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解放軍理工大學(xué)學(xué)報(bào) 自然科學(xué)版
文章編號(hào): 1009-3443(2004)06-0030-03
瀝青氧指數(shù)測(cè)試方法
—— 試驗(yàn)設(shè)備和方法
我國(guó)西部地區(qū)山區(qū)國(guó)土面積大 修筑山區(qū)高等級(jí)公路必然要構(gòu)筑大量的橋隧結(jié)構(gòu)物 ，特別是山區(qū)高速公路橋隧相連的路段占的比例更大，對(duì)于隧道路面，瀝青混凝土將逐漸成為發(fā)展的主流。從隧道安全角度而言 ，瀝青的阻燃性能至關(guān)重要。目前評(píng)價(jià)瀝青燃燒性能的指標(biāo)主要有閃點(diǎn)和燃點(diǎn) ，這只是描述了瀝青能夠燃燒的條件 ，而不能說(shuō)明瀝青在已經(jīng)著火燃燒的情況下持續(xù)燃燒的能力。 在化工等領(lǐng)域通常采用氧指數(shù)來(lái)定量描述材料的持續(xù)燃燒性能， 并已有相應(yīng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)。但是在瀝青材料方面 ，目前國(guó)內(nèi)外很少有相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。本文嘗試借鑒國(guó)內(nèi)化工行業(yè)氧指數(shù)試驗(yàn)方法來(lái)測(cè)試瀝青的燃燒性能， 對(duì)瀝青的氧指數(shù)測(cè)試方法進(jìn)行一定的探討。
試驗(yàn)設(shè)備和方法
1、1參考的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)
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我國(guó)國(guó)標(biāo)關(guān)于氧指數(shù)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)主要集中于塑料、玻璃纖維、橡膠、紡織品以及絕緣液體等[1-5] 。 國(guó)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有:美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[6] 和日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[7] .
各標(biāo)準(zhǔn)在試件制備~試驗(yàn)條件以及試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理等方面稍有差異 但采用的原理和基本方法一致.都是在一定氧氮濃度下 ,點(diǎn)燃試樣觀察燃燒現(xiàn)象記錄持續(xù)燃燒時(shí)間或試樣燃燒量 ,再與規(guī)定值相比較,調(diào)整氧氮濃度得到試樣的氧指數(shù).瀝青的燃燒性能與上述各種材料存在較大差異,不可能完全采用現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定,在參考其他行業(yè)氧指數(shù)測(cè)試基本原理和測(cè)試方法的基礎(chǔ)上 ,通過(guò)試驗(yàn)確定瀝青燃燒持續(xù)時(shí)間與各影響因素的相關(guān)關(guān)系,從而為瀝青氧指數(shù)測(cè)試方法提供依據(jù)和指導(dǎo).
1.2 儀器設(shè)備
試驗(yàn)儀器采用JF-3型氧指數(shù)儀,燃燒所用氣源為工業(yè)級(jí)氣體 ， O2 和 N2 含量濃度均≥ 99.5%,符合GB3863 及 GB3864標(biāo)準(zhǔn)要求. 計(jì)時(shí)器用秒表，精度0.2S.點(diǎn)火器材統(tǒng)一采用內(nèi)徑為2mm+ 1mm的管子通以液化石油氣. 該液化石油氣的技術(shù)要求符合GB11174 -89的要求.
1.3 試驗(yàn)方法
（1）試驗(yàn)原理 氧指數(shù)是指在規(guī)定的條件下, 試樣在氧、氮混合氣流中維持平衡燃燒所需的最低氧濃度， 以氧氣所占的體積百分?jǐn)?shù)表示 表示為IO (Oxygenindex)， 部分文獻(xiàn)中也稱為極限氧指數(shù)，表示為IO,L （limit oeygen Index）[8-9]
(2)瀝青燃燒臨界氧氣濃度測(cè)定。目前路用瀝青閃點(diǎn)一般較高(遠(yuǎn)高于常溫) 在常溫下， 即使加大氧濃度，仍然難以點(diǎn)燃。在試驗(yàn)中對(duì)于參考標(biāo)準(zhǔn)的點(diǎn)燃方法做一定的調(diào)整： 將瀝青試樣加熱到一定的溫度后， 再點(diǎn)燃并測(cè)試相應(yīng)的氧氣濃度及燃燒時(shí)間。從燃燒試驗(yàn)觀察 對(duì)于瀝青持續(xù)燃燒能力測(cè)試影響因素較多，本文主要從試樣燃燒前溫度、試樣量和燃燒時(shí)總氣流量 3 個(gè)方面進(jìn)行比較。
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