[发明专利]一种光催化沥青混合料及其制备方法

说明书

本发明提出一种光催化沥青混合料及其制备方法。光催化沥青混合料以质量百分比计，包括以下组分：沥青4.379%~4.420%，抗剥落剂0.013%~0.014%，纳米TiO2 1.428%~1.441%，碎玻璃9.519%~9.608%，集料82.819%~83.591%，矿粉1.428%~1.441%；制备方法为：按组份备料，将集料、碎玻璃、纳米TiO2和矿粉分别在160℃~180℃的烘箱中加热6小时以上，将沥青加热到熔融状态；将集料和碎玻璃添加到140℃~180℃的拌合锅内适当混合；将沥青添加到拌合锅内，同时将抗剥落剂洒在沥青的表面，搅拌80s~100s；将矿粉和纳米TiO2添加到拌合锅内，80s~100s；将拌合后的混合料在130℃~160℃下成型，得到光催化沥青混合料。本发明提高对汽车尾气的降解效果，具有高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性和抗滑性等路用性能。

技术领域

本发明属于光催化沥青路面技术领域，尤其涉及一种光催化沥青混合料及其制备方法。

背景技术

随着我国经济的迅猛发展，国民汽车持有量一直持续增长，与此同时，大量汽车尾气污染也给空气环境带来了巨大危害，被认为是导致雾霾天气的罪魁祸首之一。由于汽车尾气排除后首先接触的是路表，而大多数道路都采用沥青路面，人们开始尝试将能降解汽车尾气的光催化技术应用于沥青路面，以达到防治空气污染的目的。

目前光催化技术在沥青路面的应用主要有两种方式：

第一种为喷涂式，即把含有光催化剂(主要为纳米TiO₂)的涂料喷涂于沥青路面表面形成光催化涂层，CN 101254406 A、CN 103131325 A、CN 103058581 A、CN 104141269 A、CN 106189861 A等专利申请所涉及的技术均属于这种方式。其优点是光催化剂直接喷涂于路表，用量少，利用率高，降解汽车尾气的效果好；缺点是光催化涂层容易被汽车轮胎磨耗掉，耐久性差。

第二种为拌和式，即在拌和沥青混合料时，将光催化剂作为填料掺入或先负载于部分集料的表面，再拌和光催化沥青混合料，用以铺筑沥青路面上面层，CN 105126924 A专利申请所涉及的技术属于这种方式。其优点是光催化剂拌和于沥青混合料中，不易脱落，耐久性好；缺点是分布于路表的有效光催化剂数量少、利用率低，位于混合料内部的光催化剂则因沥青路面的透光性差，紫外光无法透进混合料内部而难以发挥光催化作用，故采用拌和式施工的光催化沥青混合料降解汽车尾气的效果通常都比喷涂式差。

谢凌龙在《TiO₂薄膜包覆玻璃微珠多孔沥青混合料研究》(建筑工程技术与设计，2014年7月，第20期，第1053页)中提出以TiO₂包覆玻璃微珠替代部分集料拌制光催化沥青混合料的方法，该方法可以利用玻璃微珠表面积大的特点增加混合料中TiO₂的掺量，但是工艺较复杂，同时因玻璃微珠尺寸很小，一般粒度只有10～250μm，还无法有效利用玻璃的反光性将紫外光传递到混合料内部来发挥内部TiO₂的光催化作用，故其提高降解汽车尾气效率的程度有限。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种光催化沥青混合料及其制备方法。一方面，以适量粒径为2mm～5mm的碎玻璃颗粒替代部分普通集料，以适量纳米TiO₂替代部分矿粉，利用玻璃的反光性将紫外光传递到混合料内部，充分发挥混合料内部光催化剂的作用，显著提高对汽车尾气的降解效果；另一方面，在所述光催化沥青混合料中掺加抗剥落剂，且碎玻璃被加工成具有适宜粒径和棱角性的集料颗粒，有效改善沥青与碎玻璃集料之间的粘附性，以保证混合料具有必要的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性和抗滑性等路用性能。