彩色沥青施工

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浅析彩色沥青路面

浅析彩色沥青路面

发布日期:2017-12-14 作者:贵州彩色沥青 点击:


浅析彩色沥青路面

贵州彩色沥青

路面的颜色虽然不会影响到通行功能,但是单调的色彩已无法满足现代化城市交通的多元需求。另外黑白路面难以与环境相协调,因此彩色路面逐渐进入人们视野。路面多彩化既可以诱导交通,也可以美化环境,许多国家已经开始在城市中铺筑彩色路面,并取得了一定的效果。

 

贵州彩色沥青浅谈彩色沥青路面分类

 

(1)掺入彩色颜料。由于沥青混合料是由集料、沥青和矿粉等多种材料混合而成,因此可将矿粉染色或直接将颜料作为矿粉加入混合料中拌合,可得到彩色沥青路面。但由于矿粉含量有限,并且黑色的沥青具有很强的屏遮浅色的作用,因此只有红色染料可使混合料呈现暗红色,对于较浅色的颜料并无法显示。(2)在铺设路面期间把彩色碎石压入面层中。除了将颜料作为矿粉拌合在混合料中之外,对于热压式沥青混凝土,在施工时可以选择带有颜色的碎石集料并将其压入路面表面。由于热压式沥青混凝土不是连续级配,混合料中2.369.5mm集料含量很少,可将中粒径彩色集料掺入其中,效果明显。(3)彩色表面处理。表面处理有3种工艺:彩色稀浆封层是一种集路面养护与彩色化处理于一身的新技术,其中彩色来源是带有颜色的碎石集料,粘结料选用改性乳化树脂,再混入改性剂和颜料,一般的摊铺厚度在46mm;彩色油漆涂层是最为一般的表面处理,其施工也最为简单,但是非常易磨损,在交通量大的路段不宜采用;彩色表面处治需要在路面表面铺撒具有强粘结力的树脂,然后撒布带有颜色的集料粘接其上。(4)彩色水泥灌浆沥青路面。水泥灌浆沥青混凝土路面最早由法国人发明,普遍认为是一种半刚性路面。对于开级配沥青混凝土路面,施工时可在水泥胶浆中掺入颜料,使其填充开级配混合料的空隙从而显示颜色。这种路面结构具有突出的优点:由于掺入水泥胶浆可使其具有很高强度,同时相比一般沥青路面有更好的高温抗变性能力,并且价格低廉。

 

彩色沥青路面的功能

 

彩色沥青路面首先可以满足一般路面具有的基本使用功能,同时由于具有色彩,路面又能兼具诱导交通、区分交通区间以及在特殊路段提醒驾驶者等作用。由于路面面积大,对于色彩区分明显的路面对司机的警示作用在某种程度上要好于交通警示牌。比如在高速公路中,在即将驶入隧道前或者容易发生事故路段路面可设置成红色,这样可以让驾驶者更加谨慎的驾驶。另外在有的国家,不同的车道被铺筑以不同的颜色,这样显然能够更为有效地引导车辆,保障安全行驶,同时也起到美化城市的作用。

 

除了引导交通,彩色路面也在美化道路景观中起着颇为重要的作用。改变路面单调的色彩可以极大程度的改善路面景观,使行人受到视觉上的刺激与享受,满足人们心中对于美好事物的向往,给城市营造出温馨的氛围。

 

彩色沥青的制备与相关指标标准

 

目前实际道路应用中的彩色沥青路面以改变胶结料的颜色为主要方法,这类彩色沥青的生产制备有两个主要途径:将沥青中的沥青质脱色;以人工制备聚合物来代替沥青胶结料。沥青脱色需要用到特定溶剂将沥青质溶解并除去,剩下部分即为浅色成分,再将颜料和改性剂拌合其中得到彩色沥青。但由于道路工程中沥青的需求量是巨大的,因此生产成本巨大,并且会造成巨大污染,目前已经很少使用。人工制备聚合物是生产一种由特定组分构成的混合物充当沥青的作用,一般由高分子聚合物、树脂、填充油以及改性剂等石油化工产品在高温条件下高速剪切得到。由于生产工艺简单,且所得产品质量易于控制,此法更加易于推广。

 

目前有关彩色沥青性能指标主要是针对彩色胶结料,对于集料性能可参照普通沥青混合料中对集料的要求,下文中会继续讨论。彩色沥青路面往往应用在特定环境,因此在制定彩色胶结料性能要求时应充分考虑其使用环境,同时可以参考国外彩色沥青胶结料性能要求。列出了国内外针对彩色沥青胶结料的具体要求。

 

