瀝青濕拌30s后，再噴入隧道瀝青路面專用阻燃型填料繼續(xù)拌和30s后即可；溫度
制度與普通瀝青混凝土生產(chǎn)相同。
實施例4:
一種隧道瀝青路面專用阻燃型填料，它由石灰?guī)r礦粉、阻燃物質(zhì)和改性物質(zhì)組成，質(zhì)量
比為石灰?guī)r礦粉阻燃物質(zhì)改性物質(zhì)=100: 60: 150;
所述的阻燃物質(zhì)由氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼系阻燃劑和協(xié)同增效劑組成，氫氧化鋁、氫 氧化鎂、硼系阻燃劑、協(xié)同增效劑的質(zhì)量比為100: 60: 15:6;所述的氫氧化鋁選用325
目以上的工業(yè)級氫氧化鋁，所述的氫氧化鎂選用1250目工業(yè)級氫氧化鎂，所述的硼系阻燃
劑選用偏硼酸鋇，所述的協(xié)同增效劑為Mo03;
所述的改性物質(zhì)由消石灰、硅藻土和天然沸石粉組成，質(zhì)量比為消石灰硅藻土天然 沸石粉=100: 60: 30。
上述一種隧道瀝青路面專用阻燃型填料的制備按上述配比選取原料，混合攪拌，得隧
道瀝青路面專用阻燃型填料。
權(quán)利要求
1.一種隧道瀝青路面專用阻燃型填料，其特征在于它由石灰?guī)r礦粉、阻燃物質(zhì)和改性物質(zhì)組成，質(zhì)量比為石灰?guī)r礦粉∶阻燃物質(zhì)∶改性物質(zhì)＝100∶60～120∶70～150；所述的阻燃物質(zhì)由氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼系阻燃劑和協(xié)同增效劑組成，氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼系阻燃劑、協(xié)同增效劑的質(zhì)量比為100∶60～85∶4～15∶2～6；所述的協(xié)同增效劑為Fe氧化物、Sb2O3、MgO或MoO3；所述的改性物質(zhì)由消石灰、硅藻土和天然沸石粉組成，質(zhì)量比為消石灰∶硅藻土∶天然沸石粉＝100∶60～80∶15～30。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隧道瀝青路面專用阻燃型填料，其特征在于所述的氫氧化鋁選用325目以上的工業(yè)級氫氧化鋁或牙膏級氫氧化鋁。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隧道瀝青路面專用阻燃型填料，其特征在于所述的氫氧化鎂選用1250目或2500目工業(yè)級氫氧化鎂。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隧道瀝青路面專用阻燃型填料，其特征在于所述的硼 系阻燃劑選用硼酸銨、硼砂、硼酸鋅或偏硼酸鋇。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隧道瀝青路面專用阻燃型填料，其特征在于所述的Fe 氧化物為Fe0、 FeA或FeA。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種阻燃型填料。一種隧道瀝青路面專用阻燃型填料，其特征在于它由石灰?guī)r礦粉、阻燃物質(zhì)和改性物質(zhì)組成，質(zhì)量比為石灰?guī)r礦粉∶阻燃物質(zhì)∶改性物質(zhì)＝100∶60～120∶70～150；所述的阻燃物質(zhì)由氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼系阻燃劑和協(xié)同增效劑組成，氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼系阻燃劑、協(xié)同增效劑的質(zhì)量比為100∶60～85∶4～15∶2～6；所述的協(xié)同增效劑為Fe氧化物、Sb₂O₃、MgO或MoO₃；所述的改性物質(zhì)由消石灰、硅藻土和天然沸石粉組成，質(zhì)量比為消石灰∶硅藻土∶天然沸石粉＝100∶60～80∶15～30。本發(fā)明具有阻燃效率高、無毒并可有效改善瀝青混合料路用性能的特點。
文檔編號C08L95/00GK101173105SQ20071005359
公開日2008年5月7日 申請日期2007年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月19日
發(fā)明者丁慶軍, 劉新權(quán), 吳學(xué)偉, 楊 方, 凡 沈, 王發(fā)洲, 胡曙光, 黃紹龍 申請人:武漢理工大學(xué)