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彩色瀝青混凝土路麵施工關鍵技術研究

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彩色瀝青混凝土路麵施工關鍵技術研究

發布日期:2015-12-10 13:27 來源:http://www.cn-kdkj.com 點擊:

所謂彩色瀝青混凝土路麵是指脫色瀝青與各種石料、色料和添加劑等材料在特定的環境和溫度下混合拌和,即可製成彩色的瀝青混合料,經過攤鋪、碾壓而形成具有一定強度和路用性能的彩色瀝青混凝土路麵。其與普通路麵相比,在促進道路交通安全和美化道路空間環境領域發揮重要作用彩色瀝青承建施工

1 彩色瀝青混凝土路麵主要性能及特點

(1)它具有普通瀝青混凝土路麵的良好性能,如足夠的力學強度、一定的彈性和塑性變形能力,不揚塵、易清掃和衝洗、維護方便等。

(2)具有色澤鮮豔持久、不退色,改善了普通瀝青混凝土路麵黑色的單調性,可與周圍景觀相互協調搭配,既可以起到美化城市環境的作用,還能耐60 ℃的高溫和- 23 ℃的低溫,適合北方晝夜溫差較大地區使用。

(3)有良好的彈性和柔性,腳感好,不僅適合老年人散步,且能防滑。彩色瀝青混合料采用色牢度較高的氧化鐵紅顏料上色,混合料色彩穩定,不會對周圍環境造成汙染。

(4)具有誘導交通,使交通管理直觀化的作用,具體應用於區分不同功能的路段和車道,以提高駕駛員的警覺性和識別效果,增加道路的通行能力和交通安全。

(5)普通的黑色瀝青含揮發性輕質餾分較多,對環境汙染較大,甚至有的還會產生“熱島”效應;彩色瀝青混凝土的輕質餾分揮發極少, 對環境汙染比黑色瀝青大大減少。


2 彩色瀝青混凝土路麵施工關鍵技術及質量保證措施

2.1 原材料的選擇

(1)脫色瀝青:該工程選用的脫色瀝青,是一種石油中間產品添加高分子聚合物經特殊工藝製備而成的粘度較高的淺色膠結料,其性能界於普通瀝青與改性瀝青之間,可延長道路的使用壽命。

(2)粗集料:為保證彩色路麵顏色的耐久性,應選用與顏料顏色一致或接近的石料,但由於紅色石料在當地受材料來源、性質、加工、成本等方麵的限製,仍采用當地花崗岩機軋碎石。鑒於顏料的摻加量較小,為保證色彩效果,可適當增加顏料的摻量,相對而言,成本較低,且效果明顯彩色瀝青承建施工。

(3)細集料:本次施工中細集料應采用與粗集料相同石料軋製而成的機製砂、石屑,盡量不用或少用天然砂,以減少含土量,突出顆粒級配,增強色澤亮度和道路質感。

(4)填料:填料一般采用紅色石料磨成的礦粉,能突出顏色效果,但由於當地紅色石料通常為酸性石料,會降低道路的抗水毀能力,因此為提高道路抗水毀能力,采用由石灰石等堿性岩石磨成的礦粉,同時要求外觀呈白色。

(5)顏料:顏料是彩色瀝青路麵色彩的來源,因此必須重視顏料的選擇,目前國內顏料主要有無機顏料和有機顏料兩種,有機顏料色彩鮮豔,但價格昂貴,耐久性差;無機顏料價格便宜,耐光、熱氧化能力強,在長期使用下不易退色,其中氧化鐵紅顏料是價格最低,應用最為廣泛的顏料,具有良好的耐老化耐酸堿腐蝕能力。

