【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及道路材料性能评价领域，具体涉及种耦合环境下垃圾飞灰-沥青路面材料抗溶渗耐久性评价方法。
技术介绍
1、垃圾飞灰是垃圾焚烧后遗留的产物，其中垃圾中大部分矿物和有毒重金属元素浓缩于飞灰当中。焚烧飞灰不能够长期贮存，要进行必要的固化处理，使其成分稳定后，才可以有效利用。目前对焚烧飞灰无害化处置主要方法有熔融、玻璃固化、水泥固化、药剂处理法、酸或其它溶剂洗提等方法，但此类方法无法实现对飞灰的资源化利用，只能对其内部的重金属元素进行控制和固化处置。垃圾焚烧飞灰具有比表面积大、孔隙度丰富等特点，与沥青接触过程中能够实现良好的交互和粘结，可实现在沥青路面材料中作为矿粉进行资源化利用。然而，由于飞灰内部赋存的诸多重金属元素，导致在沥青路面资源化应用过程中存在二次污染隐患，因此，亟需提出一种耦合环境下垃圾飞灰-沥青路面材料抗溶渗耐久性评价方法，以评价不同环境条件下的长期耐久性表现，对保护生态环境实现飞灰资源化利用具有极为重要的意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种耦合环境下垃圾飞灰-沥青路面材料抗溶渗耐久性评价方法，能够对不同耦合环境下的垃圾飞灰-沥青路面材料的抗溶渗耐久性实现良好和准确的评价,将为飞灰-沥青路面材料的应用和推广提供良好的依据和保证，其具体方案如下：
2、一种耦合环境下垃圾飞灰-沥青路面材料抗溶渗耐久性评价方法，包括以下步骤：
3、s1.构建抗渗溶耐久性的耦合测试环境；
4、s2.依据沥青路面结构制备沥青混合料试件，并对
5、s3.将试件放入模拟耦合环境中，实施耦合环境因素作用，并分层收集渗滤液，测试渗滤液重金属元素类型及含量；
6、s4.计算渗透系数ki，扩散度uy.i，分析耦合条件下沥青路面材料在纵向及水平方向对垃圾飞灰重金属元素溶渗的控制规律，通过与耦合因素的关联性分析，评价沥青路面材料对于垃圾飞灰重金属元素溶渗立体化扩散控制效应的耐久性；
7、进一步地，所述步骤s1构建抗渗溶耐久性的耦合测试环境，具体为：
8、所述耦合环境因素包含光照、温度、降水三个指标；
9、所述光照、温度、降水指标采用紫外光加速耐候试验机进行模拟构建，采用复合作用的方式进行耦合环境构建和实施；
10、其中，日光(紫外辐射)参数选择新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市为参照，该地区气候条件复杂，紫外线强度大；采用高压汞灯模拟紫外光的加速老化，该灯光谱范围在350-450nm之间，功率为1000w；通过计算得到室内加速紫外老化辐射6小时等效于室外1个月老化时间，光照(紫外辐射)参数设置模拟辐照时间为10-12年，室内加速紫外老化换算时间为720h-864h；
11、温度参数采用西部地区为参照，西部地区的年最高气温一般在7月份，月平均气温在33℃左右，通过计算得到沥青路面在遭受太阳光照射时，其路表最高温度在60℃-70℃，因此温度设置范围为60℃-70℃；
12、降水参数模拟海南地区夏季雨水对路面的冲刷作用，夏季高温下沥青路面稳定性下降，降水会加剧对其的破坏，海南夏季降水量大约为672.3mm，年降水总量模拟675mm，降水采用喷头喷淋的方式实现(喷淋装置每分钟喷淋5mm)，由于室外紫外老化1年等效于室内72h，每24h需要喷淋225mm即45min，喷淋时间及周期设置一周期为每24h喷淋3次，每8h喷淋一次，每次淋喷时长设置为15分钟，喷淋周期总数根据老化总时间确定，模拟老化10-12年范围取30-36个周期；
13、为了通过正交实验分析渗滤液重金属元素浓度与耦合作用因素的关联性，每个环境指标参数在提供范围内选取2个参数值。
14、进一步地，所述步骤s2依据沥青路面结构制备沥青混合料试件，并对试件进行浸入和加工以实现层间渗滤液的收集，具体为：
15、所述的沥青混合料试件采用常见的级配类型，包括ac型、sma型和ogfc型，依据《公路沥青路面施工技术规范》(jtgf40-2019)进行矿料级配和油石比的选择，使用70号基质沥青，采用石灰岩作为粗细集料，采用石灰岩矿粉和飞灰作为填料，根据已有研究，飞灰掺配方式采用干法替代矿粉，飞灰替代矿粉质量分数范围为矿粉质量的10％-50％；
16、所述上、中、下面层沥青混合料试件分别根据《公路工程沥青与沥青混合料试验规程》(jtg e20-2019)中的轮碾法制备，上、中、下面层厚度根据《公路沥青路面设计规范》
17、(jtg d50—2017)设计，上、中、下面层层间采用撒布粘层油粘结；
