1、PDF外文：http:/ 中文 5250 字 公路工程中使用煤焦油及其可能的替代品 存在的 环境问题 Y. Xiao, M.F.C. van de Ven, A.A.A. Molenaar, S.P. Wu (1 代尔夫特理工大学土木工程学院 ， P.O.BOX 5048, 2600 GA Delft ,荷兰； 2.教育部重点硅酸盐材料 实验室，武汉大学的专利， wuhan430070， China) 摘要 ： 煤焦油是通过对煤 破坏蒸馏 焦化过程所得到的一种产品， 由于很好的粘性和合适的阻力特性，常常广泛应用与道路工程中，尤其是在治理加油站和机场路面病害得
2、到了很好的应用。然而煤焦油含有很高的 PAHs 成份，这是一种有毒物质。 在 1985 年 国际癌症研究机构 表明煤焦油是一种致癌物质。 研究表明 煤焦油封闭剂在水中会产生大量的 PAH。 由于对环境的保护， CTS 被禁止使用在许多欧美发达国家。恰恰相反，煤焦油仍在中国的道路工程使用甚至大量使用。 这篇论文主要讲的是煤焦油在道路工程上使用的过程中对环境的考虑。基于这个出发点，一些取代煤焦油 的选择将会被描述。这些方法包括 纳米粘土 或者 环氧树脂 改善 沥青乳液 和在水的环境下树脂对环境好于 CTS,甚至在有些方面的应用好于 CTS. 关键词 ：煤焦油路表面的治理 粘
3、附性能 周期芳香 烃 改良的 沥青乳液 CLC 号： U 416 文件代码： A 文章鉴定号： 1671-4431（ 2010） 17-001-07 1 引言 当前在路面表面处理所用的粘合剂基本有两种 煤焦油和沥青乳液。在一些地方，像加油站和飞机场，煤焦油路面的粘性和化学性要好于沥青乳液路面。 煤焦油路面比石油和无机酸有更好的化学性和保湿型。 由于有这些优良的性能， CTS 被很多年广泛应用于道路工程用来治理路面。然而 ，煤焦油是一种有成千上万 PAH 所组成的复杂的 碳氢化合物 。这些 PAH 是有毒的，对人来说是一种致
4、癌物质。因为这种对环境的不好性能，煤焦油在很多发达国家禁止使用，像在荷兰。在荷兰，二十年来含有焦油的产品是不允许被使用的 ，但是对于蚂蚁和孩子们来说在跑道上有个好的空气环境是一种短暂的奢望 范知名， 2005。但在 2010 年后煤焦油就不被用于铺设飞机场的道路了。 11 相比这些国家对于焦油的禁 止，在中国煤焦油仍旧被广泛的应用于道路工程。中国的煤焦油工厂 指出 煤焦油的消耗量有增长 趋势 CCTIR,2008 。 根据新的技术，像纳米技术和 双组分技术 ，其他材料可以被发展使用用于路面治理，而且表现出的性能很好。 改性乳化沥青 在南非，澳大利亚等很多国
5、家被成功的应用，它可以在很低的温度下使用。 添加剂有 聚合物 (SBS,SBR,和 EVA),粘土（伊利石，高岭石，蒙脱石），它们可以提高乳化沥青的性能在一些特定道路的使用中 TRB-EC102,2006； XIAO,2010。随着水性 双组分 技术的发展， 涂料制造 可以生产 高性能的底漆 ，而且可以获得的比 溶剂型 底漆相同甚至更好的性能。此外， 水性树脂 涂料常常不含或者含有少量的的其他 溶剂 ，这表明着 水性双组件系统 是对环境有利的。 环氧改性沥青 原始目的是 壳牌石油公司 在二十世纪五十年代为了解决材料中燃料的 暴露 的问题所做的设计 汤姆 ，2006。此后这个问题得到圆满的解决，
6、环氧改性沥青有着会很好的高温强度和稳定性 ，优良的耐久性， 卓越的附着力 和抗剪切能力。 在文献中，短略的综述了 CTS 在路面处理应用过程中的特性和对环境影响。之后几种可供选择的方法将被讨论。例如 纳米粘土改性乳化沥青 ， 环氧改性沥青 ， 水性polyuret 羽根 或者环氧树脂。这些选择有很好的性能和对环境积极的 影响。 2 煤焦油基封闭剂的使用和优点 煤焦油基产品在很多工业中应用，例如在路面工程中 ，建筑行业和医疗领域。在路面工程中 CTS 是最大应用之一。 煤焦油在路面处理可以被用来作为粘合剂和填料，和做一种 环氧树脂涂料 的改性剂。在
7、公元八世纪巴格达大 街第 一次铺设了 含有焦油的路面。焦油是大量可见的，或者就是所谓的柏油路。第一条柏油碎石路 建成于 1848 年，位于英格兰 诺丁汉 郡，路的表面含有大量的油 。在美国华盛顿，一些含有大量油的公路有着长达三十年的服务历程。 煤焦油 是一种有着复杂的化学组成化学物。它的分子结构完全不同与来自与沥青的煤焦油的分子结构。有些成分被认为是 PAHs.一些化学物质由于不能与气和油相容，被保留在分子结构中， 这样就在沥青表面提供了一个外壳保护，防止石油产品和化学物质的对沥青的影响 2005.8。 CTS 有着比沥青基的路面跟好的化学性能，对水分超低的 渗透性 和对 紫外线辐
8、射 很高的抗性。这些特性使得它适用于停车场，停车场有着有着很高油浓度和汽油泄漏是很普遍的。像加油站，汽车站，飞机场都有着诸如此类的问题。 12 起初在一些道路的铺设中 。 CTS 被认为可以延长沥青路面的寿命以减少维修。它们被重点使用在飞机场的停机坪，滑行道，跑道上。 联邦航空管理局咨询通告 150 / 5370-10a 标准 指出 指定建设机场包括要求路面封口 ，在跑道上 应该 至少含有 35%煤焦油路面 。作出这一规定原因是 GTS 对于喷气燃料有更好的性能比沥青基封闭剂。 奥斯汀 ，2005 3 环境问题 一般来讲，煤焦油是许多有机化合物所组成的混合
9、物，如苯，甲苯， 苯酚，萘， 无烟 煤，及其他。 风险评估煤焦油主要是多环芳烃 ，尤其是 苯并（一）芘 ， PAHS 是煤焦油产品毒性最相关的组成部分 谢尔， 2008。 3.1 多环芳香族碳氢化合物 多环芳香族碳氢化合物也被称为多环芳烃化合物，多环芳烃。在稠环结构中 多环芳烃是 由 100 多种由碳和氢组成的化学物质构成。 表 1 显示的几种典型 多环芳烃化学结构件 。多环芳烃是剧毒和有害于人类健康和生态系统良好运作 奥斯汀， 2005。 煤焦油中的多环芳烃含量随炭化温度升高。 表一 PAHS 的几种化学结构 3.2 环境风险 在 1985 年， 国际癌症研究机构指出 ， 煤焦油沥青 对人类来说是致癌物质 国际癌症研究机构 ， 1985。在 2008 年，三家科学委员会（ SCCP,消费者产品科学委员会； SCHER,健康和环境风险科学委员会； SCENIHR,新健康风险评估科学委员会）指出 煤焦油 最大 风险特征 就是 癌症的风险 。 直接接触煤焦油的职业风险有皮肤癌的发生和其他组织，如肺，膀胱，肾脏，消化道。根据 国际癌症研究机构 研究表明产品包括百分 5 个以上的原油煤焦油是 1 类致癌物，有足够的证据致癌人类 。因此，很多国家正在消除他的使用。
