酸雨对路面抗磨光性的影响评价(附件)【字数：11286】
酸沉降和酸雨是人类活动引起的严重环境污染。 对生态环境和建筑带来极大危害，也加速混凝土结构的腐蚀，已列为世界严重公害前三位。无论是酸性或是碱性的岩石，都会遭到酸雨的浸蚀或腐蚀。 那么酸雨腐蚀集料，对路面抗滑的有什么影响呢？集料的棱角部位比表面积比其它平坦地方大， 所以，同等酸雨环境下，酸雨对集料的棱角腐蚀最严重，使得集料的棱角质地软化和消融，从而影响集料的抗磨光性。经过本项目的试验研究，初步证明酸雨对沥青混合料抗磨光性具有明显的影响。研究成果将为酸雨环境下抗滑集料的选择及试验评价方法提供新的方法。关键词 沥青路面，酸雨，实验方案设计，抗磨光性
目 录
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 国内外研究现状 2
1.3 研究思路 3
2 沥青路面结构及酸雨相关病害 5
2.1 沥青路面结构 5
2.2 酸雨组成成分 5
2.3 酸雨的相关病害及案例分析 6
3 酸雨侵蚀下的沥青路面腐蚀性研究 7
3.1 模拟酸雨腐蚀沥青路面 9
3.2 人工酸雨的配置 10
3.3 沥青试样制备 11
3.4 影响指标数据采集 15
4 酸雨对沥青路面抗磨光性影响的试验与预测 16
4.1 实验方案设计 17
4.2 实验结果预测 18
4.3 实验结果验证 19
结 论 20
致 谢 21
参 考 文 献 22
1 绪论
1.1 研究背景
随着全球经济的迅速发展，煤炭石油等化学能源的消耗量日益增加，环境问题日益严重，已经成为全球公民值得重视的问题，其中酸雨所造成的种种问题更是让人们猝不及防。
随着我国工业化进程的飞速发展，燃烧石油、煤和天然气导致了二氧化硫和氮氧化物的排放量急速增加。排放到大气中的二氧化硫和氮氧化物在发生一系列复杂的物理化学反应后，随着大气沉降，所形成的硫酸和硝酸等酸性物质降落到地面上。当雨水中的pH值小于5.6时，称这类降水天气为酸雨。近年来，随着能源资源消耗增多，我国的出 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
现酸雨的地区面积也在不断扩大，其覆盖面积超过我国国土面积的40%，且严重程度分布存在着明显的地域差异，2008年我国酸雨分布情况如图11所示。
图11 2008年全国酸雨分布情况
我国酸雨中的主要酸物质包含硫酸离子和硝酸离子，而硫酸离子的浓度是硝酸离子浓度的510倍，远远超出欧洲、北美和日本的比值。因此，我国的酸雨属于典型的硫酸型酸雨，煤中的含硫量较高，是大气中硫的主要来源之一，而我国燃烧的矿物燃料以煤炭为主。到2020年SO42的生产量和排放量的预测见表11[1]。
表11 到2020年SO2生产量和排放量
年份
生产量/104t
排放量/104t
去除率/%
2000
2494
1995
20
2010
3550
2767
25
2020
4525
3178
30
近年来我国交通运输业发展迅速，沥青混凝土路面地应用越来越广泛，与传统的水泥混凝土路面相比，沥青混凝土路面具有更高的平整度和行车舒适度等优点，故而沥青路面现在成为了我国高等级路面的一种主要的路面结构类型。沥青路面在使用过程中会随着时间的推移出现各种各样的病害，沥青路面也出现了比较多的早期损坏情况，有大量研究成果表明，大部分的沥青路面病害多与水有一定的关系，沥青路面水损坏会致使沥青路面出现松散、拥包、坑洞、开裂以及沿缝下渗形成以唧泥、翻浆等为主的病害现象, 病害的产生会降低沥青路面的路用性能和使用寿命[2]。
通常情况下沥青路面都是直接暴露在自然环境下的，且受酸雨影响是一个缓慢而持久的过程。而我们一般只注意到水对沥青路面的影响作用反而忽略了酸雨中酸性成分对沥青材料性能的影响。
因此，针对我国酸雨频发及水损害对沥青路面使用寿命的重大影响，关于酸雨对沥青路面的影响的研究具有着重要意义：有利于探究酸雨对沥青路面的腐蚀机理，便于明确酸雨对沥青路面腐蚀的影响程度；有助于更好地掌握沥青路面损坏的产生因素，为寻找合理的防治方法、延长沥青路面材料的使用年限提供有益的探索。
1.2 国内外研究现状
近年来，受到酸雨破坏的道路、桥梁、房屋等建筑物日渐增多，越来越多的国内外专家学者开始关注这方面的研究，试图找出酸雨对沥青路面影响的机理和解决方案，他们通过各种手段也取得了一些研究成果。
1.2.1 国外研究现状
Chandra Fattuhi同Ceukelaire等人在室内环境下，模拟了不同酸度的酸雨溶液分别腐蚀不同配合比的砂浆、混凝土试件的情况，根据实验结果分析推导出相应的反应模式[35]。
Tustomu Kanazu等人在室外模拟酸性降水对水泥砂浆的腐蚀过程，得出结论：水泥砂浆的破坏程度与总酸性溶液呈线性关系[6]。
Brown Collins等在对沥青混合料的研究中发现，热拌沥青混凝土混合料的空隙率小于8%时透水性较小；空隙率大于8%时透水性增加很快[7]。
1.2.2 国内研究现状
