具有降低污染活性的铺路材料及用于制备该材料的光催化混合物制造技术

技术编号:4917549 阅读:236 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种新光催化组合物被公开,其用于渗透道路表面。所述组合物不含有骨料但由水泥、光催化剂、超稀释剂、粘度调节剂和消泡剂以适宜比例组成。所述组合物用于多孔开级配沥青,渗透到深度达30-50mm处的空隙中。所被处理的沥青具有强烈且持久的光催化活性,即使在重机械负载和不利天气条件下,用于市区内外经受繁忙交通的道路表面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于城市内外区域的降低污染光催化表面材料。
技术介绍
车辆交通特别是重型车辆的持续增长,为城市中心及其道路带来多种问题,包 括污染物排放的增加。为克服这一问题,一些含有光催化剂的水泥制品被使用,所述光催化剂可以氧 化和降低环境污染物,特别是车辆产生的氮氧化物(NOx)、硫氧化物(SOx)以及未燃 烧碳氢化物;这些水泥制品可以不同形式应用,例如作为建筑临近污染排放处的外墙涂 层,作为隧道顶壁涂层,或者制成道路表面。用水泥铺路材料完全替代浙青不是一个很 好的方案,因为水泥铺路材料在很多道路应用中缺乏所需的弹性,并需要进行收缩补偿等。专利申请EP 1 752 429提供制备一种已存在的浙青道路表面,其具有适宜的多孔 性以吸附足量光催化水泥制品。该申请公开用于部分浸渍浙青表面的光催化灰泥。这些 产品的典型特点是其在浙青表面的渗透多孔的能力,而非深层渗透。所述产品使得浙青 具有良好光催化特性(即吸收和分解污染物的能力),但是非常有限的物理机械特性。事 实上,尽管必须添加硅灰、纤维和骨料以增强机械抗性,所述灰泥具有有限的粘结性, 特别是在大雨环境下,很容易被冲刷离开道路表面,也就失去了光催化效果,使得道路 表面退化。其同样不能确保在重承载下灰泥浙青整体系统的性能。已知多种浙青-水泥混合物(例如Densiphalt 品牌)没有任何光催化活性,它 们被用于楼面它们是液体浙青水泥混合物,通常被施用到已存在的道路上没用于增加 表面机械抗性。更多的无光催化活性水泥制品(灰浆)被用于建筑、地形等加固。基于 此目的,在安装时,水泥制品被注入基质的孔穴内(EP 434 112,EP 967 187),或者装配 式构件的杆端或者后张力线缆鞘内。截止目前,没有光催化产品可以用于道路表面并确保表面高耐磨性以及强效持 久光催化活性。因此需要新的道路表面,其具有强烈且持久的降低污染活性,即使在重 型交通工具及恶劣天气条件下。附图说明图1是测试基于本专利技术的铺路材料降低污染活性的装置示意图。
技术实现思路
出乎意料地发现一种用于道路表面的水泥基制品,其具有良好光催化性和强抗 磨损性。其通过特定组合物(或光催化灰浆)渗透入多孔开级配浙青内部,所述组合物 由下述组分组成水泥、光催化剂,优选还具有超稀释剂、粘度调节剂和消泡剂;这些优选添加剂的量只需可以制成品就足够,与水适当混合后,渗透到浙青内部深处。这样 处理的浙青成为半柔性双组分铺路材料体系,在市区内外重交通道路表面使用情况下, 其具有高效持久光催化活性,即使在重机械负载和恶劣天气条件下。具体实施例方式所谓“双组分半柔性铺路材料”是指一种铺路材料,其为多孔开级配浙青构成 的浙青块,在其孔隙中渗透有基于本专利技术的水泥灰浆。这种铺路材料构成的表面和结构 可以承受交通工具的压载。其没有任何结构连接,与传统混凝土路面不同。所谓灰浆或水泥浆(法文为coulis)是指水性水泥组合物,其不含有骨料(骨料 的定义参见标准UNI EN 12620 2003)。所谓“可渗透到深处”是指灰浆可以完全填满多孔开级配浙青层的平均深度在 30mm-50mm处的孔隙。多孔开级配浙青是已知的,并用于道路表面。其为开孔材料,通常有一部分或 多部分粗骨料(基本没有细骨料)和任意填料组成,与浙青基质(或含浙青粘结剂)成一 体。这样的浙青具有高孔隙率,通常为20%-40% v/v,优选为25%-35%。含浙青粘 结剂(或基于UNI EN 12591标准的浙青)含量通常为最终产物(浙青,骨料和填料)的 4%-7%w/w。用于传统浙青铺路材料现场铺设机器,所述浙青被铺设在任何已经存在 或特制道路表面层(例如铺设在水泥基颗粒材料或传统压缩浙青层上)。所谓用于测量本 专利技术产品渗透深度的参照浙青称为“0/14”,其组分见表2。所谓参照是简单且非限制 性的示例,因为所述灰浆是可以用于任何类型的多孔开级配浙青。所述灰浆中所含水泥优选为1型水泥,由UNI EN 197-1标准所限定,例如灰或 白波特兰水泥。也可以是水泥混合物,例如波特兰水泥和快凝水泥(例如硫酸铝型)混 合物,以减少硬化和熟化时间。所述光催化剂由一种或多种可以在环境光照、空气和湿度条件下氧化一种或多 种环境污染物的化合物组成。所述环境污染物中值得提及的是NOx、SOx和未燃碳氢 化物。优选的光催化剂是二氧化钛(TiO2),至少部分晶型为锐钛矿型,或其前体之一。 TiO2中锐钛矿型的比例优选为至少20%、至少50%、至少75%或100% w/w。