随着我国经济的迅速发展,我国成为世界上公路隧道最多的国家。但由于隧道是半封闭空间,当发生火灾时,沥青会被点燃释放出大量的有毒烟气,严重危及人的生命财产安全。而沥青作为一种复杂化合物,其燃烧特性很大程度上受到沥青物质组成的影响。因此,基于沥青物质组成研究其热解燃烧特性成为了当前亟需开展的课题。本研究依托国家自然科学基金“沥青燃烧全相态物质变迁规律及靶向型阻燃体系构建”（51808521）及浙江省自然科学基金“基于沥青组成特性的阻燃性能优化研究”（LQ17E080011）,首先对双龙70号沥青进行四组分分离,并采用红外光谱及凝胶色谱技术并结合元素分析法对沥青及四组分的组成成分进行分析。其次,研究了沥青在低升温速率下的热解燃烧过程中气态产物及凝聚相官能团的析出规律。最后,采用热重-红外联用实验研究了不同升温速率及不同氧浓度下沥青的热重过程,分析了反应条件对气态和凝聚相产物的影响规律,结合热分析动力学法得到了沥青热解燃烧过程的动力学参数,揭示了沥青在实际火灾条件下的热解燃烧机理。主要研究成果如下:（1）基质沥青中主要成分为脂肪族、芳香族化合物,主要包含芳香环、长链烷烃、亚砜基及甲氧基等,其中饱和分所含物质种类最少,芳香分、胶质及沥青质相比饱和分,芳香化程度增加,同时增加了羰基、醚、砜和亚砜基等不饱和键;随饱和分、芳香分、胶质及沥青质的顺序,分子量分布宽度指数逐渐增大,最大分子量逐渐增大。（2）沥青的燃烧主要可分为两个阶段。第一阶段为有氧热解阶段。在有氧热解阶段的前期,饱和分和芳香分中的脂肪烃等化合物热解,主要对应热解过程的第一、二个失重峰及第三个失重峰前半部分,生成含有芳香环、醚、酯等类似胶质的化合物;在有氧热解阶段的后期胶质开始向残炭转化,对应热解阶段的第三个失重峰后半部分,该过程中酯类、苯环及亚砜基增多,脂肪烃减少,残余物芳香化程度增加,并形成稳定的炭层结构。第二阶段为重质组分燃烧阶段,主要为有氧热解阶段生成的残炭燃烧。（3）随升温速率的增大,沥青有氧热解阶段三个失重峰发生重叠,最大失重速率明显增加,气态产物的红外光谱吸收峰强度逐渐增强。而重质组分燃烧阶段,各气态产物红外吸收峰强度随升温速率变化不大。在热解阶段,饱和分、芳香分和胶质热解的活化能逐渐增大,重质组分燃烧阶段的活化能比胶质更低。（4）当氧浓度低于15%时,沥青燃烧后有残渣剩余,且残留物的质量随氧浓度的降低逐渐增加,氧浓度对重质组分燃烧阶段的影响更为显著;在析出的轻组分物质中,CH4的浓度基本不受氧浓度的影响,而SO2、CO2、CO及醛类等产物受氧浓度影响较大;较高的氧浓度会加快热解阶段脱氢反应的进行,热解的凝聚相产物饱和度也更高。