2.2 熱拌彩色瀝青混凝土配合比設計由於本次彩色瀝青混凝土路麵為輕車道,結合當地的原材料及設計規範要求,經過配合比的三階段設計,彩色瀝青混凝土麵層采用AC- 5I 型級配,這種密級配瀝青混凝土具有密實、耐久、便於施工等優點。同時這種級配的瀝青混合料具有較高的構造深度,有較強的質感,表麵顏料也不宜磨損。為了確保彩色瀝青混凝土的質量及外觀要求,鋪築出最佳效果,選擇、配製了幾種規格的瀝青混凝土。其中包括AC- 5I、AC- 10I、AK- 13A、AM- 5 瀝青碎石等四種級配類型的樣品試件。通過對外觀色澤及試驗結果的反複比較,反複驗證,最後確定彩色瀝青混凝土的級配類型為AC- 5I。從外觀比較可以看出AC- 5I 和AM- 5 兩種級配類型外觀色澤效果較好,但AM- 5 瀝青碎石空隙率太大,容易受雨水侵蝕,縮短路麵的使用壽命;AC- 5I 不但空隙率小,級配顆粒均勻,而且從外觀、色澤上比較,效果更加突出。按照1%、1.5%、2%、2.5%、3%的顏料比例製作馬歇爾試件,分別測定各項指標。


        本著滿足規範要求和經濟的原則,確定顏料摻量為2%。通常,一般瀝青混凝土配合比設計,通過試拌試鋪來檢驗生產配合比。本次彩色瀝青混凝土鋪築在甘肅省尚屬首次,在保證實體質量的同時,更加突出外觀色澤效果,是彩色瀝青混凝土區別於黑色瀝青混凝土的關鍵所在。依據目標配合比試拌試鋪,經檢測,彩色瀝青混合料馬歇爾指標均能滿足規範要求。但從外觀來看,沒有達到預期效果,外觀色澤發暗,沒有光澤,表麵細集料密集,路麵的粗糙度顯現不夠,甚為平淡。為了進一步突出外觀顆粒級配效果及色澤效果,對目標配合比礦料級配在路麵規範允許的範圍內對4.75 mm 和0.075 mm 篩孔通過率進行調整,重新試拌試鋪後,經檢測混合料馬歇爾試驗指標完全符合規範要求,外觀質量有了明顯改善,增強了粗糙度,突出了色澤效果。

2.3 彩色瀝青混凝土施工設備改造由於本次施工的彩色瀝青路麵工程量不大,隻對部分設備進行改造和清洗即可保證工程質量,又能達到節約成本的目的。

(1)為了確保脫色瀝青原材料的質量,原有的黑色瀝青儲存罐與瀝青輸送管道清洗困難,清洗質量無法保證。根據本次脫色瀝青的用量,製作40 t 脫色瀝青儲存罐,並重新敷設一套配套管道,以從源頭上保證彩色瀝青混凝土的顏色純正。

(2)為了保證彩色瀝青混合料不受汙染,對拌缸、運料小車、運輸車輛、攤鋪碾壓設備殘留的黑色塊料進行清理,並采用有機化工原料對死角部位進行徹底清洗。

2.4 彩色瀝青混合料拌和時間、拌和溫度控製

(1)顏料投放根據配合比試驗,氧化鐵粉顏料的摻加劑量為瀝青混合料的2%時,既能突出彩色瀝青路麵的顏色效果,又可節約成本。為了準確控製顏料的投放量,對每盤混合料拌和量按2.5 t 控製,所摻加的顏料為50 kg(25 kg/ 包),用人工從拌缸窗口加入,既節約了投料前的分裝費用和損耗,同時又節約了時間,降低了勞動強度。

(2)拌和時間控製傳統的黑色瀝青混凝土拌和時,礦料加熱進入拌缸後,即刻進行噴油拌和,但彩色瀝青混合料拌和時,在礦料加熱進入拌缸後,人工加入顏料,此時為了確保顏料與礦料充分拌和,須先幹拌10~15 s 後才開始噴油,以防顏料結團,分散不均勻,導致混合料色澤不一致。彩色瀝青混合料的總體拌和時間比改性瀝青拌和時間延長10~15 s。

(3)拌和溫度控製由於脫色瀝青的性能接近改性瀝青,所以在拌和溫度按改性瀝青拌和溫度下線控製,即應控製在170 ℃~180 ℃。2.5 彩色瀝青混凝土路麵碾壓質量控製由於脫色瀝青的性能接近改性瀝青,瀝青的粘度較大,拌和溫度較高,但攤鋪厚度僅為3 cm,溫度損失較大,因此要堅持“緊跟慢壓”的原則,尤其對局部麻麵處理要在壓路機初壓後處理,否則溫度降低後處理部位會產生顏色差異,而且容易出現壓碎石料,形成“白點”或“白線”,影響外觀質量。


