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TiO2催化分解汽车尾气沥青路面材料研究
| 论文题名： | TiO2催化分解汽车尾气沥青路面材料研究 |
| 关键词： | 沥青路面;汽车尾气;二氧化钛;催化性能;路用性能 |
| 摘要： | 汽车尾气是造成大气环境污染的重要因素之一,开展 TiO2催化分解汽车尾气沥青路面材料的试验方法、评价指标、材料设计等方面的研究,具有重要的环保意义及社会意义。 本文首先对 TiO2催化分解汽车尾气路面催化性能测试系统进行了研发,确定了系统的主要组成元件及功能,确定了试验基本参数,建立了尾气累计分解率公式,确定了了试验时间,给出了测试系统的校准公式,制定了 TiO2催化分解汽车尾气路面材料催化性能测试系统的操作规程;提出了 TiO2催化分解汽车尾气路面的类型,建立了 HMA式及表面涂层式催化分解尾气沥青路面材料技术指标体系,分析了 TiO2催化分解汽车尾气原理,对 HMA式及表面涂层式催化分解尾气路面催化性能的影响因素进行了分析,推荐了 HMA式催化分解尾气路面的材料及结构,提出了表面涂层式路面材料的制备方法,从 HMA式及表面涂层式催化分解尾气路面催化性能衰减的角度,对连续反应次数、冲洗数次、污染指数、压密作用等因素展开了分析与研究。 研究结果表明:TiO2掺量、混合料空隙率、紫外光辐照度、混合料温度等影响因素对 HMA式催化分解尾气路面的催化性能影响显著,纳米 TiO2含量、表面喷涂量、紫外光辐照度、温度等影响因素对表面涂层式催化分解尾气路面催化性能影响显著,TiO2对 TPS髙粘沥青针入度、135℃粘度基本无影响,但 TPS髙粘沥青的延度随着 TiO2掺量的增大而不断降低,TPS髙粘沥青的抗紫外线老化性能随着 TiO2掺量的增大而增强, TiO2掺量对于 PAC-13髙粘沥青混合料的残留稳定度、冻融劈裂残留强度比、低温抗弯拉强度、弯曲劲度模量影响不大,但混合料的动稳定度随着 TiO2掺量的增大而迅速减小,采用锐钛矿型普通纳米二氧化钛、TPS含量为12％的髙粘改性沥青、PAC-13结构、2.75%二氧化钛掺量,可制备出催化分解汽车尾气性能相对优良、路用性能满足行车要求的 HMA式催化分解尾气路面,采用亲油锐钛矿型25nmTiO2、(NaPO3)6、盐酸、乳化剂、NH4CL、Cacl2、SBS改性剂可以制备出催化性能及路用性能相对优良的催化浆料,冲洗次数对 TiO2催化分解尾气路面催化性能无影响,污染指数对催化性能影响显著,压密作用是造成 HMA式催化分解尾气路面的催化性能衰减的因素之一。 |
| 作者： | 张文刚 |
| 专业： | 道路材料科学与工程 |
| 导师： | 郑南翔 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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