长效自减排改性沥青材料制备及其功效评价

作者：王朝辉^*; 王梦浩; 陈谦; 左志武; 李小刚

来源：中国公路学报, 2023, 36(12): 183-196.

DOI：10.19721/j.cnki.1001-7372.2023.12.014

• 路面工程
• 自减排改性沥青
• 有害物测试
• 减排功效
• 制备
• 作用机理

为减少沥青路面建设-运营-养护期沥青有害物排放，实现道路沥青全寿命周期自减排，提出了减排剂定向合成目标，设计并研制了兼具“微孔-介孔-大孔”多级孔径结构及自发极化效应的新型沥青减排剂，制备了长效自减排改性沥青材料，明确了其路用性能；提出了“建设-运营-养护”全寿命周期自减排改性沥青材料减排功效测试评价方法，深入研究了自减排沥青材料全寿命周期减排功效演变规律，揭示了自减排改性沥青减排功效协同增强作用机理。结果表明：与普通沥青胶浆相比，自减排改性沥青材料高、低温流变及疲劳性能均有不同程度的提升；全寿命周期内，自减排改性沥青材料实现了对CO2、CO、SO2、NOx、H2S、TVOC、PM2.5及PM10等各项有害物主要成分的高效均衡减排，其减排功效随减排剂掺量增加而增强。针对各项有害物主要成分，自减排改性沥青的建设期减排率均超过54%(TVOC减排率最高，达70%);运营期减排率均超过48%(TVOC减排率最高，达64%);养护期，老化后自减排改性沥青减排率变异系数均小于5%。自减排改性沥青混合料/混凝土的建设期减排率均超过54%(PM10减排率最高，达75%),运营期减排率均超过48%(NOx减排率最高，达62%)。自减排改性沥青及其混合料/混凝土的全寿命周期减排功效长效持久。减排剂借助多孔结构及静电场作用吸附了沥青有害物，而后依靠晶体内部电荷迁移原理还原降解了孔内有害物，物理吸附及电荷迁移作用协同增强了自减排改性沥青减排功效。

• 单位
  长安大学; 公路学院; 山东高速集团有限公司