近年来,关于雾霾天气的报道屡见不鲜,随着有害气体排放量的增加,空气质量逐渐变差,威胁着人类的生命健康,空气污染正成为人们关注的重点问题,而汽车尾气排放是造成空气污染的主要原因之一。目前,治理汽车尾气的措施主要有使用天然气汽车、电动汽车、汽车尾气催化净化器等措施,但由于燃油汽车的数量巨大,当前的措施显得力不从心。研究表明,纳米TiO₂在自然光照条件下能降解有害气体,并且本身具有耐高温、高化学稳定性、无污染、廉价的优势,成为了治理空气污染的有效途径。本文采用新技术制备了玻璃微珠-纳米TiO₂复合材料,从基本路用性能、降解汽车尾气效能、耐久性和经济性等方面对比分析了不同纳米TiO₂铺装方式的差异,综合得出该复合材料在半柔性路面最佳的应用方式,形成可降解汽车尾气的环保沥青路面。针对该复合材料展开的主要工作和创新研究成果内容如下:首先,采用冷-碱溶液腐蚀和高温黏附的新技术,制备了玻璃微珠-纳米二氧化钛复合材料,通过SEM、XRD和UV-Vis等设备对该材料进行表征,结果显示纳米TiO₂颗粒在玻璃微珠表面具有良好的覆盖和黏附效果。其次,探究了玻璃微珠-纳米TiO₂复合材料在不同铺装方式对基本路用性能的影响,结果发现,水溶液涂覆式和喷洒嵌入式的各个物理力学性能指标几乎一致,而拌和式的高温力学性能有较大程度的衰减,残留空隙率没有影响,低温的柔度稍有增加。再次,利用自主设计的环境测试设备开展室内模拟降解汽车尾气测试,获得了不同铺装方式在单阶段和多阶段对汽车尾气降解效能的影响规律。结果表明,将玻璃微珠-纳米TiO₂复合材料拌和在沥青混合料中,几乎没有光催化降解能力,而水溶液涂覆式和喷洒嵌入式的降解效果较好,降解能力超过85%,最佳掺量分别为8%和6%。喷洒嵌入式的抗雨水冲刷的能力和持续降解能力明显优于水溶液涂覆式。最后,借助搓揉磨耗和激光纹理扫描实验对不同铺装方式的耐久性进行评价,并通过市场调研对比分析了不同铺装方式下所需原材料的价格,以此评价不同铺装方式的经济合理性。结果表明,喷洒嵌入式是该复合材料在半柔性路面上最佳的应用方式,具有良好的耐久性和持续降解能力,并且具有较好经济性。