本发明涉及一种道路石油沥青及其制备方法，尤其涉及一种能够吸附有害气体和提高其强度的道路石油沥青及其制备方法。
背景技术：
沥青是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物，是高黏度有机液体的一种，呈液态，表面呈黑色，可溶于二硫化碳。沥青是一种防水防潮和防腐的有机胶凝材料。沥青主要可以分为煤焦沥青、石油沥青和天然沥青三种：其中，煤焦沥青是炼焦的副产品。石油沥青是原油蒸馏后的残渣。天然沥青则是储藏在地下，有的形成矿层或在地壳表面堆积。沥青主要用于涂料、塑料、橡胶等工业以及铺筑路面等。
汽车尾气中含有上百种不同的化合物，其中的污染物有固体悬浮微粒、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅及硫氧化合物等。现有的沥青路面因其所用材料的原因而不具备吸附有害气体的功能，汽车尾气会对环境产生较大的污染；并且现有的道路沥青强度较差，受碾压后容易导致路面变形。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种具备吸附有害气体的功能且强度更好的道路石油沥青及其制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
设计一种道路石油沥青，按照质量百分比计，包括如下组分：基质沥青90.0%～95.0%；醌类化合物0.1%～5%，活性炭颗粒1.2%～2.5%，硅藻土2.2%～3.0%；三氧化二铝颗粒0.5%～1.0%，二氧化硅颗粒0.8%～1.2%。
优选的，所述活性炭颗粒的粒度为300-350目，比表面积＞1000m2/g；所述硅藻土的粒度为300-350目，比表面积＞70m2/g；所述三氧化二铝颗粒的粒度为300-350目；所述二氧化硅颗粒的粒度为300-350目。
优选的，所述的基质沥青为减压渣油、直馏沥青、脱油沥青或调合沥青中的一种或几种；所述的醌类化合物为苯醌、萘醌、菲醌或蒽醌中的一种或几种。
本发明还包括上述道路石油沥青的制备方法，包括下列步骤：
（1）将基质沥青加热至熔融状态，将醌类化合物添加到该基质沥青中混合均匀，待醌类化合物添加完毕之后，继续混合反应28-38分钟；
（2）向步骤（1）所得的混合物中加入活性炭颗粒，搅拌均匀，然后采用超声波振动3-5分钟；
（3）向步骤（2）所得的混合物中加入硅藻土，搅拌均匀，然后采用超声波振动3-5分钟；
（4）向步骤（3）所得的混合物中加入三氧化二铝颗粒，搅拌均匀，再加入二氧化硅颗粒，搅拌均匀，最后再采用超声波振动3-5分钟。
优选的，步骤（2）、（3）、（4）中超声振动时的超声波频率为25 kHz -35 kHz。
优选的，步骤（2）、（3）、（4）中超声振动的时间为4分钟，超声波频率为28kHz。
本发明的有益技术效果在于：
1.本发明道路石油沥青，具备一定的吸附汽车排出的有害气体的功能，当汽车尾气从汽车的排气筒排出时，尾气气流喷射到道路路面的石油沥青上，石油沥青中的吸附剂能够吸附固定一定量尾气内含有的固体颗粒物及有害尾气成分，从而达到吸附汽车排出的有害气体的功能，当下雨过后，雨水又会对石油沥青内的吸附物质进行一定的清洗，使其继续保持吸附功能，可以在一定程度上减轻汽车尾气对大气环境的污染。
2.其中的活性炭颗粒，具有发达的孔隙结构和良好的吸附性能，且其机械强度高、易反复再生、造价低；其中的硅藻土具有独特的微孔结构和颗粒分布特征，具有不溶于酸，化学性能稳定、耐高温、孔隙度高、吸附性强、比表面积大、导热系数小的特点，且硅藻土结构坚固、成分稳定，有利于提高该石油沥青产品的强度、耐磨与耐酸性；其中的三氧化二铝颗粒和二氧化硅颗粒，能够进一步提高该石油沥青产品的强度；醌类化合物能催化降解汽车尾气中的部分有机污染物。
