龐增貴
(石家莊交通勘察設計院,河北 石家莊05007l)
彩色路面色彩豐富,打破了傳統黑白兩色路面的單調。彩色路面有兩大功能:一是警示交通,提高駕駛員的識別效果,增加道路的通行能力和交通安全,使交通管理直觀化;二是美化城市環境,展現城市風格,使城市建設更加人性化。
彩色路面用于市區街道、人行道、廣場、公園和旅游景區等道路,與周圍環境和建筑能夠更好地協調,令人賞心悅目,美不勝收。近年來,我國北京、廈門、上海、廣州、天津、青島、煙臺等城市鋪筑了彩色瀝青路面(如圖1所示),對于提升城市形象具有重要作用。

圖1 我國部分城市彩色路面應用情況
彩色瀝青混凝土與普通瀝青混凝土的主要區別在于所用的膠結料不同,前者為一種透明的淺色膠結材料,由顏料著色,而后者無法改變其天然的黑色,因此,這種淺色膠結料的獲得是彩色瀝青鋪面技術的關鍵。
淺色膠結料的主要組成材料為:基料油(石油煉制過程中的附產品)、樹脂(如香豆酮樹脂等)、高分子聚合物和穩定劑、遮蓋劑等助劑。將這些組成材料按不同比例混合,配制出的膠結料色澤淺,與石油瀝青之間有相當良好的粘結性能。將這種淺色膠結料與具有一定級配的淺色集料拌和時,加入一定色澤的顏料,再經攤鋪、碾壓就形成具有一定強度的彩色道路鋪面。
分別選用目前市場上常見的三種彩色瀝青粘結劑和普通AH—70瀝青進行性能試驗。膠結材料的常規性質見表1。

表1 膠結料的常規性質
目前,我國還沒有彩色混合料的級配范圍和技術標準,參照《公路瀝青路面施工技術規范》(JTG F40—2004)中的AC—10級配標準及熱拌瀝青混合料馬歇爾試驗的技術標準中的其他等級公路和行人道路的技術要求進行設計。
試驗用紅色石料采用河北省易縣的雞血紅石料,綠色石料為石家莊產的鳳凰綠石料。混合料級配采用AC—10C型(見表2),石料為紅色,按規范要求進行馬歇爾試驗(試件見圖2),得到最佳油石比為5.5%。

表2 彩色瀝青混凝土級配

圖2 彩色瀝青混凝土試件
對彩色粘結劑的混合料水穩定性進行試驗,采用殘留穩定度和劈裂強度比進行評價,結果見表3。從表3可以看出,幾種彩色瀝青混凝土混合料的殘留穩定度和凍融劈裂強度比均大于重交70#石油瀝青,抗水損害能力強,同時能夠滿足年降雨量大于1000mm、年極端最低氣溫低于-21.5℃地區混合料的水穩定性技術要求。

表3 混合料穩定度、流值、動穩定度試驗結果
對幾種不同膠結料的混合料進行了穩定度、流值和車轍動穩定度試驗(結果見表3),可以看出這幾種彩色瀝青混凝土混合料的穩定度、流值均大于相同級配的重交70#石油瀝青混合料,說明彩色結合料具有優良的高溫穩定性,完全能夠滿足城市道路和行人道路的要求。
彩色瀝青混合料的低溫性能采用低溫彎曲試驗結果來評價,其原理是對規定尺寸的小梁試件,在跨中施加集中荷載至斷裂破壞,由破壞時的最大荷載求得試件的抗彎強度(以MPa計),由破壞時的跨中撓度求得瀝青混合料的破壞彎拉應變,兩者之比為破壞時的彎曲勁度模量。混合料級配為AC—10Ⅰ型,同時與重交70#改性瀝青做對比,結果如表4所示。

表4 -10℃低溫彎曲試驗結果
-10℃低溫試驗結果表明:相同條件下,三種彩色瀝青混合料的破壞應變、破壞強度均大于重交70#瀝青,說明這幾種混合料在低溫下強度高,變形能力大。開裂能是指低溫開裂所需的能量,開裂能越大,混合料抗低溫開裂的性能越好。試驗結果表明,含彩色膠結料的混合料其低溫抗裂性明顯優于重交瀝青。
含彩色膠結料的瀝青混合料與普通瀝青混合料的施工基本相似,但應著重注意以下幾點:
a)彩色膠結料的施工溫度宜通過在135℃及175℃下測定粘溫曲線確定,缺乏粘溫曲線數據時,可參照以下范圍選擇:膠結料加熱溫度為155~165℃,石料加熱溫度為170~175℃,出料溫度為145~165℃;
b)由于色粉比重大,在混合料中具有著色、分散、吸附、穩定、增粘作用,添加時需考慮其對環境的影響,生產前應根據目標配合比計算出每盤混合料色粉的用量,用聚乙烯塑料袋裝好,并在拌和中由人工輔助加入;
c)為使顏料拌和均勻,拌和時間應比普通瀝青混合料增加10~15s,出料后應及時檢查粒料和顏色是否均勻;
d)混合料攤鋪寬度應調整為全幅攤鋪,不間斷一次性成型,以保持色澤一致,粒料均勻、美觀,攤鋪后及時碾壓,攤鋪過程中如有污染嚴重、色彩差異大的混合料,應予清除;
e)彩色瀝青混合料的壓實過程中,初壓溫度應控制在130~145℃,終壓溫度不低于80℃,為防止彩色路面受污染,在碾壓前,必須用水沖去粘附在壓路機鋼輪上的雜物及砂土,確定碾壓設備清潔后方可進行碾壓;
f)熱拌彩色混凝土路面應待攤鋪層完全自然冷卻后,才能開放交通。
通過對比海川路威OPAH—70、久牌彩色瀝青AC—70、廣州路翔SS—Ⅰ以及AH—70熱拌瀝青混合料的路用性能試驗,可以看出彩色混合料性能優良,技術指標能夠滿足高等級公路、低等級公路、行人道路的要求,可用于停車場、生活住宅小區、公共娛樂場所道路劃分車道及高速公路。
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