各种类 型的锐钛矿型二氧化钛都可用于本专利技术;例如Millennium Chemicals公司生产的ATl、 PC50、PC 105,它们具有不同的比表面积值。两种或多种二氧化钛的混合物是优选的, 以便得到不同的比表面积。二氧化钛的前体中,值得提到的是所谓的钛糊,这是二氧化 钛生产循环中的中间产物。除了前述水泥与光催化剂是分开的,也可以使用预混有光催化剂(或光催化水 泥)的水泥例如使用TX Aria 水泥(申请人公司产品)。所述超稀释剂可以选自常用产品,例如三聚氰胺磺酸盐、萘磺酸盐、聚羧酸盐 等,或其混合物。聚羧酸盐是优选的,例如Cimfluid Adagio P3(Axim,France公司产品)。所述粘度调节剂可选自常用产品,例如羟烃基纤维素、羟烃基瓜尔胶、淀粉及 其衍生物、其他多糖、琥珀酰聚糖、聚氧乙烯、聚亚安酯等,及其混合物。羟烃基瓜尔 胶是优选的,例如取代度为2.3的Collaxim P6 (Axim, France公司产品)。所述消泡剂选自常用产品,通常为一个或多个HLB (亲水-亲油平衡值,即亲水 性、亲脂极性和无极性比例)为6的表面活性剂。优选消泡剂为D0saerocimPl。硅粉,例如硅灰、火山灰或其它反应添加剂优选不包括在本专利技术的灰浆中。所 谓“优选不包括”是指虽然这些材料可以被使用,但他们不属于制备本专利技术产品并达到 其技术效果的必须品,实施例部分有示范。本专利技术的灰浆是通过混合物前述组分而得,所述组分以相对于水泥量计具 有如下重量百分比光催化剂0.01%-8%,优选2%-6%,例如3.5%;超稀释剂 0.005 % -5%,优选 0.01%-0.5%,例如 0.29%;粘度调节剂 0.0005 %-0.1 %,优选 0.001 % -0.05%,例如 0.005%;消泡剂 0.001 %-0.1 %,优选 0.005 %-0.05 %,例如 0.01%。其他可选添加剂包括,例如(非穷举)Crvi缩减剂(例如Reducem P)以及扩展 剂。上述组分优选为干粉形式,以得到本专利技术的预混干粉产品。这些产品与适量水 混合成灰浆。灰浆中水/水泥比优选0.65-0.33,更优选为0.55-0.4,例如0.48。基于本专利技术制备的双组分半柔性铺路材料可以是任何形式的表面,特别是市区 内外道路或广场,机场跑道或停机坪,工业路面或其它承受机械压力的表面。上述均 为非限制性示例,仅为本专利技术的一部分。其上表面由多孔开级配浙青组成,其表面和 空隙分别由前述灰浆涂覆和渗透。所述灰浆通过浙青的孔进入其内部的平均深度达到 30-50mm。产品施用整合后,水被蒸发而灰浆原位留下成干燥状态;所得铺路材料成为 本专利技术的一部分。本专利技术所述铺本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种铺路材料,其表面由多孔、开级配沥青构成,所述多孔开级配沥青的孔隙被水泥和光催化剂构成的灰浆渗透。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】IT 2008-4-29 MI2008A0007871.一种铺路材料,其表面由多孔、开级配浙青构成,所述多孔开级配浙青的孔隙被 水泥和光催化剂构成的灰浆渗透。2.如权利要求1所述的铺路材料,其中所述多孔开级配浙青内孔隙被渗透到的平均深 度为 30-50mm。3.如权利要求1-2所述的铺路材料,其中所述多孔开级配浙青的孔隙率为20%-40%v/vo4.如权利要求1-3所述的铺路材料,其中所述灰浆进一步包括超稀释剂、粘度调节剂 和消泡剂。5.如权利要求4所述的铺路材料,其中以相对于所述水泥的重量百分比计,所述灰 浆包括0.01% -8%的光催化剂;0.005% -5%的超稀释剂;0.0005% -0.1%的粘度调节 剂;以及0.001%-0.1%的消泡剂。6.如权利要求5所述的铺路材料,其中所述灰浆包括的光催化剂; 0.01% -0.5%的超稀释剂;0.001% -0.05%的粘度调节剂;以及0.005% -0.05%的消泡 剂。7.如权利要求6所述的铺路材料,其中所述灰浆包括3.5%的光催化剂;0.29%的 超稀释剂;0.005%的粘度调节剂以及0.01%的消泡剂。8.如权利要求1-7所述的铺路材料,其中水泥和光催化剂以光催化水泥形式作为单一 组分存在于所述灰浆中。9.如权利要求1-8所述的铺路材料,其中所述光催化剂由一种二氧化钛或具有不同比 表面积的多种二氧化钛组成。10.如权利要求4-9所述的铺路材料,其中所述超稀释剂选自三聚氰胺磺酸盐、萘 磺酸盐和聚羧酸盐,所述粘度调节剂选自羟烃基纤维素、羟烃基瓜尔胶、淀粉或其他多 糖、琥珀酰聚糖、聚氧乙烯或聚亚安酯,所述消泡剂是亲水亲油值小于6的表面活性 剂。11.一种光催化灰浆,包括水、水泥和光催化剂,其用于渗透多孔开级配浙青表面到 达平均深度30mm-50mm处。12.如权利要求11所述的光催化灰浆...

【专利技术属性】
技术研发人员:吉安卢卡古尔里尼让皮埃尔格勒洛
申请(专利权)人:伊泰赛蒙地共同股份公司
类型:发明
国别省市:IT

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