[发明专利]阻燃剂对火灾时沥青混合料传热传质行为影响的评价方法

摘要

本发明是一种阻燃剂对火灾时沥青混合料传热传质行为影响的评价方法，属于沥青路面技术领域，解决目前只能通过宏观试验表征阻燃剂对沥青混合料燃烧的抑制作用、没有评价阻燃剂对沥青混合料燃烧过程中传热、传质行为影响、不能揭示阻燃剂对混合料阻燃机理的问题。本发明首先制备沥青混合料车辙板试件，切割成锥形量热仪试件，测得用于多场耦合数值模拟的试验参数；其次，在Auto CAD中建立隧道沥青路面燃烧数值模型，导入COMSOL多场耦合软件，设置控制性方程组，求解各参数；最后，模拟分析不同火灾工况下阻燃剂对沥青路面温度场分布和传热传质行为影响，并与试验结果比较，评价阻燃剂对火灾时沥青混合料传热传质行为的影响，对研发高效阻燃剂具有重要意义。

主权项

1.本发明是一种阻燃剂对火灾时沥青混合料传热传质行为影响的评价方法，其特征在于该方法的具体步骤如下：(1)采用SBS改性沥青和AC‑13级配类型，制备长度为30cm，宽度为30cm，厚度为5cm沥青混合料车辙板试件两个，一个不加阻燃剂，另一个添加8％的阻燃剂，冷却至室温后拆模；(2)切割车辙板制备长度为10cm，宽度为10cm，厚度为4cm的试件，用铝箔纸包裹锥形量热仪试件底部和侧面，进行锥形量热仪试验，保留原车辙板的上表面向上，模拟火灾时沥青路面受热工况；(3)点燃试件，测得用于多场耦合数值模拟的试验参数，包括引燃时间、热释放速率、总释放热、质量损失速率、烟生成速率和有效燃烧热；(4)在Auto CAD中建立隧道沥青路面燃烧数值模型，导入COMSOL多场耦合分析软件中，定义材料属性和边界条件，设置热传导、热传递和热辐射的控制性方程组；(5)对模型进行网格划分，通过求解器求解各参数，经后处理实现计算结果可视化，直观绘出所需计算各参数的二维平面图、三维立体图、等值线图、矢量图、变形图、流线图和烟气粒子追踪图；(6)改变不同材料属性、热辐射强度和边界条件，模拟分析不同隧道火灾工况下阻燃剂对沥青路面结构温度场分布规律和传热传质行为影响，并与锥形量热仪试验结果进行比较，评价阻燃剂对火灾时沥青混合料传热传质行为的影响。