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光催化分解汽车尾气沥青路面材料应用技术研究（120字以内）：研究获得利用可见光进行汽车尾气分解的改性二氧化钛光催化剂，研究其掺加方式及掺量对催化剂效能发挥的影响，并创建室外汽车尾气降解效果评价体系模型，将该改性光催化剂负载到路面材料中开发可降解汽车尾气的路面材料，减少汽车尾气排放造成的大气污染。
一、项目立项依据（包括国内外技术发展现状、技术瓶颈和发展趋势，知识产权情况,项目对福建科技、经济和社会发展的作用及产业化前景，2000字内）1、项目的背景汽车尾气的排放是造成城市大气污染的主要原因之一，并且会对人类健康构成极大的危害。
汽车尾气中含有大量的有害物质，包括一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物和固体悬浮颗粒等，其中氮氧化物也是形成酸雨的重要原因之一。
据福建省环境保护厅发布的《2015年福建省环境状况公报》显示：全省2015年降水的PH值年均值为5.17,较上年上升0.06；酸雨出现频率为40.5%。
目前，福建省改善汽车尾气污染主要途径是推广清洁能源以及对“黄标车”的限制等,这些方法多数都集中在汽车本身和燃油消耗上,但是从道路铺装角度去减少汽车尾气污染的研究几乎处于空白状态。
由于机动车的排气管与路面很接近，排出的大量尾气首先与路面接触，如果能开发出降解汽车尾气的路面铺装材料•，这将是一个很好的解决汽车尾气污染的途径。
研究发现：纳米TiCh光催化材料在紫外光的照射下，通过光能转化为化学能，可以将污染物完全催化氧化为无害物质。
该材料与其他光催化材料相比具有无毒、环境友好、具有较强的氧化还原能力等特点，成为最具有前途的绿色环保催化剂。
本文将纳米TiO2光催化剂负载到路面材料中，开发出可降解汽车尾气的路面材料•，从而达到在光照条件下将汽车尾气中一•氧化碳和碳氢化合物降解为水和二氧化碳、氮氧化物降解为无害的硝酸盐的目的。
2、国内外研究2.1国外研究现状光催化是催化化学、光电化学、半导体物理、材料科学和环境科学等多学科交叉的新兴研究领域。
柔性路面结构设计方法一、设计方法说明对路面设计的最基本要求是耐久、平整、抗滑。
耐久是指有足够长的使用寿命，这要求整个路面结构具有足够的强度和抗变形能力。
事实上，迄今为止所有的设计方法都是围绕着耐久性这个核心而提出的。
平整性要求是为了保证路面的行驶舒适性，对高等级公路/道路，由于车速高，保证平整度尤为必要。
要做到路面平整，就必须有正确的厚度设计、正确的材料设计和正确的施工方法。
抗滑是对路面表面特性的要求，传统上不属于路面结构设计的内容，主要通过表面层材料的选择和材料的设计予以保证。
因此，要使路面达到预期的使用性能和用户要求的满意度，必须围绕着耐久性这一个核心，进行精心设计何计算。
迄今为止，我国交通部分别于1958、1966、1978、1986和1997年颁布了柔性或沥青路面设计规范，目前广泛使用的是1997年颁布的规范。
该规范使用了路表弯沉、整体性基层底面弯拉应力作为路面设计指标。
理论上说，这个规范可以设计不同基层的路面结构，但由于力学计算中采用了连续体系的假设，并且未能给出沥青基层的明确要求；加上当时认识上的误区使得实践中使用的几乎全部是半刚性基层结构，所以我国的路面结构十分单调。
根据分析，97年规范虽然采用了多指标设计方法，但真正起控制作用的指标在绝大部分场合只是路面弯沉指标，其他指标不起控制作用。
虽然采用现行规范可以验算面层底面的弯拉指标，但柔性基层上沥青路面结构的面层底面采用的是弯拉应力指标。
影响弯拉应力的因素十分复杂，规范中考虑的比较简单；疲劳规律的可靠性也需要进一步验证。
所以，采用规范方法设计柔性基层的重交通路面的可靠性是需要进一步研究的。
本课题拟根据国外沥青路面设计方法和实践现状，以国内外的道路实践为基础，总结提出适用于柔性基层沥青路面的结构设计方法框架，供适用时参考。
二、结构设计考虑长期以来，我国的路面结构组合设计都是根据路面的设计和使用经验进行的，至今没有十分明确的设计原则，更没有定量的结构组合设计方法。
第 54 卷第 7 期2023 年 7 月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.54 No.7Jul. 2023热固性聚氨酯改性沥青桥面铺装材料制备及性能研究杨帆1，丛林1，龚红仁1，袁俊杰2，史佳晨1，侯毓栋1(1. 同济大学 道路与交通工程教育部重点实验室，上海，201804；2. 同济大学 先进土木工程材料教育部重点实验室，上海，201804)摘要：为研究热固性聚氨酯改性沥青(TPUA)桥面铺装材料的制备及性能变化规律，基于响应曲面法，以桥面铺装性能最优为目标，并结合层次分析法对TPUA 混合料的制备工艺进行优化；对比SBS 沥青和环氧沥青混合料，对不同改性剂掺量下的TPUA 混合料进行综合性能分析。
研究结果表明：在恒温养护条件下，TPUA 混合料强度随时间的变化过程满足指数增长关系，且温度对于TPUA 混合料的强度形成具有促进作用；在PU 改性剂掺量超过30%后，TPUA 混合料具有比传统SBS 沥青混合料更加优异的力学性能、水稳定性和高温抗变形性能；此外，在室温下，TPUA 混合料具有比环氧沥青和SBS 沥青混合料更优异的抗断裂性能；TPUA 混合料的低温最大弯拉应变能够达到8 000με，且低温断裂能为对比组混合料的3倍以上，具有优异的低温柔韧性。
关键词：热固性聚氨酯；改性沥青；桥面铺装；响应曲面法；路用性能中图分类号：U414 文献标志码：A 开放科学(资源服务)标识码(OSID)文章编号：1672-7207（2023）07-2841-12Preparation and performance research of thermosetting polyurethane modified asphalt bridge deck pavement materialsYANG Fan 1, CONG Lin 1, GONG Hongren 1, YUAN Junjie 2, SHI Jiachen 1, HOU Yudong 1(1. The Key Laboratory of Road and Traffic Engineering, Ministry of Education, Tongji University,Shanghai 201804, China;2. The Key Laboratory of Advanced Civil