仲曙豪采用超声波技术研究了两种级配的沥青混合料腐蚀损伤的演变规律，发现混合料的空隙率随着被腐蚀的时间增长呈现指数级增长；超声声速的降低和空隙率的增长也呈现指数关系；将考虑密度变化的超声声速比作为损伤变量，实验表明损伤变量与马歇尔稳定度及低温劈裂强度有着良好的相关性，并通过理论推导得出两种混合料的损伤演变方程，为预测酸雨对沥青混合料的腐蚀损伤提供了参考[1]。
目 录
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 国内外研究现状 2
1.3 研究思路 3
2 沥青路面结构及酸雨相关病害 5
2.1 沥青路面结构 5
2.2 酸雨组成成分 5
2.3 酸雨的相关病害及案例分析 6
3 酸雨侵蚀下的沥青路面腐蚀性研究 7
3.1 模拟酸雨腐蚀沥青路面 9
3.2 人工酸雨的配置 10
3.3 沥青试样制备 11
3.4 影响指标数据采集 15
4 酸雨对沥青路面抗磨光性影响的试验与预测 16
4.1 实验方案设计 17
4.2 实验结果预测 18
4.3 实验结果验证 19
结 论 20
致 谢 21
参 考 文 献 22
1 绪论
1.1 研究背景
随着全球经济的迅速发展，煤炭石油等化学能源的消耗量日益增加，环境问题日益严重，已经成为全球公民值得重视的问题，其中酸雨所造成的种种问题更是让人们猝不及防。
随着我国工业化进程的飞速发展，燃烧石油、煤和天然气导致了二氧化硫和氮氧化物的排放量急速增加。排放到大气中的二氧化硫和氮氧化物在发生一系列复杂的物理化学反应后，随着大气沉降，所形成的硫酸和硝酸等酸性物质降落到地面上。当雨水中的pH值小于5.6时，称这类降水天气为酸雨。近年来，随着能源资源消耗增多，我国的出 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
现酸雨的地区面积也在不断扩大，其覆盖面积超过我国国土面积的40%，且严重程度分布存在着明显的地域差异，2008年我国酸雨分布情况如图11所示。
图11 2008年全国酸雨分布情况
我国酸雨中的主要酸物质包含硫酸离子和硝酸离子，而硫酸离子的浓度是硝酸离子浓度的510倍，远远超出欧洲、北美和日本的比值。因此，我国的酸雨属于典型的硫酸型酸雨，煤中的含硫量较高，是大气中硫的主要来源之一，而我国燃烧的矿物燃料以煤炭为主。到2020年SO42的生产量和排放量的预测见表11[1]。
表11 到2020年SO2生产量和排放量
年份
生产量/104t
排放量/104t
去除率/%
2000
2494
1995
20
2010
3550
2767
25
2020
4525
3178
30
近年来我国交通运输业发展迅速，沥青混凝土路面地应用越来越广泛，与传统的水泥混凝土路面相比，沥青混凝土路面具有更高的平整度和行车舒适度等优点，故而沥青路面现在成为了我国高等级路面的一种主要的路面结构类型。沥青路面在使用过程中会随着时间的推移出现各种各样的病害，沥青路面也出现了比较多的早期损坏情况，有大量研究成果表明，大部分的沥青路面病害多与水有一定的关系，沥青路面水损坏会致使沥青路面出现松散、拥包、坑洞、开裂以及沿缝下渗形成以唧泥、翻浆等为主的病害现象, 病害的产生会降低沥青路面的路用性能和使用寿命[2]。
通常情况下沥青路面都是直接暴露在自然环境下的，且受酸雨影响是一个缓慢而持久的过程。而我们一般只注意到水对沥青路面的影响作用反而忽略了酸雨中酸性成分对沥青材料性能的影响。
因此，针对我国酸雨频发及水损害对沥青路面使用寿命的重大影响，关于酸雨对沥青路面的影响的研究具有着重要意义：有利于探究酸雨对沥青路面的腐蚀机理，便于明确酸雨对沥青路面腐蚀的影响程度；有助于更好地掌握沥青路面损坏的产生因素，为寻找合理的防治方法、延长沥青路面材料的使用年限提供有益的探索。
1.2 国内外研究现状
近年来，受到酸雨破坏的道路、桥梁、房屋等建筑物日渐增多，越来越多的国内外专家学者开始关注这方面的研究，试图找出酸雨对沥青路面影响的机理和解决方案，他们通过各种手段也取得了一些研究成果。
1.2.1 国外研究现状
Chandra Fattuhi同Ceukelaire等人在室内环境下，模拟了不同酸度的酸雨溶液分别腐蚀不同配合比的砂浆、混凝土试件的情况，根据实验结果分析推导出相应的反应模式[35]。
Tustomu Kanazu等人在室外模拟酸性降水对水泥砂浆的腐蚀过程，得出结论：水泥砂浆的破坏程度与总酸性溶液呈线性关系[6]。
Brown Collins等在对沥青混合料的研究中发现，热拌沥青混凝土混合料的空隙率小于8%时透水性较小；空隙率大于8%时透水性增加很快[7]。
1.2.2 国内研究现状
仲曙豪采用超声波技术研究了两种级配的沥青混合料腐蚀损伤的演变规律，发现混合料的空隙率随着被腐蚀的时间增长呈现指数级增长；超声声速的降低和空隙率的增长也呈现指数关系；将考虑密度变化的超声声速比作为损伤变量，实验表明损伤变量与马歇尔稳定度及低温劈裂强度有着良好的相关性，并通过理论推导得出两种混合料的损伤演变方程，为预测酸雨对沥青混合料的腐蚀损伤提供了参考[1]。
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