[发明专利]一种实现VOCs全组分抑制的道路沥青复配设计方法

说明书

本发明涉及道路工程绿色低碳技术领域，具体涉及一种实现VOCs全组分抑制的道路沥青复配设计方法。具体技术方案为：一种实现VOCs全组分抑制的道路沥青复配设计方法，包括以下步骤：(1)确定沥青材料的VOCs排放情况，并确定VOCs综合抑制指数指标计算的分项权重值；(2)设计并初拟VOCs抑制剂的复配组合及各抑制剂掺量；(3)验证VOCs复配抑制型沥青材料的实际减排效果；(4)不断反馈优化VOCs抑制复配设计方案，并选择最终VOCs抑制复配设计方案。本发明所公开的设计方法实现了对VOCs总体浓度大幅减排、关键组分重点抑制、各组分全面抑制，有益于今后沥青路面工程建养过程中VOCs高质量减排目标的实现。

技术领域

本发明涉及道路工程绿色低碳技术领域，具体涉及一种实现VOCs全组分抑制的道路沥青复配设计方法。

背景技术

挥发性有机物(Volatile Organic Compounds，以下简称VOCs)是指人类活动以及生物代谢所排放到大气中的各种挥发性有机物的总称，是室内外空气中最常见的、普遍存在的一类污染物。VOCs的来源十分广泛，主要包括天然源和人为源。天然源主要来源植物排放，人为源主要来源人类生产活动排放。VOCs物质种类繁多，具有不同的环境与健康负面效应。其中：(1)对空气环境的污染(区域环境危害)。VOCs与NO_x经过紫外光作用后，经过复杂的光化学反应后能够生成O₃等二次污染物或者自由基等化学活性较强的中间产物，会形成光化学烟雾、有机气溶胶以及雾霾等，进一步破坏生态环境；(2)对人体的危害(局地环境危害)。大多数VOCs有毒性、有着恶臭气味，当空气中的VOCs达到一定浓度时，可导致人出现头疼、抽搐、恶心等症状，对心、肝、肺和神经系统有严重危害，严重的可造成急性或慢性中毒，可致癌、致突变。

对于沥青路面工程建设与养护而言，从工程建设到路面服役运营养护均会产生不同程度的沥青基VOCs排放。目前，对于沥青基VOCs排放抑制的研究尚不多见，仅有的个别研究也只是初步考虑了VOCs排放总浓度的单一值，而VOCs组分种类繁多，且不同组分有着不同的健康与环境效应。因此，需要建立专门针对沥青基VOCs抑制减排的材料设计方法，且尽可能的量化考虑不同VOCs组分的排放特征及生态环境影响效应。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种实现VOCs全组分抑制的道路沥青复配设计方法，解决了现有技术中仅关注沥青材料VOCs排放浓度而忽视具体生态环境影响的不足，全面反映了VOCs抑制型沥青材料对总体排放浓度、臭氧生成潜势、SOA生成潜势、致癌风险指数、非致癌风险指数以及各组分排放浓度的实际抑制效果，提高了沥青材料VOCs抑制减排评价的科学性。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

本发明公开了一种实现VOCs全组分抑制的道路沥青复配设计方法，包括以下步骤：

(1)确定沥青材料的VOCs排放情况，并确定VOCs综合抑制指数指标计算的分项权重值；

(2)设计并初拟VOCs抑制剂的复配组合及各抑制剂掺量；

(3)验证VOCs复配抑制型沥青材料的实际减排效果；

(4)不断反馈优化VOCs抑制复配设计方案，并选择最终VOCs抑制复配设计方案。

优选的，步骤(1)中，VOCs排放情况包括VOCs排放总浓度、臭氧生成潜势、二次有机气溶胶生成潜势、致癌风险指数、非致癌风险指数；

步骤(3)中，将VOCs综合抑制指数作为设计控制指标，验证VOCs复配抑制型沥青材料的实际减排效果。

优选的，步骤(1)中，VOCs综合抑制指数指标的计算公式为：VRI＝ω_C×R_C+ω_K×R_K+ω_F×R_F (1)