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汽车尾气是造成大气环境污染的重要因素之一，开展TiO2催化分解汽车尾气沥青路面材料的试验方法、评价指标、材料设计等方面的研究，具有重要的环保意义及社会意义。本文首先对TiO2催化分解汽车尾气路面催化性能测试系统进行了研发，确定了系统的主要组成元件及功能，确定了试验基本参数，建立了尾气累计分解率公式，确定了了试验时间，给出了测试系统的校准公式，制定了TiO2催化分解汽车尾气路面材料催化性能测试系统的操作规程；提出了TiO2催化分解汽车尾气路面的类型，建立了HMA式及表面涂层式催化分解尾气沥青路面材料技术指标体系，分析了TiO2催化分解汽车尾气原理，对HMA式及表面涂层式催化分解尾气路面催化性能的影响因素进行了分析，推荐了HMA式催化分解尾气路面的材料及结构，提出了表面涂层式路面材料的制备方法，从HMA式及表面涂层式催化分解尾气路面催化性能衰减的角度，对连续反应次数、冲洗数次、污染指数、压密作用等因素展开了分析与研究。研究结果表明：TiO2掺量、混合料空隙率、紫外光辐照度、混合料温度等影响因素对HMA式催化分解尾气路面的催化性能影响显著，纳米TiO2含量、表面喷涂量、紫外光辐照度、温度等影响因素对表面涂层式催化分解尾气路面催化性能影响显著，TiO2对TPS髙粘沥青针入度、135℃粘度基本无影响，但TPS髙粘沥青的延度随着TiO2掺量的增大而不断降低，TPS髙粘沥青的抗紫外线老化性能随着TiO2掺量的增大而增强，TiO2掺量对于PAC-13髙粘沥青混合料的残留稳定度、冻融劈裂残留强度比、低温抗弯拉强度、弯曲劲度模量影响不大，但混合料的动稳定度随着TiO2掺量的增大而迅速减小，采用锐钛矿型普通纳米二氧化钛、TPS含量为12%的髙粘改性沥青、PAC-13结构、2.75%二氧化钛掺量，可制备出催化分解汽车尾气性能相对优良、路用性能满足行车要求的HMA式催化分解尾气路面，采用亲油锐钛矿型25nmTiO2、(NaPO3)6、盐酸、乳化剂、NH4CL、Cacl2、SBS改性剂可以制备出催化性能及路用性能相对优良的催化浆料，冲洗次数对TiO2催化分解尾气路面催化性能无影响，污染指数对催化性能影响显著，压密作用是造成HMA式催化分解尾气路面的催化性能衰减的因素之一。