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原文传递新型硅酸盐蓄光反光材料应用于隧道的主要性能试验研究

论文题名：	新型硅酸盐蓄光反光材料应用于隧道的主要性能试验研究
关键词：	隧道安全节能;蓄光反光材料;余辉性能;光谱分布
摘要：	随着隧道数量与规模的不断增加，隧道后期运营中的电费、维护费居高不下，其中，隧道运营的电费开支已经成为隧道建设部门巨大的经济负担;另一方面，随着易燃物品运输量的增加，加之隧道内的照明质量普遍较低，隧道已然成为交通事故高发区，如果交通事故诱发成火灾，将造成严重的生命和财产损失，施救难度更是远远高于其他交通路段。　　蓄光反光材料是一类高反射率的光致发光材料，将稀土元素作为激活剂的第三代蓄光反光材料迎来了井喷式的发展，第三代的蓄光反光材料相比于第二代的蓄光反光材料拥有更好的余辉性能和化学稳定性，以硅酸盐系和铝酸盐系为主的蓄光反光材料在交通、涂料、医疗、陶瓷等行业得到了更多的应用。蓄光反光材料是一类兼顾美观与功能的环保材料，蓄光反光材料作为隧道侧壁材料必然对隧道的节能与安全有十分积极的影响作用。　　论文以新型硅酸盐蓄光反光材料(Sr2MgSi2O7∶Eu，Dy)为主要研究对象，以蓄光反光材料在隧道运营中的功能分析为基础，通过国家标准规范下的蓄光试验、反光试验、防火阻燃试验，研究蓄光反光材料，特别是新型硅酸盐蓄光反光材料在隧道安全、节能、救援等方面所起的影响作用。最后，基于试验数据与分析结果，提出蓄光反光材料在隧道中的应用要求与应用标准。论文的主要研究内容和结论如下: 　　1、结合理论调研，提出了蓄光反光材料在隧道运营中的四大主要功能，包括辅助照明功能、视觉诱导功能、防火阻燃功能、应急救援功能。针对四大功能，分别利用计算机仿真计算，分析提出了蓄光反光材料的辅助照明功能;在室内隧道模型内利用视觉功效法，验证了蓄光反光材料的视觉诱导功能;结合蓄光反光材料高温灼烧的制备方法，分析了蓄光反光材料的防火阻燃功能;结合蓄光反光材料的光致余辉性能，分析提出了蓄光反光材料的应急救援功能。　　2、基于了蓄光反光材料在隧道运营中功能分析，分别开展余辉亮度试验、余辉光谱试验、漫反射率试验、反光光谱试验，防火阻燃试验，并引入S/P值作为中间视觉下的光谱分布评价指标。试验结果表明:新型硅酸盐蓄光反光材料光源停止照射1小时后的余辉亮度仍远高于人眼感知细胞能够识别的最低亮度（0.32mcd/m2），隧道工况下的余辉时间为5h，其中，新型硅酸盐蓄光反光材料的余辉光谱S/P值高于铝酸盐蓄光反光材料;漫射率高达80％的新型硅酸盐与铝酸盐蓄光反光材料在隧道LED灯与汽车车灯下的反光光谱S/P值均高于瓷砖和水泥板材料，蓄光反光材料对两类光源光谱都有十分明显的改善作用;蓄光反光材料虽然不具备可燃性，但蓄光反光材料的隔热性能较差，并不能满足隧道防火涂料的标准要求。　　3、在蓄光反光材料蓄光、反光试验、防火阻燃试验的基础上，提出蓄光反光材料在隧道内的应用要求与应用标准。其中包括了蓄光反光材料的涂刷方式、涂刷厚度、辅助材料的选择、隧道应用范围。
作者：	陈蔚
专业：	土木工程；桥梁与隧道工程
导师：	梁波
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆交通大学
学位年度：	2016