一种沥青路面纳米二氧化钛粉末喷洒装置及施工工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种沥青路面纳米二氧化钛粉末喷洒装置及施工工艺。本装置及施工工艺基于一种降解近地表尾气污染的沥青路面结构，利用旋转料筒（2）转速一定时，纳米二氧化钛粉末在旋转料筒（2）中通过旋转料筒（2）上的小孔（3）做离心运动，并均匀悬浮在旋转料筒（2）与装置的外壳（4）之间，然后通过叶片（1）旋转时产生的风压将纳米二氧化钛粉末通过喷嘴（9）均匀、高效地喷洒在沥青路面面层骨料空隙处。有益效果：本装置及施工工艺不仅能够高效、均匀地将纳米二氧化钛粉末喷洒在沥青路面面层骨料空隙处的沥青油膜上，使纳米二氧化钛在沥青路面降解尾气污染方面的应用成为了可能，而且构造简单，施工过程容易控制，经济环保。
【专利说明】
一种沥青路面纳米二氧化钛粉末喷洒装置及施工工艺
技术领域
[0001]本发明涉及土木工程中的道路工程领域，具体关于一种沥青路面纳米二氧化钛粉末喷洒装置及施工工艺。
【背景技术】
[0002]随着经济的不断发展，环境问题越来越受人们重视，其中尾气污染问题逐渐成为一个亟待解决的问题。纳米二氧化钛作为一种高效、环保、无毒催化剂正逐渐被运用到沥青路面降解尾气污染领域。
[0003]纳米二氧化钛是一种能带间隙较宽的新型半导体(η)型材料，由于半导体能带不连续，在波长小于一定范围的光照射下，能吸收能量高于其禁带宽度的波长光的辐射，产生电子跃迀，形成空穴(h+)电子(e_)对，从而产生活性很强的自由基和超氧离子等活性氧，易将有机物和有害气体催化分解，因此若将纳米二氧化钛添加到路面材料中，在光照条件下，纳米二氧化钛作为光催化剂，将尾气分解为相应的碳酸盐和硝酸盐吸附在路面空隙中，遇下雨天即可随雨水冲走。
[0004]目前在沥青路面上利用纳米二氧化钛降解尾气的方法主要有两种:①掺入式是将纳米二氧化钛作为一种矿粉加入到沥青混合料中，然后摊铺形成一种新的路面；这种新型路面中的纳米二氧化钛与尾气接触面积小，处理尾气的效率低，且消耗纳米二氧化钛的量多。②涂覆式是在已修好的路面上通过载体粘结材料将纳米二氧化钛粘在沥青路面上，此种沥青路面降解汽车尾气的效率高，但受温度影响大，且粘结材料容易起皮耐久性不好。
[0005]针对纳米二氧化钛粉末在道路工程降解尾气污染存在的问题，部分学者提出了一种新的降解沥青路面尾气污染的路面结构即利用沥青路面施工过程中沥青路面面层骨料之间存在一定空隙，利用特定的喷洒装置将纳米二氧化钛粉末均匀、高效地喷洒在沥青面层骨料空隙处的沥青油膜上，并利用沥青油膜的粘性使纳米二氧化钛粉末与沥青路面结构形成一个整体。目前喷洒装置很多比如:液体喷洒装置、粉末静电喷涂装置。但此类喷涂装置喷涂的效率低且能耗高，不能满足道路快速施工的要求。为此迫切需要研发一种既能快速喷洒，又能保证喷洒均匀的喷洒装置。
【发明内容】
[0006]针对以上问题，本发明公开了一种沥青路面纳米二氧化钛粉末喷洒装置及施工工艺，其目的在于可以均匀、高效地将纳米二氧化钛粉末喷洒在沥青路面面层骨料空隙处的沥青油膜上，使纳米二氧化钛粉末与沥青面层形成一个整体。
[0007]所述一种沥青路面纳米二氧化钛粉末喷洒装置及施工工艺包括以下结构:叶片(I)、旋转料筒(2)、小孔(3)、外壳(4)、传动轴(5)、传动轮(6)、进料口(7)、出料口(8)、喷嘴(9)0
[0008]所述一种沥青路面纳米二氧化钛粉末喷洒装置及施工工艺其特征在于:纳米二氧化钛粉末的喷洒量控制在17g/ m2 -25 g/ m2。
[0009]所述一种沥青路面纳米二氧化钛粉末喷洒装置及施工工艺其特征在于:旋转料筒
(2)由钢板制成，旋转料筒(2)上端与进料口(7)形成封闭空间，避免纳米二氧化钛粉末通过旋转料筒的上端进入旋转料筒(2)与外壳(4)之间的空间，并且旋转料筒(2)的容量根据运料车移动的速度以及沥青路面单位面积纳米二氧化钛粉末的喷洒量确定。
[0010]所述一种沥青路面纳米二氧化钛粉末喷洒装置及施工工艺其特征在于:旋转料筒
(2)上小孔(3)的孔径控制在10nm左右，小孔的数量根据沥青路面单位面积纳米二氧化钛粉末喷洒量以及喷洒时的风压确定。
[0011 ] 所述一种沥青路面纳米二氧化钛粉末喷洒装置及施工工艺其特征在于:叶片(I)由光滑的钢板制成且叶片与旋转料筒(2)无缝焊接，叶片采用前向式(即叶片的出口角控制在90° -160° )，叶片的尺寸根据喷洒时所需的风压进行调节。