3 施工控製措施總結

(1)本地材料的使用可以解決彩色瀝青混凝土成本過高的問題。蘭州市北出口輕車道彩色瀝青混凝土路麵施工的成功,就證明了當地材料在彩色瀝青混凝土中運用的可行性。建議在以後彩色瀝青混凝土的應用中應就地選材,在本地材料中多作研究,才具有真正的實際推廣意義。

(2)配合比設計在本次彩色瀝青混凝土配合比設計階段,番茄视频app借鑒和學習了其他城市關於彩色瀝青混合料類型的成功經驗,結合甘肅省的氣候及與周邊環境的協調性,通過試驗檢測,以當地材料為主,優選合格的材料,以滿足實體質量為前提,以實現彩色瀝青路麵色彩效果和級配觀感質量為重點進行配合比設計。

(3)在拌和時,拌和設備要有良好的除塵係統,回收的粉塵禁止使用,否則直接影響到彩色瀝青混凝土的顏色鮮豔程度和光澤。

(4)嚴格控製拌和時間和溫度,在礦料和顏料加入拌缸後幹拌10 s,使顏料在礦料中分布均勻,在噴灑瀝青後,按改性瀝青拌和時間延長10~15 s,以確保混合料色澤一致。彩色瀝青混合料所使用的脫色瀝青的性能接近改性瀝青,所以在拌和溫度按改性瀝青拌和溫度下線控製,即應控製在170 ℃~180 ℃。

(5)顏料可作為填料替代等量礦粉,可消除由於礦粉偏多而造成的混和料顏色發暗,沒有亮度光澤的缺陷。

(6)為確保瀝青混合料顏色鮮豔,防止原有黑色瀝青的汙染,在生產之前應將拌缸清洗幹淨,重新設置瀝青儲存設備和輸送管線。

(7)為突出彩色路麵的質感和顏色光澤,在級配選型上采用細型偏粗的級配類型。

(8)碾壓機具采用5~8 t 光輪壓路機,不宜使用膠輪壓路機,對攤鋪過程中出現的局部離析,要在攤鋪後及時處理,否則無法形成整體;處理越遲,混合料溫降過快,處理後的部位色差越大。


4 工程施工總結工程中通過對原材料的選擇,配合比的設計,混合料的拌和、攤鋪、碾壓,對施工質量控製得出以下結論:

(1)嚴格原材料的選擇,確保工程質量。該工程首次使用的脫色瀝青作為一種新型的瀝青材料,在選擇供應商時,既要對其業績和工程實例進行考察,更主要的是所供應的脫色瀝青要符合地區氣候條件,並對其常規指標參照《公路瀝青路麵施工技術規範》進行驗證,合格後方可采購使用。

(2)彩色瀝青混凝土配合比設計時,要以滿足工程實體質量和突出路麵色彩觀感質量進行雙控,應最大限度地采用當地材料,既可降低工程成本,又可為以後的施工積累豐富的經驗。

(3)顏料的摻加劑量不宜過大,必須通過平行試驗確定合理經濟的用量。

(4)為使彩色路麵達到色彩絢麗的外觀效果,彩色瀝青混凝土的油石比相對普通瀝青混凝土略高彩色瀝青承建施工。

(5)為確保色彩質量,對原有黑色瀝青混凝土施工設備進行更新、改造及清洗。

(6)瀝青混合料拌和時一定要嚴格控製拌和時間和拌和溫度,保證混合料的顏色均勻和壓實質量。

(7)混合料碾壓時,要緊跟慢壓,壓路機噸位不宜過大且不得過振,避免壓碎石料,同時複壓後嚴禁二次找補,以防影響外觀質量。彩色瀝青混凝土路麵的成功鋪築將推動彩色瀝青混凝土鋪築技術在甘肅省的廣泛應用,在施工中所總結的施工經驗和各種技術參數、施工工藝流程、使用信息反饋等,有很高的地域實用性,具有推廣價值。彩色瀝青混凝土路麵技術開發、研究的迅速發展及廣泛應用,對城市道路建設將發揮很好的效用,具有十分巨大的社會意義和經濟價值。


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