3.使用本发明的道路石油沥青材料铺设的路面，其沥青路面具备吸附汽车排出的有害气体的功能，能够减少汽车尾气造成的污染，更加环保，并且其强度更高，不容易使路面软化，进而能够有效地延长路面的使用寿命。
4.本发明工艺方法的优点在于加工步骤流程短，所需要的加工设备少，易于操作和实现，并且一次生产出来产品的质量合格率高，成本低，产品质量合格率平均在95.62%以上。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。以下各实施例中的所涉及的原料如无特别说明则均为市售，所涉及的方法如无特别说则均为常规方法。
实施例1：一种道路石油沥青，按照质量百分比计，包括如下组分：基质沥青90.0%；醌类化合物4%，活性炭颗粒1.3%，硅藻土2.5%；三氧化二铝颗粒1.0%，二氧化硅颗粒1.2%。
其中，所用活性炭颗粒的粒度为300-350目，比表面积>1000m2/g，硅藻土的粒度为300-350目，比表面积＞70m2/g；三氧化二铝颗粒的粒度为300-350目；二氧化硅颗粒的粒度为300-350目。所用的基质沥青为减压渣油和直馏沥青；所用的醌类化合物为苯醌。
在常温露天条件下，进行实验测试，试验条件：无风，开阔地带，周围500米内，无高于0.5的遮挡建筑物，使用吉利汽车-帝豪GL型1.8L排量的轿车，其排气筒距离地面距离为220mm高度，怠速空档运行，在同样发动机的工作条件下（转速为1500转/分钟左右），单个排气筒，进行实验测试，在排气筒后方1米且距离地面高度0.4米处，采用电荷探针法检测其尾气颗粒物浓度。分别在不使用本发明石油沥青（普通石油沥青材料）和使用本发明上述石油沥青的道路上进行了30次测试，通过尾气颗粒物浓度数据对比，可以得出在使用本发明石油沥青的道路上其平均汽车尾气吸附率为8.21%，表明本发明的道路石油沥青对汽车尾气成分有显著的吸附作用。
实施例2：一种道路石油沥青，与实施例1的不同之处在于，按照质量百分比计，其包括如下组分：基质沥青94.0%；醌类化合物0.5%，活性炭颗粒1.2%，硅藻土2.5%；三氧化二铝颗粒0.8%，二氧化硅颗粒1%。其中，所用的基质沥青为脱油沥青；所用的醌类化合物为萘醌。
在常温露天条件下，进行实验测试，试验条件：无风，开阔地带，周围500米内，无高于0.5的遮挡建筑物，使用吉利汽车-帝豪GL型1.8L排量的轿车，其排气筒距离地面距离为220mm高度，怠速空档运行，在同样发动机的工作条件下（转速为1500转/分钟左右），单个排气筒，进行实验测试，在排气筒后方1米且距离地面高度0.4米处，采用电荷探针法检测其尾气颗粒物浓度。分别在不使用本发明石油沥青（普通石油沥青材料）和使用本发明上述石油沥青铺设的道路上进行了30次测试，通过尾气颗粒物浓度数据对比，可以得出在使用本发明石油沥青的道路上其平均汽车尾气吸附率为7.63%，证明本发明的道路石油沥青有显著的吸附效果。
实施例3：一种道路石油沥青，与实施例1的不同之处在于，按照质量百分比计，其包括如下组分：基质沥青92.0%；醌类化合物1.8%，活性炭颗粒2.0%，硅藻土2.5%；三氧化二铝颗粒0.8%，二氧化硅颗粒0.9%。其中，所用的基质沥青为调合沥青；所用的醌类化合物为菲醌。