除了胶结料,集料性能也需要满足一定的要求。集料中形成骨架的粗粒料需同时满足常规性能和对于色彩的要求。位于路面表面的集料提供了大部分行车所需的摩擦力,因此表面层磨损相对严重,为保证彩色沥青的耐久性,集料来源应尽量选择与所铺筑路面颜色接近的石块。普通的石灰岩既可作为彩色沥青的集料,还有浅色的玄武岩、辉绿岩等也可作为其集料。应用在高等级路面中的集料必须严格控制性能指标,如压碎值、洛杉矶磨耗损失、磨光值。但某些特定交通条件下的路面可以适当放宽对集料的要求,如城市道路中专供行人通行车道,这样即可以保证道路使用要求又能够最大限度的降低成本。通普通沥青混合料一样,应尽量选用碱性集料来保证集料与胶结料之间的粘附性要求(粘附性等级≥4)

 

再其次是对掺入结合料中的彩色集料的要求。沥青混合料在拌合和摊铺的过程中温度非常高,因此使用的颜料需要具备较强的高温稳定性,应保证在200℃不会氧化或者分解褪色。有机颜料易与混合料中物质发生化学反应或受高温而分解,且价格昂贵,因此一般选择无机颜料如铁红、铬黄、铬绿等,这样既可以保证路面颜色具有一定的耐久性、高温稳定性,也能有效控制成本。对于实验验证颜料的高温稳定性,可取颜料加热至200℃并保持一小时,通过对比颜色变化来判断其高温稳定性。

 


 

原材料的选择

 

由于沥青对温度的敏感性特点,在选择沥青时应首先考虑当地气候条件和温度状况。秦皇岛市夏季最高温可达38℃,路面温度则可以达到61;冬季最低温达-15℃。因此沥青的选择就要兼顾高温稳定性与低温抗裂性,综合因素考虑选择具有较高软化点的沥青。这样可保证工程质量与施工进度。

 

粗集料的选择可以就地取材,选择紫红色或颜色较浅的砂岩。其特点是针片状含量低,质地坚硬耐磨,经处理后接近中性并可与沥青较好的粘结。另外集料本身颜色与预铺筑路面的颜色接近,铺筑效果也更为理想。

 

彩色沥青路面同样会出现水损害,且由于修补时需要单独调配混合料且很难还原颜色,因此需要使混合料具有较强的抗水损害的能力。试验证实掺入法国CECABASE280型抗剥落剂能够有效增强抗水损害能力,延长路面使用年限,其参考掺入量为沥青用量的2.5%

 

彩色沥青混凝土的配合比设计及路面施工工艺

 

彩色沥青混凝土的配合比设计在考虑油石比的同时还要考虑颜料用量,级配类型一般选择密级配,如AC10AC13,在预算可以满足且施工质量能够较好控制时可考虑SMA10SMA13。颜料不仅是着色剂,也应看做混合料的组成部分,对于粉末状的颜料可以部分作为矿粉加入,用量可以在20%50%,同时矿粉的用量应相应减少。彩色沥青的油石比应参照普通沥青混合试验方法确定,一般仍采用马歇尔试验。

 

同一般沥青混合料一样,彩色沥青在拌合与运输的过程中的只有与空气接触的表面部分发生老化,但要注意运输的过程中不能有太大的温度损失,一般要求在10℃之内。运输彩色沥青混合料的运料车应专门使用,避免彩色沥青与黑色沥青相互污染。

 

混合料的摊铺与压实一般按照普通沥青混合料要求进行,注意检查下基层是否清扫洁净,平整;基层清洁干净后喷洒0.30.5kg/m的乳化沥青,不仅可以减少面层向基层的渗水,同时可以提高与下面层的粘结力。摊铺过程中需注意尽量一次性成型全幅摊铺,可以大限度保证路面美观。

 

彩色沥青施工完毕后需等到路面温度下降至约50℃后才可以开放交通,一般是通过自然冷却。如果道路通行期限紧迫,可以在路面洒水使其快速降温,但应注意的是如果路面压实度不够,这些水分会渗入面层结构致使沥青与集料粘附性下降,并且如果路面内部没有即时降温,此时的重载车辆会造成蠕变现象,因此是否提前开放交通需谨慎考虑。

 

工程经验及结论

 

(1)虽然彩色沥青混合料不及普通沥青使用广泛,但是通过过程控制是可以将出厂检测结果控制在设计配合比指标之内的,其各项性能指标可以满足城市主干道的技术要求。

 

(2)路面成型以后,通过钻芯取样可以发现混合料的拌合较为均匀,并且其压实度与厚度能够达到规范规定的标准。

 

(3)路面施工完成后观察到表面平整,完工初期色泽艳丽,并且实测得到粗糙度满足要求。

 


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