CN205387652U - 一种可高效降解近地表尾气污染的沥青路面结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可高效降解近地表尾气污染的沥青路面结构包括：密集配沥青混凝土下面层（1）、密集配沥青混凝土中面层（2）、开级配排水表面层骨料表面沥青油膜（3）、开级配排水表面层（4）、光催化剂纳米二氧化钛（5）、隔水层（6）。本降解尾气的结构利用开级配排水表面层（4）在铺筑过程中，骨料表面裹覆有沥青油膜（3）并且骨料之间存在较大的空隙，将光催化剂纳米二氧化钛（5）通过骨料之间的空隙喷洒在排水表面层骨料表面的沥青油膜（3）上，在紫外线的照射下，降解近地表尾气污染。本结构施工简单，降解尾气的速率快；纳米二氧化钛降解尾气以太阳的紫外线为基本条件，不需要附加额外的动力装置，经济节能环保。
Description
技术领域
本实用新型一种可高效降解近地表尾气污染的沥青路面结构涉及土木工程领域，具体涉及道路工程沥青路面结构领域。
背景技术
随着科技的高速发展，汽车持有量呈不断增长的趋势，大量汽车排放出的尾气导致生态环境不断恶化，如何改善人类赖以生存的环境已经成为亟待解决的难题。光催化降解污染物由于其新颖性、能源消耗少、环境友好等特点逐渐成为处理工业污染的一项新课题。纳米二氧化钛就是一种新型的光催化剂，研究发现，纳米二氧化钛具有安全无毒、经济实惠、稳定性好等特点。
尾气的主要成分是NOx、CO、HC和SO2，尾气排放后首先与路面材料接触，故选择路面材料作为光催化剂固定的载体。纳米二氧化钛是一种能带间隙较宽的新型半导体(n)型材料，由于半导体能带不连续，在波长小于一定范围的光照射下，能吸收能量高于其禁带宽度的波长光的辐射，产生电子跃迁，形成空穴（h+）电子（e-）对，从而产生活性很强的自由基和超氧离子等活性氧，易将有机物和有害气体催化分解，因此若将纳米二氧化钛添加到路面材料中，在光照条件下，纳米二氧化钛可变为催化剂，将尾气分解为相应的碳酸盐和硝酸盐吸附在路面空隙中，遇下雨天即可随雨水冲走。
尾气分解原理可表示为如下反应式：
目前在沥青路面上利用纳米二氧化钛降解尾气的方法主要有两种：①掺入式是将纳米二氧化钛作为一种矿粉加入到沥青混合料中，然后摊铺形成一种新的沥青路面；这种新型沥青路面中的纳米二氧化钛与尾气接触面积小，处理尾气的效率低，且消耗纳米二氧化钛的量多，造价高。②涂覆式是在已修好的路面上通过载体粘结材料将纳米二氧化钛粘在沥青路面上，此种沥青路面降解汽车尾气的效率高，但施工效率低，受温度影响大，对路面的抗滑性能影响大，且粘结材料容易起皮耐久性不好。
实用新型内容
针对以上问题，本实用新型提出一种可高效降解近地表尾气污染的沥青路面结构，采用以下技术方案：本实用新型具有降解近地表尾气污染的沥青路面结构；其特征在于，该路面结构包括：密集配沥青混凝土下面层、密集配沥青混凝土中面层、隔水层、开级配排水表面层、开级配排水表面层骨料表面沥青油膜、光催化剂纳米二氧化钛；所述的密集配沥青混凝土中面层铺筑在沥青混凝土下面层上；所述的隔水层铺筑在密集配沥青混凝土中面层上；所述的开级配排水表面层铺筑在隔水层上；所述的光催化剂纳米二氧化钛通过开级配排水表面层骨料之间的空隙喷洒在开级配排水表面层骨料表面的沥青油膜上。本实用新型利用开级配排水表面层骨料之间存在较大空隙，将纳米二氧化钛通过开级配排水表面层骨料之间的空隙喷洒在开级配骨料表面的沥青油膜上，使纳米二氧化钛与沥青面层形成一个整体，从而构成一种可高效降解近地表尾气污染的沥青路面结构。本结构的目的在于充分降解近地表尾气污染，降低环境中尾气的含量，保护环境。
在上述的具有高效降解近地表尾气污染的沥青路面结构，其特征在于，所述的纳米二氧化钛使用量控制在17g/m2~25g/m2。
在上述的具有高效降解近地表尾气污染的沥青路面结构，其特征在于，所述的密集配沥青混凝土下面层由采用AC-25级配沥青混凝土铺筑而成，厚度控制在8cm。
在上述的具有高效降解近地表尾气污染的沥青路面结构，其特征在于，所述的隔水层采用掺有橡胶的改性乳化沥青制成，隔水层的厚度为5mm。
在上述的具有高效降解近地表尾气污染的沥青路面结构，其特征在于，所述的密集配沥青混凝土中面层采用AC-20级配沥青混凝土铺筑而成，厚度控制在6cm。
在上述的具有高效降解近地表尾气污染的沥青路面结构，其特征在于，所述的开级配排水表面层采用粒径为OGFC-13铺筑而成，厚度控制在4cm。