Engineering Materials, Ministry of Education, Tongji University,Shanghai 201804, China)收稿日期： 2022 −08 −11； 修回日期： 2022 −10 −11基金项目(Foundation item)：国家自然科学基金资助项目(52178433，52008311，51878499)；中央高校基本科研业务费资助项目(22120200447，22120220120)；国家留学基金委资助项目(202106260113)；上海市科委科研计划项目(21ZR1465700，19DZ1204200)；上海市交委科研计划项目(JT2021-KY-014) (Projects(52178433, 52008311, 51878499) supported by the National Natural Science Foundation of China; Projects(22120200447, 22120220120) supported by the Fundamental Research Funds for the Central Universities; Project(202106260113) supported by the China Scholarship Council; Projects (21ZR1465700, 19DZ1204200) supported by the Science and Technology Commission of Shanghai Municipality; Project (JT2021-KY-014) supported by the Shanghai Municipal Transportation Commission)通信作者：丛林，博士，教授，从事高性能聚合物改性沥青及其铺装材料、道路结构与新材料等研究；E-mail ：******************.cnDOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.07.028引用格式： 杨帆, 丛林, 龚红仁, 等. 热固性聚氨酯改性沥青桥面铺装材料制备及性能研究[J]. 中南大学学报(自然科学版), 2023, 54(7): 2841−2852.Citation: Y ANG Fan, CONG Lin, GONG Hongren, et al. Preparation and performance research of thermosetting polyurethane modified asphalt bridge deck pavement materials[J]. Journal of Central South University(Science and Technology), 2023, 54(7): 2841−2852.第 54 卷中南大学学报(自然科学版)Abstract:To study the preparation and performance change law of thermosetting polyurethane modified asphalt (TPUA) bridge deck pavement materials, based on the response surface method, aiming at the optimal performance of bridge deck pavement, and combined with the analytic hierarchy process, the preparation processof TPUA mixture for bridge deck pavement was optimized. The comprehensive performance of the TPUA mixture with different modifier dosage was analyzed by comparing the SBS asphalt and epoxy asphalt mixture. The results show that the change process of TPUA mixture strength with time conforms to the exponential growth under the condition of constant temperature curing. Temperature can promote the strength formation of the TPUA mixture. When the dosage of the PU modifier exceeds 30%, the TPUA mixture has better mechanical properties, water stability and high-temperature deformation resistance than those of the SBS asphalt mixture. In addition, the TPUA mixture has better fracture resistance than that of epoxy asphalt and SBS asphalt mixture at room temperature. At low temperature, the maximum flexural tensile strain of the TPUA mixture can reach 8 000με, andits low-temperature fracture energy is more than 3 times of the control groups. TPUA mixture has excellent low-temperature flexibility.Key words: thermosetting polyurethane; modified asphalt; bridge deck pavement; response surface method; pavement performance桥面铺装作为桥梁的重要组成结构，起到了分散车辆荷载、防止雨水浸入和减小车轮对桥面板直接磨耗的作用[1−2]。
