2022-08-04
 
绿色环保型彩色沥青路面的研究与应用
2022年08月04日   阅读量:60925

彩色沥青路面作为一种新型的铺面技术,在国内外城市道路建设中成为常见的筑路技术,从而会对交通改善与城市美化等均产生相应的促进效果。本文在分析时选择光观路改造项目相关路面建设为研究对象,对彩色沥青的分类、应用范围、施工工艺等方面进行探讨。


关键词:彩色沥青;环保;研究;应用


0 前言

当前彩色沥青混凝土路面成为全新的建设研究与应用领域,在观光路改造工程中,本人作为项目技术负责人与该工程技术人员共同对彩色沥青混凝土路面性能指标、施工技术等进行研究,并在实际施工中取得较好的成效,本文将结合该工程对彩色沥青混凝土路面施工进行论述沥青网sinoasphalt.com


1 彩色沥青路面系统分类


根据适用性和功能性的不同,可以将其划分成彩色沥青涂层、彩色警示抗滑薄层路面以及彩色沥青混凝土路面三类结构等不同的路面。本工程中主要使用彩色沥青混凝土面层 [1]。


1.1 彩色沥青涂层路面


彩色沥青涂层路面是指为选择无色胶结料制成的染色沥青,并且采取刮铺作业模式而修建的路面。一般应用在:公交车专用道,景观道路、旅游道路,人行道,自行车道,园区道路、小区道路,停车场等。


1.2 彩色警示抗滑薄层路面


彩色警示抗滑薄层路面是指由有着混合组分的彩色胶结料物质在道路表面中进行涂刷操作,接着选择均匀放置单粒径耐磨彩色石料而修建的路面,通常使用在:长下坡,弯道以及事故多发路段,减速缓行路段,隧道洞口,自行车道。


1.3 彩色沥青混凝土路面


彩色沥青混凝土路面是指将彩色沥青原料、浅色石料、添加剂等进行均匀搅拌作业后,在采用摊铺作业与碾压作业而修建的路面,其具备相应的强度参数与路用功能。这类路面没有级别与种类的限制性影响。


2 彩色沥青混凝土路面的技术与性能指标


2.1 彩色沥青混合料的技术指标


(1)胶结料具备的核心性能需要符合 GB50092-96 标准中的 AH-50 技术要求。其针入度参数在 25℃环境中的取值空间为 40 mm~60 mm,其延度参数在 15℃时的取值空间高于 80 cm,软化点参数的取值空间为 45℃ ~55℃。


(2)细粒式彩色沥青混合料的马歇尔稳定度大于7.5 kN,流值为 20 mm~40 mm。


(3)本工程充分利用在深圳观澜地区的集料资源,选择国产脱色沥青材料配设成满足相关标准的建筑用料,能够有着较为理想的路用性能。其针入度参数在 25℃环境中的取值为 46.8 mm,其延度参数在 15℃时的取值高于 100 cm,软化点参数的取值空 54.5℃,所配置的混合料对应的马歇尔稳定度参数是 11.9 kN,其流值参数 30 mm[2]。


2.2 彩色沥青混凝土路面主要性能特点


(1)在较为理想路用性方面,参考各类内外部环境与温度情况,具备良好的高温稳定性、抗水损坏性以及耐久性特点等,同时不会产生沥青膜脱掉现象以及变形现象等,要具备较强的基层粘结性。


(2)具备持久且不褪色的鲜艳色泽现象,其适用温度参数范围是从 -23℃ ~77℃,在进行维修时具备便捷性。


(3)具备较为显著的吸音性能特点,车辆在高速行驶时,车轮不会由于空气被压缩而出现噪声增加情况,也是会相应的降低来自于外界的噪声现象。


(4)具备较为弹性特点与柔性特点,特别适合老年人出行,尤其会在冬季产生防滑作用,而且是以自身颜色为主,因此也是会对环保工作的开展带来利好效应 [3]。

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3 彩色沥青混凝土的拌和及其路面施工介绍


3.1 原材料备料


(1)脱色沥青与混合料间的品质存在显著正相关关联,参考当地气候条件等诸多考量要素,最终本工程选择符合相关标准技术规范,并且存在较大软化点参数的“国创”牌脱色沥青。


(2)粗集料采取砂岩原料,通过反击破碎处理后产生的碎石范围是 5 mm~10 mm。属于中性岩石类型,存在坚硬的质地,能够和沥青产生 4 级的粘接力,存在粗糙耐磨的表面情况(即洛杉矶磨耗值参数是 16.6%),而且有着符合项目所需的颜色。


(3)色料需要具备不褪色特点、感光性特点以及不溶于水特点等,不过仍是可以被油溶解,同时也是要有着卓越的耐热性能,在试验后择掺入量占比为 3.5% 的拜耳铁红色4 100。


(4)使用填充料的作用是要能够强化沥青和矿料间存在的粘附性,不断增强沥青混合料抗水损害性能,本文选择矿粉的替代料为安溪“三元岩”普通硅酸盐水泥(即42.5R)。


(5)要想保障沥青和本地酸性石料间的粘附性以及不断提升抗水损害性能,可以增加路面使用年限,本文选择掺入量占比为 2.5‰的法国 CECABASE-280 型抗剥落剂产品。