本实用新型的有益效果是：第一，有效增加了纳米二氧化钛与尾气的接触面积，提升了尾气降解效率；第二，与传统将纳米二氧化钛涂覆于沥青路面的方法相比，本实用新型将纳米二氧化钛通过开级配排水表面层骨料之间的空隙喷洒在开级配排水表面层骨料表面的沥青油膜上，不会对沥青路面的抗滑性等路用性能造成影响。第三，开级配排水表面层的使用，能迅速有效地将路面积水排走，减少雨水对路面的损害。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的结构和施工方法作进一步的说明。
如图1所示为本实用新型结构示意图包括：密集配沥青混凝土下面层（1）、密集配沥青混凝土中面层（2）、隔水层（6）、开级配排水表面层骨料表面沥青油膜（3）、开级配排水表面层（4）、光催化剂纳米二氧化钛（5）。
1、根据沥青路面的施工技术规范摊铺可高效降解近地表尾气污染的沥青路面结构的沥青混凝土下面层（1），并利用压实机械压实。
2、摊铺密集配沥青混凝土中面层（2），保证其压实度满足要求。
3、铺筑隔水层（6），隔水层采用掺有橡胶的改性乳化沥青，将隔水层（6）铺筑在密级配的沥青混凝土中面层（2）上；避免雨水下渗，同时粘结密集配沥青混凝土中面层（2）和开级配排水表面层（4）；此外，设置相应的路面内部排水系统，将雨水排除路基以外，避免雨水下渗影响路面结构的稳定性。
4、铺筑开级配表面排水层（4）并用钢轮压路机压实一遍之后，利用纳米二氧化钛粉末喷洒装置将纳米二氧化钛（5）通过开级配排水表面层骨料之间的空隙均匀喷洒在开级配表面排水层（4）骨料表面的沥青油膜（3）上，避免纳米二氧化钛在路面上呈堆积状，并且纳米二氧化钛（5）不能堵塞开级配排水表面层（4）的空隙。
5、利用钢轮压路机碾压开级配表面排水层（4）的骨料，将纳米二氧化钛（5）部分压入沥青油膜（3）中，使纳米二氧化钛（5）与开级配表面排水层（4）形成一个整体。保证纳米二氧化钛（5）分布均匀，在碾压过程中避免钢轮粘附大量纳米二氧化钛。
6、由于尾气比空气重，尾气主要分布在开级配排水表面层（4）骨料空隙处并与纳米二氧化钛充分接触，在太阳中的紫外线照射下，纳米二氧化钛（5）将尾气分解为相应的碳酸盐和硝酸盐吸附在路面空隙处，遇下雨天即可随雨水通过开级配表面排水层冲走，达到降解近地表尾气污染的目的。
Claims (6)
1.一种可高效降解近地表尾气污染的沥青路面结构,其特征在于，该结构包括：密集配沥青混凝土下面层（1）、密集配沥青混凝土中面层（2）、开级配排水表面层骨料表面沥青油膜（3）、开级配排水表面层（4）、光催化剂纳米二氧化钛（5）、隔水层（6）；所述的密集配沥青混凝土中面层（2）铺筑在密集配沥青混凝土下面层（1）上；所述的隔水层（6）铺筑在密集配沥青混凝土中面层（2）上；所述的开级配排水表面层（4）铺筑在隔水层（6）上；所述的光催化剂纳米二氧化钛（5）通过开级配排水表面层骨料之间的空隙喷洒于开级配排水表面层（4）骨料表面的沥青油膜（3）上。
2.根据权利要求1所述的一种可高效降解近地表尾气污染的沥青路面结构，其特征在于，所述的纳米二氧化钛（5）使用量控制在17g/m2~25g/m2。
3.根据权利要求1所述的一种可高效降解近地表尾气污染的沥青路面结构，其特征在于，所述的密集配沥青混凝土下面层（1）采用AC-25级配沥青混凝土铺筑而成，厚度控制在8cm。
4.根据权利要求1所述的一种可高效降解近地表尾气污染的沥青路面结构，其特征在于，所述的隔水层（6）采用掺有橡胶的改性乳化沥青制成，隔水层（6）的厚度为5mm。
5.根据权利要求1所述的一种可高效降解近地表尾气污染的沥青路面结构，其特征在于，所述的密集配沥青混凝土中面层（2）采用AC-20级配沥青混凝土铺筑而成，厚度控制在6cm。
6.根据权利要求1所述的一种可高效降解近地表尾气污染的沥青路面结构，其特征在于，所述的开级配排水表面层采用粒径为OGFC-13铺筑而成，厚度控制在4cm。
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|---|---|---|---|---|
| CN106884362A (zh) * | 2017-03-09 | 2017-06-23 | 中咨公路养护检测技术有限公司 | 一种多功能预制路面专用砖 |
| CN108822564A (zh) * | 2018-05-18 | 2018-11-16 | 重庆交通大学 | 一种g-C3N4/TiO2光催化乳化沥青及其制备方法 |
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| CN108822564A (zh) * | 2018-05-18 | 2018-11-16 | 重庆交通大学 | 一种g-C3N4/TiO2光催化乳化沥青及其制备方法 |
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