在常温露天条件下，进行实验测试，试验条件：无风，开阔地带，周围500米内，无高于0.5的遮挡建筑物，使用吉利汽车-帝豪GL型1.8L排量的轿车，其排气筒距离地面距离为220mm高度，怠速空档运行，在同样发动机的工作条件下（转速为1500转/分钟左右），单个排气筒，进行实验测试，在排气筒后方1米且距离地面高度0.4米处，采用电荷探针法检测其尾气颗粒物浓度。分别在不使用本发明石油沥青和使用本发明石油沥青的道路上进行了30次测试，通过尾气颗粒物浓度数据对比，可以得出在使用本发明石油沥青的道路上其平均汽车尾气吸附率为7.52%，证明本发明的道路石油沥青有显著的吸附效果。
实施例4：一种道路石油沥青，与实施例1的不同之处在于，按照质量百分比计，其包括如下组分：基质沥青91%；醌类化合物2.5%，活性炭颗粒1.8%，硅藻土2.8%；三氧化二铝颗粒0.7%，二氧化硅颗粒1.2%。其中，所用的基质沥青为直馏沥青和脱油沥青；所用的醌类化合物为蒽醌。
在常温露天条件下，进行实验测试，试验条件：无风，开阔地带，周围500米内，无高于0.5的遮挡建筑物，使用吉利汽车-帝豪GL型1.8L排量的轿车，其排气筒距离地面距离为220mm高度，怠速空档运行，在同样发动机的工作条件下（转速为1500转/分钟），单个排气筒，进行实验测试，在排气筒后方1米且距离地面高度0.4米处，采用电荷探针法检测其尾气颗粒物浓度。分别在不使用本发明石油沥青和使用本发明石油沥青的道路上进行了30次测试，通过尾气颗粒物浓度数据对比，可以得出在使用本发明石油沥青的道路上其平均汽车尾气吸附率为7.81%，证明本发明的道路石油沥青有显著的吸附效果。
实施例5：一种道路石油沥青，与实施例1的不同之处在于，按照质量百分比计，其包括如下组分：基质沥青93%；醌类化合物2%，活性炭颗粒1.2%，硅藻土2.2%；三氧化二铝颗粒0.5%，二氧化硅颗粒1.1%。其中，所用的基质沥青为减压渣油和脱油沥青；所用的醌类化合物为苯醌和萘醌。
在常温露天条件下，进行实验测试，试验条件：无风，开阔地带，周围500米内，无高于0.5的遮挡建筑物，使用吉利汽车-帝豪GL型1.8L排量的轿车，其排气筒距离地面距离为220mm高度，怠速空档运行，在同样发动机的工作条件下（转速为1500转/分钟），单个排气筒，进行实验测试，在排气筒后方1米且距离地面高度0.4米处，采用电荷探针法检测其尾气颗粒物浓度。分别在不使用本发明石油沥青和使用本发明石油沥青的道路上进行了30次测试，通过尾气颗粒物浓度数据对比，可以得出在使用本发明石油沥青的道路上其平均汽车尾气吸附率为8.07%，这表明该道路石油沥青有显著的吸附效果。
实施例6：一种道路石油沥青的制备方法，包括下列步骤：
（1）将基质沥青加热至熔融状态，将醌类化合物添加到基质沥青中混合均匀，待醌类化合物添加完毕之后，继续混合反应35分钟；
（2）向步骤（1）所得的混合物中加入活性炭颗粒，搅拌均匀，然后采用超声波振动4分钟，超声波频率设置为30kHz；
（3）向步骤（2）所得的混合物中加入硅藻土，搅拌均匀，然后采用超声波振动4分钟，超声波频率设置为30kHz；
（4）向步骤（3）所得的混合物中加入三氧化二铝颗粒，搅拌均匀，再加入二氧化硅颗粒，搅拌均匀，最后再采用超声波振动5分钟，超声波频率设置为30kHz。
由实验测试的结果可知，应用本方法铺设出来的道路石油沥青，具备一定的吸附汽车排出的有害气体的功能，在一定程度上可以减轻汽车尾气对大气环境的污染。当下雨过后，雨水又会对石油沥青内的吸附物质进行一定的清洗，使其继续保持吸附功能，并且其强度较高，不容易使路面软化，进而能够有效地延长路面的使用寿命。
以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明请求保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。