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彩色瀝青承建施工:彩色瀝青路麵淺析!

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彩色瀝青承建施工:彩色瀝青路麵淺析!

發布日期:2016-03-24 11:32 來源:http://www.cn-kdkj.com 點擊:

彩色瀝青承建施工彩色瀝青路麵淺析!


路麵的顏色雖然不會影響到通行功能,但是單調的色彩已無法滿足現代化城市交通的多元需求。彩色瀝青承建施工另外黑白路麵難以與環境相協調,因此彩色路麵逐漸進入人們視野。路麵多彩化既可以誘導交通,也可以美化環境,許多國家已經開始在城市中鋪築彩色路麵,並取得了一定的效果。

 

彩色瀝青路麵分類

 

(1)摻入彩色顏料。由於瀝青混合料是由集料、瀝青和礦粉等多種材料混合而成,因此可將礦粉染色或直接將顏料作為礦粉加入混合料中拌合,可得到彩色瀝青路麵。但由於礦粉含量有限,並且黑色的瀝青具有很強的屏遮淺色的作用,因此隻有紅色染料可使混合料呈現暗紅色,對於較淺色的顏料並無法顯示。(2)在鋪設路麵期間把彩色碎石壓入麵層中。除了將顏料作為礦粉拌合在混合料中之外,對於熱壓式瀝青混凝土,在施工時可以選擇帶有顏色的碎石集料並將其壓入路麵表麵。由於熱壓式瀝青混凝土不是連續級配,混合料中2.36~9.5mm集料含量很少,可將中粒徑彩色集料摻入其中,效果明顯。(3)彩色表麵處理。表麵處理有3種工藝:彩色稀漿封層是一種集路麵養護與彩色化處理於一身的新技術,其中彩色來源是帶有顏色的碎石集料,粘結料選用改性乳化樹脂,再混入改性劑和顏料,一般的攤鋪厚度在4~6mm;彩色油漆塗層是最為一般的表麵處理,其施工也最為簡單,但是非常易磨損,在交通量大的路段不宜采用;彩色表麵處治需要在路麵表麵鋪撒具有強粘結力的樹脂,然後撒布帶有顏色的集料粘接其上。(4)彩色水泥灌漿瀝青路麵。水泥灌漿瀝青混凝土路麵最早由法國人發明,普遍認為是一種半剛性路麵。對於開級配瀝青混凝土路麵,施工時可在水泥膠漿中摻入顏料,使其填充開級配混合料的空隙從而顯示顏色。這種路麵結構具有突出的優點:由於摻入水泥膠漿可使其具有很高強度,同時相比一般瀝青路麵有更好的高溫抗變性能力,並且價格低廉。

 

彩色瀝青路麵的功能

 

彩色瀝青路麵首先可以滿足一般路麵具有的基本使用功能,同時由於具有色彩,路麵又能兼具誘導交通、區分交通區間以及在特殊路段提醒駕駛者等作用。由於路麵麵積大,對於色彩區分明顯的路麵對司機的警示作用在某種程度上要好於交通警示牌。比如在高速公路中,在即將駛入隧道前或者容易發生事故路段路麵可設置成紅色,這樣可以讓駕駛者更加謹慎的駕駛。另外在有的國家,不同的車道被鋪築以不同的顏色,這樣顯然能夠更為有效地引導車輛,保障安全行駛,同時也起到美化城市的作用。

 

除了引導交通,彩色路麵也在美化道路景觀中起著頗為重要的作用。改變路麵單調的色彩可以極大程度的改善路麵景觀,使行人受到視覺上的刺激與享受,滿足人們心中對於美好事物的向往,給城市營造出溫馨的氛圍。

 

彩色瀝青的製備與相關指標標準

 

目前實際道路應用中的彩色瀝青路麵以改變膠結料的顏色為主要方法,這類彩色瀝青的生產製備有兩個主要途徑:將瀝青中的瀝青質脫色;以人工製備聚合物來代替瀝青膠結料。瀝青脫色需要用到特定溶劑將瀝青質溶解並除去,剩下部分即為淺色成分,再將顏料和改性劑拌合其中得到彩色瀝青。但由於道路工程中瀝青的需求量是巨大的,因此生產成本巨大,並且會造成巨大汙染,目前已經很少使用。彩色瀝青承建施工人工製備聚合物是生產一種由特定組分構成的混合物充當瀝青的作用,一般由高分子聚合物、樹脂、填充油以及改性劑等石油化工產品在高溫條件下高速剪切得到。由於生產工藝簡單,且所得產品質量易於控製,此法更加易於推廣。

 

目前有關彩色瀝青性能指標主要是針對彩色膠結料,對於集料性能可參照普通瀝青混合料中對集料的要求,下文中會繼續討論。彩色瀝青路麵往往應用在特定環境,因此在製定彩色膠結料性能要求時應充分考慮其使用環境,同時可以參考國外彩色瀝青膠結料性能要求。列出了國內外針對彩色瀝青膠結料的具體要求。

 

除了膠結料,集料性能也需要滿足一定的要求。集料中形成骨架的粗粒料需同時滿足常規性能和對於色彩的要求。位於路麵表麵的集料提供了大部分行車所需的摩擦力,因此表麵層磨損相對嚴重,為保證彩色瀝青的耐久性,集料來源應盡量選擇與所鋪築路麵顏色接近的石塊。普通的石灰岩既可作為彩色瀝青的集料,還有淺色的玄武岩、輝綠岩等也可作為其集料。應用在高等級路麵中的集料必須嚴格控製性能指標,如壓碎值、洛杉磯磨耗損失、磨光值。但某些特定交通條件下的路麵可以適當放寬對集料的要求,如城市道路中專供行人通行車道,這樣即可以保證道路使用要求又能夠最大限度的降低成本。通普通瀝青混合料一樣,應盡量選用堿性集料來保證集料與膠結料之間的粘附性要求(粘附性等級≥4級)。

