[发明专利]一种减霾沥青路面材料及环保型沥青路面结构

说明书

技术领域

本发明属于沥青路面技术领域，具体涉及一种减霾沥青路面材料及基于该减霾沥青路面材料所形成的环保型沥青路面结构。

背景技术

随着空气质量逐渐恶化，雾霾天气现象出现频率越来越高，它们在人们毫无防范的时候侵入人体呼吸道和肺叶中，从而引起呼吸系统疾病、心血管系统疾病等，长期处于这种环境还会诱发肺癌、心肌缺血及损伤。另外，雾霾天气还增加了行车的风险，因雾霾天气造成的几十辆车辆连环追尾的事故屡见不鲜，损失惨重。因此，为了人们的身体健康以及行车安全，减少雾霾天气迫在眉睫。

雾霾的源头多种多样，如各种机动车排放的尾气、北方冬季烧煤供暖所产生的废气、工业生产排放的废气、建筑工地和道路交通产生的扬尘、垃圾焚烧、火山喷发等，雾霾天气通常是多种污染源混合作用形成的。目前，人们已经广泛使用负离子空气净化器，用于净化室内空气。但是大环境中的雾霾问题仍然没有得到解决。公路的覆盖面积广，处于开放环境中，如果能够使公路具备净化空气，降解汽车尾气和空气中PM2.5的功能，那么该技术就能够有效缓解雾霾污染。

随着科学技术的发展一些新材料相继出现，如负离子颗粒。负离子颗粒广泛应用于纺织、保健品、化妆品等各行各业，如果将传统负离子颗粒应用于沥青路面材料中形成减霾沥青路面材料，存在三大技术难题：(1)传统负离子颗粒的抗压强度难以满足沥青路面的使用要求。如果直接将传统负离子颗粒应用于沥青路面，它们会在使用过程中被汽车碾碎，严重影响沥青路面整体承载能力。(2)传统负离子颗粒对汽车尾气降解作用有限。(3)负离子颗粒在路面上面层材料替代哪部分集料，掺加量控制在多少，可以兼顾路面材料的承载能力和空气净化作用。

将减霾沥青路面材料应用于路面结构时，在受到行车荷载和外界环境因素的影响时，其路面结构体系的力学性能和使用性能发生较大的变化。如何利用新型路面材料的特点，在保证路面结构整体承载力的前提下，将它们合理组合解决雾霾问题是需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有良好的路用性能与环保性能且经济高效的减霾沥青混凝土材料及基于该材料所形成的环保型沥青路面结构。该减霾沥青混凝土材料以及环保型沥青路面结构能够实时净化空气，降解汽车尾气和空气中的PM2.5，进而达到更好的减霾效果。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种负离子颗粒，其特征在于：所述负离子颗粒由下述质量份数配比的原料制成：

作为优选，本发明所提供的负离子颗粒由下述质量份数配比的原料制成：

或者，

所述负离子颗粒由下述质量份数配比的原料制成：

或者，

所述负离子颗粒由下述质量份数配比的原料制成：

一种用于制备如上所述的负离子颗粒的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

1)按前述的配比将电气石、纳米二氧化钛、活性氧化铝以及麦饭石混合后进行纳米加工，形成负离子粉；

2)按前述的配比向步骤1)所得到的负离子粉中加入粘土及矿泉水，搅拌均匀后，在2000℃条件下煅烧成型，自然冷却后形成负离子颗粒。

一种根据如前所述的方法制备得到的负离子颗粒；所述负离子颗粒的粒径为2mm～5mm。

一种减霾沥青混凝土材料，包括沥青、石料以及填料，所述石料的级配是AC-13C或AC-16C，所述石料的粒径是0～16mm或0～19mm；所述填料是石灰岩磨制的矿粉；其特征在于：所述减霾沥青混凝土材料还包括如前所述的负离子颗粒；所述负离子颗粒替代部分粒径范围是2.36～4.75mm内的石料。

作为优选，本发明所提供的负离子颗粒替代部分粒径范围是2.36～4.75mm内的石料时，负离子颗粒的替代量不高于石料和填料总体积的20％。

一种环保型沥青路面结构，其特征在于：所述环保型沥青路面结构包括自上而下依次铺设在垫层上的上面层、中面层、下面层以及基层；所述上面层和中面层采用双层摊铺且同时压实的施工方式筑造而成；所述上面层是由前所述的减霾沥青混凝土材料制备而成的减霾沥青混凝土上面层；所述中面层是环氧沥青混凝土层；所述减霾沥青混凝土上面层的厚度为20～25mm。

作为优选，本发明所提供的中面层是级配为公称最大粒径13mm的环氧沥青混凝土层；所述中面层的厚度为70mm，20℃抗压回弹模量为6000～8000Mpa。