摘要

沥青及沥青混合料作为公路工程的重要材料，其燃烧性能直接关系着火灾，尤其是隧道火灾的危险性。本文介绍了沥青及沥青混合料的燃烧性能的试验研究，对于隧道防火路面设计具有一定的参考意义。

内容来源：

[1]纪伦,谭忆秋,陈正锦,等.沥青燃烧特性的试验研究[J].中外公路,2010,30(3):240-243.

[2]李晓东.沥青路面燃烧性能研究[J].北方交通,2018,4:95-99.

沥青材料是公路工程的重要材料之一。沥青材料具有易燃缺陷，一旦引燃，会在短时间内释放出大量的热、烟和毒气，并快速蔓延，为逃生和救援带来困难。近年我国交通基础设施建设突飞猛进，公路隧道总长度已达世界第一，而公路隧道事故频发，容易引发隧道火灾，我国隧道常用的沥青混凝土路面在隧道火灾中具有较高的危险性。在最著名的勃朗峰隧道火灾中，沥青混凝土路面被严重破坏，造成严重损失；中国也发生过多起严重的隧道火灾。

隧道内发生火灾时，短时间内，温度就可以高达800℃以上，在高温下沥青会燃烧，释放出大量的烟雾和有毒气体。隧道火灾会造成巨大的经济损失和社会危害。因此，不少学者开始对沥青和沥青混合料燃烧性能进行深入研究。本文引述 “沥青燃烧特性的试验研究”^[1]中对几种沥青材料及改性沥青进行了难燃性及燃烧特性的试验分析，及“沥青路面燃烧性能研究”^[2]中对隧道沥青路面常用的沥青混合料的燃烧性能研究，希望能够对沥青在火灾中的燃烧性能的研究起到参考作用。

沥青材料难燃性分析

通过测试材料燃烧的条件，即测试材料在何种条件下燃烧，以评价其难燃性。

评价沥青燃烧难易程度主要采用极限氧指数(Limit OxygenIndex，简称LOI)。LOI被很多国际组织和国家)作为评价材料燃烧难易程度的指标。

LOI定义为：

在规定的条件下，试样在N2和O2混合气体中，维持平衡燃烧所需的最低氧气浓度。由于空气中的氧气浓度一般为21％，一般认为：

LOI为20％～27％时，材料为可燃材料；
LOI小于20％时，材料为易燃性材料；
LOI大于27％时，该材料在火中是自行熄灭的材料。

氧指数仪

FTT的氧指数仪是目前可燃物测试中，诸多精密质量控制测试中比较经济的一种，用于支持燃烧所需的最低氧气量。

试验对辽河90#、70#、中海油50#基质沥青进行LOI试验，试验结果如图1(a)所示。同时为比较改性剂剂量对极限氧指数的影响，采用不同的改性剂剂量对90#基质沥青进行改性，SBS剂量与LOI关系曲线如图1(b)所示。

沥青燃烧性能评价

评价材料对火灾的贡献，如释热量，热释放速率，烟密度，发烟量以及毒性等。

测定材料的燃烧特性和评价其火灾危险性采用锥形量热仪进行试验。锥形量热仪试验环境与实际火情极为相似，试验结果与模型试验结果具备较好的相关性。此试验可以评价材料燃烧的放热性，评价材料对燃烧空间温度升高的贡献，评价逃生和救助的条件和时间；测定发烟特性，以评价烟气对于逃生和救援的影响以及对人员生命的威胁程度，保证逃生和救援条件的可见度。

锥形量热仪法：

采用垂直向下的辐射热源加热试件，并引燃挥发出的可燃气体，使得试件燃烧，测得放热、发烟的有关指标。此外还可通过装置在烟道上的激光系统测定烟雾的减光性，来确定烟气的比消光面积。因而，该方法可模拟火灾发生时材料的燃烧状态，进而分析其燃烧特性。试验采用英国FTT公司的锥形量热仪进行。

iCone2+锥形量热仪

iCone2⁺锥形量热仪

FTT的iCone2+锥形量热仪是自动锥形量热仪。它根据FTT数十年的经验而设计的，符合标准，具有许多防火测试实验室以前未曾见过的功能，结构紧凑、准确、可靠且容易保持。

一般情况下，当火灾发展到轰燃时，高温烟气和火焰对物体的热辐射通量在75kW／m2左右，因此，试验选取的外加热辐射通量等级一般为25、50、75kW／m2。
参照有关资料及阻燃木质纤维板材的试验条件，采用50kW辐射热源，对基质沥青和2.36mm及以下的SMA-13级配中值10.0％油石比的混合料进行了试验，对比了阻燃木质矿物纤维板的试验结果。