[0012]所述一种沥青路面纳米二氧化钛粉末喷洒装置及施工工艺其特征在于:喷嘴(9)呈扁平状且其长方向与路面的横断面平行，喷洒时，根据沥青路面单车道横断面纳米二氧化钛粉末覆盖程度可以增加或减少喷嘴(9)的数量。
[0013]所述一种沥青路面纳米二氧化钛粉末喷洒装置及施工工艺其特征在于:为确保纳米二氧化钛粉末喷洒均匀，本装置通过皮带将传动轮(6 )与电动机连接，并根据纳米二氧化钛粉末做离心运动所需的转速确定传动轮(6)的直径以及电动机的型号。
[0014]所述一种沥青路面纳米二氧化钛粉末喷洒装置及施工工艺其特征在于:为保证施工起始阶段纳米二氧化钛粉末喷洒均匀，应先启动电动机，待旋转料筒(2 )转速达到所需的速度时，再让纳米二氧化钛粉末通过进料口(7)进入到旋转料筒(2)中。
[0015]所述一种沥青路面纳米二氧化钛粉末喷洒装置及施工工艺其特征在于:为保证纳米二氧化钛粉末与沥青油膜的充分粘结，风压必须能够将纳米二氧化钛粉末部分嵌入沥青油月吴中。
[0016]本发明不仅解决了如何均匀、高效地将纳米二氧化钛粉末喷洒出的问题，而且结构简单，施工过程容易控制，使纳米二氧化钛在沥青路面高效降解尾气污染的方法成为了可能即通过将纳米二氧化钛粉末喷洒到沥青路面面层骨料空隙处的油膜上，通过沥青的粘附性使纳米二氧化钛与沥青路面成为一个整体，达到降解尾气污染的目的。
【附图说明】
[0017]图1为旋转料筒与叶片的平面图。
[0018]图2为旋转料筒与叶片的立面图。
[0019]图3为一种沥青路面纳米二氧化钛粉末喷洒装置的示意图。
[0020]图4为一种沥青路面纳米二氧化钛粉末喷洒装置外壳平面图。
[0021]具体施工工艺如图1、图2、图3、图4所示一种沥青路面纳米二氧化钛粉末喷洒装置及施工工艺包括:叶片(I)、旋转料筒(2)、小孔(3)、外壳(4)、传动轴(5)、传动轮(6)、进料口(7)、出料口
(8)、喷嘴(9)。
[0022]所述的叶片(I)焊接在旋转料筒(2)上，所述的小孔(3)布置在旋转料筒(2)上，所述的旋转料筒(2)布设在外壳(4)内，所述的进料口(7)布设在外壳(4)的上方且延伸到旋转料筒中，所述的出料口(8)连接到外壳(4)的中部，所述的喷嘴(9)与出料口(8)相连接。
[0023]准备工作完成后启动电动机，在传动轮的带动下，旋转料筒在预定的速度下旋转，纳米二氧化钛粉末通过进料口( 7 )进入旋转料筒(2 )中，纳米二氧化钛粉末在旋转料筒(2 )中通过小孔(3 )做离心运动，纳米二氧化钛粉末以一定速度进入到外壳(4)与旋转料筒(2 )之间并处于悬浮状态，在叶片(I)的旋转时所产生的风压作用下，将悬浮的纳米二氧化钛吹入到出料口(8)中，并最终通过喷嘴(9)喷洒到沥青路面骨料的空隙处的沥青油膜上。
【主权项】
1.一种沥青路面纳米二氧化钛粉末喷洒装置及施工工艺其目的在于将纳米二氧化钛粉末均匀、高效地喷洒在沥青路面面层骨料空隙处的沥青油膜上，促进新型降解尾气污染的沥青路面快速施工。2.如权利要求1所述一种沥青路面纳米二氧化钛粉末喷洒装置及施工工艺包括:叶片(I)、旋转料筒(2)、小孔(3)、外壳(4)、传动轴(5)、传动轮(6)、进料口(7)、出料口(8)、喷嘴(9)03.如权利要求1或权利要求2所述一种沥青路面纳米二氧化钛粉末喷洒装置及施工工艺其特征在于:旋转料筒上小孔(3)的孔径控制在10nm左右，小孔的数量根据沥青路面单位面积纳米二氧化钛粉末的喷洒量、旋转料筒的旋转速度以及进料口的进料速度确定。4.如权利要求1或权利要求2所述一种沥青路面纳米二氧化钛粉末喷洒装置及施工工艺其特征在于:叶片(I)由光滑的钢板制成且叶片与旋转料筒(2)无缝焊接，叶片的尺寸根据喷洒时所需的风压进行调节。5.如权利要求1或权利要求2所述一种沥青路面纳米二氧化钛粉末喷洒装置及施工工艺其特征在于:喷嘴(9)呈扁平状且其长方向与路面的横断面平行，喷洒时，根据沥青路面单车道横断面纳米二氧化钛粉末的覆盖程度可以增加或减少喷嘴(9)的数量。6.如权利要求1或2或3或4或5所述一种沥青路面纳米二氧化钛粉末喷洒装置及施工工艺其特征在于:为保证施工起始阶段纳米二氧化钛粉末喷洒均匀，应先启动电动机待旋转料筒转速达到所需的速度时，再让纳米二氧化钛粉末进入到旋转料筒中。
【文档编号】E01C19/20GK105951564SQ201510656612
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2015年10月13日
【发明人】何忠明, 邓喜, 钱国平, 赵文秀, 李炎清, 黄少新, 苏镇洪, 于颖
【申请人】长沙理工大学