降解尾气低粉尘环保型沥青路面材料试验研究

• 作 者: 陈向阳
• 出 处: 河北工业大学
• 发表日期: 2018年01期
• 关键词: 环保 沥青路面 纳米TiO2 汽车尾气 光催化性能 粉尘

随着我国国民经济的提高,我国汽车保有量持续快速增长,截至2017年底,全国机动车保有量达3.1亿量,汽车为人们提供便利的同时汽车尾气、轮胎与路面产生粉尘也给环境带来了严重的污染。本文以纳米Ti O₂光触媒材料可降解汽车尾气为出发点,利用路面表面积大、分布广、轮胎和尾气直接作用等特点,采用含砂雾封层方式将其应用到沥青基材料中,使之具备降解尾气的能力。在保证沥青路面路用性能的前提下,使路面拥有降解汽车尾气的功能同时降低轮胎与路面摩擦产生的粉尘量,制备环保功能型沥青路面材料具有重要的研究意义。围绕功能型路面材料尾气降解测试的特点,本文自主研发了一套可降解汽车尾气的室内试验设备,全面满足了测试过程高精度传感器设置、紫外光透射、气密性以及材料试验尺寸的要求。研究了光催化材料在涂覆载体材料中的分散稳定性,根据涂覆载体中乳化沥青的特点,选取适宜分散剂,采用正交试验的方法,确定最佳的添加比例。采用降解量和降解速率两种指标对不同的添加工艺、掺量对尾气降解效果进行综合评价,研究结果表明采用含砂雾封层可以有效的降解汽车尾气中的NO₂,降解量达33%,轮碾作用对降解效果无影响,具有良好的耐久性。测试了不同紫外光源下光催化效果,结果表明与光源的种类并无明显的关系,特征光波长是光催化降解尾气的必要条件。利用汉堡车辙仪对含有纳米Ti O₂的环保雾封层材料进行试验研究,结果表明随着纳米Ti O₂掺量的增加水稳定性呈现递增的趋势,在掺量5%的条件下经过20000次碾压未发生剥落阶段,具有良好的水稳定性。通过小型加速加载试验对粉尘产生量进行研究,结果表明路面材料的级配与材料组成对轮胎磨耗粉尘量具有一定的影响;空隙率的大小,增大空隙率能够降低粉尘量的产生;涂覆含砂雾封层能够有效降低轮胎与路面摩擦产生的粉尘量。