 

再其次是對摻入結合料中的彩色集料的要求。瀝青混合料在拌合和攤鋪的過程中溫度非常高,因此使用的顏料需要具備較強的高溫穩定性,應保證在200℃不會氧化或者分解褪色。有機顏料易與混合料中物質發生化學反應或受高溫而分解,且價格昂貴,因此一般選擇無機顏料如鐵紅、鉻黃、鉻綠等,這樣既可以保證路麵顏色具有一定的耐久性、高溫穩定性,也能有效控製成本。對於實驗驗證顏料的高溫穩定性,可取顏料加熱至200℃並保持一小時,通過對比顏色變化來判斷其高溫穩定性。

 

彩色瀝青在秦皇島市南娛大道中的應用實例

 

原材料的選擇

 

由於瀝青對溫度的敏感性特點,在選擇瀝青時應首先考慮當地氣候條件和溫度狀況。秦皇島市夏季最高溫可達38℃,路麵溫度則可以達到61℃;冬季最低溫達-15℃。因此瀝青的選擇就要兼顧高溫穩定性與低溫抗裂性,綜合因素考慮選擇具有較高軟化點的瀝青。這樣可保證工程質量與施工進度。

 

粗集料的選擇可以就地取材,選擇紫紅色或顏色較淺的砂岩。其特點是針片狀含量低,質地堅硬耐磨,經處理後接近中性並可與瀝青較好的粘結。另外集料本身顏色與預鋪築路麵的顏色接近,鋪築效果也更為理想。

 

彩色瀝青路麵同樣會出現水損害,且由於修補時需要單獨調配混合料且很難還原顏色,因此需要使混合料具有較強的抗水損害的能力。試驗證實摻入法國CECABASE-280型抗剝落劑能夠有效增強抗水損害能力,延長路麵使用年限,其參考摻入量為瀝青用量的2.5%。

 

彩色瀝青混凝土的配合比設計及路麵施工工藝

 

彩色瀝青混凝土的配合比設計在考慮油石比的同時還要考慮顏料用量,級配類型一般選擇密級配,如AC-10、AC-13,在預算可以滿足且施工質量能夠較好控製時可考慮SMA-10,SMA-13。顏料不僅是著色劑,也應看做混合料的組成部分,對於粉末狀的顏料可以部分作為礦粉加入,用量可以在20%~50%,同時礦粉的用量應相應減少。彩色瀝青的油石比應參照普通瀝青混合試驗方法確定,一般仍采用馬歇爾試驗。

 

同一般瀝青混合料一樣,彩色瀝青在拌合與運輸的過程中的隻有與空氣接觸的表麵部分發生老化,但要注意運輸的過程中不能有太大的溫度損失,一般要求在10℃之內。運輸彩色瀝青混合料的運料車應專門使用,避免彩色瀝青與黑色瀝青相互汙染。

 

混合料的攤鋪與壓實一般按照普通瀝青混合料要求進行,注意檢查下基層是否清掃潔淨,平整;基層清潔幹淨後噴灑0.3~0.5kg/m的乳化瀝青,不僅可以減少麵層向基層的滲水,同時可以提高與下麵層的粘結力。攤鋪過程中需注意盡量一次性成型全幅攤鋪,可以大限度保證路麵美觀。

 

彩色瀝青施工完畢後需等到路麵溫度下降至約50℃後才可以開放交通,一般是通過自然冷卻。如果道路通行期限緊迫,可以在路麵灑水使其快速降溫,但應注意的是如果路麵壓實度不夠,這些水分會滲入麵層結構致使瀝青與集料粘附性下降,並且如果路麵內部沒有即時降溫,此時的重載車輛會造成蠕變現象,因此是否提前開放交通需謹慎考慮。

 

工程經驗及結論

 

(1)雖然彩色瀝青混合料不及普通瀝青使用廣泛,但是通過過程控製是可以將出廠檢測結果控製在設計配合比指標之內的,其各項性能指標可以滿足城市主幹道的技術要求。

 

(2)路麵成型以後,通過鑽芯取樣可以發現混合料的拌合較為均勻,並且其壓實度與厚度能夠達到規範規定的標準。

 

(3)路麵施工完成後觀察到表麵平整,完工初期色澤豔麗,並且實測得到粗糙度滿足要求。

 

結語

 

彩色瀝青路麵麵臨的首要問題就是造價過高。目前,國產彩色瀝青混合料價格約為15000元/t左右,成本較高使得彩色瀝青路麵的大麵積應用受到限製。因此科研人員應把降低造價作為首要目標,這樣才可能大規模推廣。彩色瀝青承建施工由於增加成本的原因主要是膠結料成本較高,因此在保證色彩和使用性能的前提下開發低成本的膠結料是彩色瀝青路麵接下來的研究方向。

 

由於顏色較淺,彩色瀝青路麵不耐髒,尤其在風沙較大降雨偏少的我國北方城市更易變髒。因此為保證彩色路麵不因汙漬汙染而失去彩色優勢,路麵應及時清潔和維護。具體的維護手段和頻率需要管理者的進一步探討。



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