18、将下面层试件和中面层试件脱模，以试件上表面中心点为圆心，分别作直径为200mm、100mm的标记圆，使用记号笔在圆心和所画圆上任一点上分别进行标记，使用东成角磨机s1m-ff09-100s在每个标记位置两侧以表面为基准面下倾3-5°的角度逐渐向下切割出两条连通试件侧面的间隔为7-10mm的直线，用装有6mm×110mm规格钻头的博世gbh 220电锤粉碎剔除两条直线内的沥青混合料形成凹槽，用于层间渗滤液的导流和收集，钻筑完成后在凹槽内部放置直径为6mm的橡胶制软条(防止粘层油将凹槽填充堵塞)，软条末端要伸出试件外部，供后续将软条抽出并插入导流软管；
19、在尺寸为300mm×300mm×hmm(h为上中下三层试件的总厚度)的钢制模具中放置上、中、下面层试件，各层之间撒布粘层油进行粘结和固定，得到上、中、下面层沥青混合料测试试件；将上中下面层试件脱模，抽出橡胶制软条，在试件底部采用环氧树脂粘结固定渗滤液收集装置，试件底部与渗滤液收集装置接触位置外围采用密封胶进行密封处置，试件四周采用石棉布进行包裹封闭，将封闭好的试件放入泡沫盒中，在泡沫盒和上中下面层试件层间预留孔重合位置钻孔插入直径为6mm的硅胶软管，保证软管插入上中下面层试件内部预定位置，在软管末端安装收集袋，将软管与试件接触位置进行密封；最后将泡沫盒上端与试件表面边缘接触位置采用密封胶进行密封处置，完成试件制备；
20、所述石棉布具体尺寸为厚0.5mm，长1250mm，宽h+50mm；泡沫盒外壁及底部厚30mm，内部尺寸为300mm×300mm×h+100mm；
21、所述渗滤液底部收集装置是一个外部尺寸为300mm×300mm×100mm，外壁及底部厚10mm的钢制容器，内部包含两个环形沟槽和一个圆柱形槽，环形沟槽和圆柱形槽壁厚5mm，大环形的大圆半径为105mm，小圆半径为90mm，小环形的大圆半径为55mm，小圆半径为40mm，圆柱形槽半径20mm，用于收集底层渗滤液(半径为内壁到中心点的距离)；
22、所述收集袋采用硅胶材质，尺寸为100mm×50mm，袋厚1mm，收集袋顶部中心设置有长20mm，内直径6mm，壁厚1mm的圆柱状吸嘴，用于连接软管；
23、所述硅胶软管内直径为4mm，外直径为6mm，长度要求插入试件后超出100mm以上即可，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种耦合环境下垃圾飞灰-沥青路面材料抗溶渗耐久性评价方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，步骤S1构建抗渗溶耐久性的耦合测试环境，环境技术指标具体为：
3.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，步骤S2所述依据沥青路面结构制备沥青混合料试件，并对试件进行加工以实现层间渗滤液的收集，具体为：
4.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，步骤S3所述将试件放入模拟耦合环境中，实施耦合环境因素作用，并分层收集渗滤液，测试渗滤液重金属元素类型及含量，具体为：
5.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，步骤S4涉及的纵向重金属元素浸出指标-渗透系数Ki、水平重金属元素浸出扩散性指标-扩散度Uy,i，具体为：
6.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，步骤S4计算不同耦合条件下的渗透系数Ki，扩散度Uy,i，分析垃圾飞灰重金属元素在沥青路面材料载体中的浸出规律，通过与耦合因素的关联性分析，进而明确沥青路面材料对于垃圾飞灰重金属元素溶渗立体化扩散控制效应的耐久性，具体为：
【技术特征摘要】
1.一种耦合环境下垃圾飞灰-沥青路面材料抗溶渗耐久性评价方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，步骤s1构建抗渗溶耐久性的耦合测试环境，环境技术指标具体为：
3.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，步骤s2所述依据沥青路面结构制备沥青混合料试件，并对试件进行加工以实现层间渗滤液的收集，具体为：
4.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，步骤s3所述将试件放入模拟耦合环境中，实施耦合环境因素作用，并分层收集渗滤液...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓龙，李志健，覃潇，刘志胜，赵文声，郭飞，赵天源，郭涛，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：
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