道路粉体物料理化特性分析

道路 粉体物料理化特性分析

秦昌锋 刘媛媛通讯作者

山东 省济南 市山东协和学院工学院 250100

摘 要：本文选取济南市多条道路的道路扬尘为研究对象，对道路粉尘物料理化特性进行分析研究，分析发现道路尘颗粒非常密集，颗粒颜色比较深，形状较规则，道路粉尘的含水率平均值为 8.2%，密度7.8，滑动角平均值为 49.15°，粉尘质量越多，滑动角越小 。本论文研究数据可以为济南市雾霾的治理提供研究依据。

关键字： 道路粉尘；真密度；雾霾治理

1引言

研究发现，机动车数量激增、不文明施工等七大“尘源”是造成济南城市道路扬尘污染的罪魁祸首。目前济南市机动车保有量约120万辆，机动车数量的迅速增加带来了机动车尾气尘的加速上升，其贡献比例从冬季的1.1%上升到4%，非冬季从1.3%上升到17%。同时，城市道路保洁标准低，垃圾收运系统不完善也是造成道路扬尘的源头。

另外，建设工程在施工过程中不按照文明施工要求进行施工，如工地未按照标准设置围挡，渣土处置车辆车体不洁、带泥上路、装载过量，工地出入口未硬化，无专人保洁；拆迁工程在施工过程中没有或不及时洒水降尘；市政道路工程在施工中裸露土不能及时覆盖或及时清理；园林绿化工程种植树木绿化后不能及时清理剩余土，部分绿化带、树坑堆土高出路面；堆场防止扬尘措施不到位，露天装运，不覆盖，不绿化、不及时洒水降尘等，都是道路扬尘的源头。

本文选取济南市多条道路的道路扬尘为研究对象，对道路粉尘物料理化特性进行分析研究，为济南市雾霾的治理提供研究依据。

3实验结果与分析

1. 粉尘的形貌测定

通过实验发现，道路尘颗粒非常密集，这是在制作标本时未使颗粒充分分离，颗粒颜色比较深，形状较规则，粒径比较小，在空气中悬浮是，易于其它粉尘凝聚在一起，增加比表面积。对人体危害比较大。

(2）含水率的测定：

将已恒重为M1的蒸发皿称取道路尘样品约15g，精确至0.1g记为M，将盛有粉尘样品的蒸发皿，放入烘箱中干燥2h，取出放入干燥器内冷却至室温，称重，反复多次，直至恒重记为M2

计算公式： w=[m-(m2-m1)]/m×100 

实验结果分析：

有表可以看出道路尘的含水率在8.2左右，而含水率的高低会影响粉尘的集聚性和粘附性。因此控制道路尘的含水率对于粉尘的质量直观重要。

(3）密度比表面积的测定：

真密度的测定：把比重瓶清洗干净，放入电烘箱内烘干，然后在干燥器中自然冷却至室温； 取道路尘30g、40g、50g，记为M，放入电烘箱内，在(110土5)℃下烘1h恒重，然后在干燥器中自然冷却至室温。 取3个干燥过的比重瓶，将比重瓶加蒸馏水至刻度线，擦干瓶外面水再称重量，记下瓶和水的质量W。 将比重瓶中的水倒掉，加入粉尘M，瓶中粉尘30g、40g、50g， 用滴管向装有粉尘的比重瓶中加入蒸馏水至瓶体积的一半左右，入真空干燥器内，开启真空泵维持真空度在0.1atm，15-20min，以便把粉尘间的空气排除掉，同时去除蒸馏水中的气泡。 

最后停止抽气，通过放气阀向真空干燥器中缓慢的放入空气，待真空表恢复常压以后打开真空干燥器，取出比重瓶和蒸馏水，将蒸馏水加至比重瓶的刻度线处，擦干瓶外表面水以后程重，记下质量为R.

实验结果分析：

有表可以看出，道路尘的真密度为7.8。

（5）滑动角的测定

将道路尘自然堆放在光滑平板上，粉尘随平板做倾斜运动时开始发生滑动时的平板倾斜角为安息角。分别称量20g、25g、30g、40g道路尘自然堆放在光滑平板上，使粉尘随平板做倾斜运动，倾斜角度逐步加大，直至道路尘开始发生滑动，测量平板此时倾斜的角度。

实验结果分析：

由上表可以看出粉尘质量越多，滑动角越小，也就是说，粉尘质量越多，就越容易发生滑动。滑动角与粉尘的粘附性相关联。粉尘的粘附是一种常见的现象。例如，如果没有粘附，降落到地面的粉尘就会连续的被气流带回到大气中，而达到很高的浓度。就气体除尘而言，一些除尘器的捕集机制是依靠施加捕集力以后尘粒在捕集表面上的粘附。

4结论

道路尘颗粒非常密集，这是在制作标本时未使颗粒充分分离，颗粒颜色比较深，形状较规则，粒径比较小，在空气中悬浮是，易于其它粉尘凝聚在一起，增加比表面积。对人体危害比较大。

参考文献：

[1] 刘泽常,董希良,张猛,等. 开放源类物料中微粒子排放估算模型的建立[J].环境科学与技术, 2011,34(9):31-35

[2] 张猛.城市道路扬尘排放特性及控制技术研究[D]. 山东济南:山东建筑大学,2011

[3] 高慧.道路路基工程施工扬尘污染排放分析[D]. 山东济南:山东大学,2020

[4] 刘媛媛,刘泽常,孙宗贵.三种典型开放源的粒度组成测定分析[J].中国粉体工业,2018,(6):23-27.

作者简介：

秦昌锋(1998年-),性别男,山东济南,学士学位,山东协和学院2018级工程造价本科,研究方向工程造价、环境工程。

刘媛媛：通讯作者（1983-）性别女 山东济南，硕士研究生，教研室主任，副教授，研究方向：环境工程、教育教学