长效自减排改性沥青材料制备及其功效评价

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CO_(2)、CO、SO_(2)、NOx、H_(2)S、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。