3.2 配合比设计


鉴于现在彩色沥青混合料还没有达成共识的级配标准以及技术规范等,本文选择的是 GB50092-96 标准以及城市主干道技术要求等展开配置操作。


(1)需要对以上分析的物料进行反复的调整后确定集料集配情况,从而明确设计参数与不同矿料的比率值。


(2)在进行脱色沥青分析时需要依据 GB50092-96 展开马歇尔试验,最后得出的理想用料量掺入比值是 5.8%。


3.3 拌和与施工工艺


3.3.1 彩色沥青混合料拌和注意事项


(1)在未拌和阶段中,需要做好相关设备以及物流车辆的清洁卫生工作。


(2)原材料需要具备稳定性,能够让理想值逼近设计值。


(3)鉴于存在较高的色粉比率参数,会让混合料存在着色功能、吸附功能、分散功能、增粘功能以及稳定功能等,在进行添加过程中,需要考量其产生的环境影响,在未生产过程中需要考量目标配合比参数,以此分析各盘混合料色粉用量参数值,选择 PE 袋进行保存,在拌和过程中选择人工辅助操作模式。


(4)拌和温度参数区间从 160℃ ~170℃,其拌和时间参数要高于普通沥青混合料 10 s,在出料时需要对粒料与颜色等能否具备均匀性进行快速检查。


3.3.2 混合料摊铺


(1)彩色沥青混合料有着近似于普通沥青混合料摊铺对应的各种工艺流程。


(2)要想强化界面具备的粘结力参数,能够降低雨水渗透至路面结构体系,在未进行摊铺时需要做好清洁工作,进行乳化沥青喷洒操作,其用量范围是从为 0.3 kg/m~0.5 kg/m。


(3)在进行摊铺时,参考具体的工期情况,需要考量混合料对应的生产流程、运输流程、摊铺流程以及碾压性能等,严控摊铺机设备工作速度参数是从 2.0 m/min~2.5 m/min,能够保障摊铺作业具备连续性,同时需要在全辐摊铺过程中能够一次成型,并且保持一致性色泽,同时存在均匀性与美观度的粒料。


3.3.3 混合料压实成型


(1)混合料碾压组合模式在进行压实操作中也是包括初压流程、复压流程以及终压流程等;其中初压温度参数区间是从 130℃ ~145℃,终压温度参数区间是小于 70℃;而且,在碾压时需要依据“紧跟”原则、“慢压”原则、“高频”原则以及“低幅”原则等。通过试验段摊铺操作,确定如下所述的操作程序:在初压阶段中,选择 DD110 重型压路机设备静压一遍路面,再轻振碾压一遍。在复压阶段中,选择RD25 小型压路机设备对临近路边石位置与喇叭口出的路面进行多次压实操作。在终压阶段中,选择 DD110 大型压路机设备待路面温度参数减少到 80℃进行 1~2 遍的静压操作,在彻底消除轮迹后终止。


(2)在碾压时要关注作业中产生的粘料情况,处于铺筑试验段时解到压路机设备中的水箱加入配比度是 0.15 kg/m3的洗衣粉,以此给钢轮构件产生润滑作用,能够规避钢轮压路机设备的粘料问题。要想规避彩色沥青面出现污染情况,在没有碾压时要做好钢轮构件的清洁卫生工作,在完成碾压操作后冷却到常温状态才允许用于交通领域。


3.3.4 施工总结


(1)彩色沥青混合料的出厂检测参数要与各项理论技术参数相匹配。


(2)在路面已经成型后通过钻孔取芯试验进行分析,得出的研究结论如下所述:混合料存在均匀分布的粒径状态,其压实参数与厚度参数均符合规范技术指标。


(3)竣工后路面有着平整路况情况、均匀粒料现象、多彩色泽状态,同时存在相应的粗糙度参数。


(4)本工程彩色沥青混凝土路面现已通车时间为 2 年,处于各类外界环境与各种温度条件中,具备良好的高温稳定性特点、抗水损坏性特点以及耐久性特点等,同时不会产生沥青膜脱掉现象以及变形现象等,有着较强的基层粘结性。


4 彩色沥青混凝土路面的评价


根据本工程施工过程中对彩色沥青混凝土性能指标的研究及路面完成后的实际效果分析,总结出彩色沥青混凝土具有以下特点:


4.1 技术水平评价


(1)彩色沥青混凝土路面既是有着普通路面具备的路用功能,有着较为理想的强度参数、弹性参数、苏醒变形参数,不轻易扬尘以及容易清洗与维护等功能。


(2)这类路面相较于原有黑色路面而言,能够产生与周围环境互搭的颜色。


(3)相关混合料能够多样化搭配应用,既是能够保持原有道路具备功能,也是能够产生多色彩分区效果。


4.2 经济和社会效益的评价


(1)彩色沥青混凝土路面由于颜色石料来源有限,因此施工前期准备工作时间长,成本高、投资费用大。本工程采用工地附近采石场出产的石灰岩作为沥青混凝土集料,集料来源较为丰富。


(2)本工程建成后形成具有现代化都市气派景观道路,符合城市建设“彩化、绿化、亮化和快化”的要求,改善附近居民生活环境,与国际接轨,有利于当地政府招商引资。


(3)本工程在四黎北路等路口处使用彩色路面作为交通导向标志,能够带来更加理想的交通疏导效果,也是会相应的降低交通事故风险等。


5 结束语


彩色沥青混凝土路面在本工程的应用中取得良好的科研及社会效益,符合城市主干道领域建设用料需求,有着卓越的理化性能、简单易行的工艺程序、多样的产品规格以及多元的色彩选择等。这类沥青路面作为一种城市道路面层景观铺装材料必将具有很好的发展前景,将在经济发达的大中型城市中得到广泛的应用和推广。


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