井緒鵬
(西安長安大學工程設計研究院有限公司,陜西西安 710064)
如今隨著社會的不斷進步與發展,伴隨著人民的生活水平不斷的提升,家用汽車也形成巨幅增長,因此行車安全與公路發展也有了更高的標準。在國外彩色瀝青路面的研究開始較早,而我國彩色瀝青路面的研究與應用較晚,但發展較快。如今我國已在多個城市中的公路、公園和學校等地方采用了彩色瀝青路面,如北京植物園景觀路、上海市國際家具廣場、上海市世紀公園國際花卉區景觀道路、西安市雁塔路、沈陽植物園園林路、煙臺公路局海濱路、江蘇太倉東亭南路、廣州BRT快速公交車道、廣東東莞綠道等。如今彩色瀝青在國內也得到了廣泛應用與重視。
彩色瀝青,又名彩色膠結料,是筑路材料的一種,廣泛應用于綠道、自行車道、園林景觀道路等慢行系統中,也可應用于公交車專用道、路口、高速公路服務區等重載交通路面。目前有兩種:1)以無色膠結料加色粉,無色膠結料可以是由瀝青脫色而得,也可以由石油樹脂等淺色聚合物調配而得,其工藝是:瀝青(或石油樹脂)→脫色→添加色粉→攪拌均勻→檢驗→入庫→出廠。2)通過瀝青直接改性而得,這種膠結料具備瀝青的抗老化能力強的特點,顏色為棕紅色,其工藝是:瀝青→添加改性劑→攪拌均勻→保持(常伴隨加溫)→檢驗→入庫→出廠。常見的是第1)種,但其中通過脫色瀝青生產無色膠結料的工藝已基本被淘汰。
1)排水型。在排水降噪路面的基礎上,研制了排水型彩色瀝青路面,該路面有排水型路面的性能特點,又有美化城市環境的作用。可廣泛應用在交通標志性道路、人行道、小區道路、公園、廣場、停車場等景觀鋪裝。
2)防滑型。防滑(耐磨)路面一般應用于類似剎車減速區路面和游園小區等城市景觀路面所有需要高摩擦系數的各種路面。基本概念就是增加和保持這些區域的防滑、安全、美觀性能,達到這個目的的途徑是通過把高磨光值的骨料用粘合劑固定在路面上,形成永久和有彈性的表面。此路面的厚度一般為3 mm~5 mm。
3)抗車轍型。在反復對比試驗的基礎上研發的高性能路用產品借鑒環氧彩色瀝青的研究成果,根據彩色瀝青特點,通過向彩色瀝青中添加適量固化劑,從根本上提高彩色瀝青性能。特點:BX彩色瀝青不需要另加任何設備(包括瀝青罐等),采用向混合料直投方式,使用任何基配的混合料;使用、存儲、運輸、生產方便。
優點:具有色澤鮮艷持久、不褪色、能耐77℃的高溫和-23℃的低溫,維護方便。細粒式瀝青混合料的馬歇爾穩定度7.5 kN,流值為20~40。細粒式 AC10瀝青混合料的馬歇爾穩定度為11.9 kN,流值為30。具有較強的吸音功能,汽車輪胎在馬路上高速滾動時,不會因空氣壓縮產生強大噪聲,同時還能吸收來自外界的其他噪聲。具有良好的路用性能,在不同的溫度和外部環境作用下,其高溫穩定性、抗水損壞性及耐久性均非常好,且不出現變形、瀝青膜剝落等現象,與基層粘結性良好。
彩色瀝青可用于增強注意力提高出行安全,例如耀州至旬邑的公路,其中學校路段所采用的紅色路面,就是使車輛減速慢行避免發生危險。同時彩色瀝青還可以起到緩解疲勞,提高行車安全性的作用,例如在一些平原地區常會有一些較長直線段,易誘發疲勞,使駕駛員注意力變得遲鈍,而局部采用彩色瀝青則可以使駕駛員感官得到刺激保持清醒的駕駛狀態,其中陜西關中平原的西寶高速部分段落就采用的彩色瀝青,給駕駛人員一種舒適和新鮮感。
缺點:造價偏高,不耐臟,如果城市環境差,揚塵多的區域黃色、藍色、綠色系的瀝青路面很容易失去剛鋪時候的效果,這也是目前我們需要解決的問題。
1)粗集料。采用常規石料即可,如有條件建議采用帶有紅色的石料。2)細集料。采用常規石料即可,如有條件建議采用紅色石料。3)色料。應具有良好的耐候性,不褪色、不溶于水,還應具有良好的耐熱性。在顏料中添加抗老化劑及明色劑,因此鋪筑的彩色路面耐久性能更好、顏色更鮮艷且不褪色,建議摻入量為礦料總量的2.5%~3.0%。
目前沒有彩色瀝青混合料的級配標準和技術規范,建議配合比參照JTJ F40-2004瀝青路面施工技術規范中的AC-10或美國Sup-9.5級配標準及相應的熱拌瀝青混合料配合比設計方法進行混合料設計。由于規范中的級配范圍較寬,建議在具體使用時采用偏細級配,即AC-10-Ⅰ或Sup-9.5集料級配中禁區上限級配,建議不用9.5一檔的料,以使攤鋪的路面更均勻美觀。在混合料最佳瀝青用量確定上,以空隙率為3%~5%時的瀝青用量為最佳瀝青用量,建議空隙率控制在4%以下,同時使混合料動穩定度滿足一定的要求。建議的最佳瀝青用量在5% ~6.5%之間。
彩色瀝青混合料與普通瀝青混合料拌和基本相似,其組成部分為瀝青+石料+色粉。
拌和前,首先將各種機械設備檢查清洗干凈,設定拌和溫度和拌和時間。由于彩色結合料是通過化工原理合成的粘結劑,它具有類似瀝青的流變特性,但該種結合料加熱溫度一般要低于普通瀝青10℃左右,礦料加熱溫度150℃左右,拌和溫度一般比普通瀝青混合料低10℃左右,一般可在160℃ ~170℃完成,拌和時先將淺色混合料拌好后,再加入顏料,為使色彩均勻,拌和時間可適當延長。
1)在施工之前必須確保基面是干燥的并且基面溫度在露點溫度以上,并且將所有的現有路標、鐵制品和立柱等必須進行適當的掩蓋,及時用膠帶進行保護。2)攤鋪機應清洗干凈,特別是熨平板應使用溶劑清洗或先將彩色瀝青混合料攤鋪于路面下層直至表面沒有條紋為止。3)做好攤鋪時的工期安排,應充分考慮混合料的生產、運輸、攤鋪和碾壓能力,并應將攤鋪機速度嚴格控制在2.0 m/min~2.5 m/min,保證全副攤鋪不停斷一次完成,并使顏色形成一致,粒料勻稱、美觀。
1)碾壓前應根據實際工程的大小,現場情況選擇合理的壓路機型號,檢查機械是否處于正常運行,對機械及機具進行清洗,并更換壓路機水箱中的水。2)同樣彩色瀝青混合料的壓實也分為三個階段,其中包括初壓、復壓和終壓。一般初壓應在130℃ ~145℃溫度范圍內,終壓溫度應不低于70℃,同時施工中應遵循緊跟、慢壓、高頻、低幅的準則進行。首先先由重型壓路機將路面靜壓1遍后,再帶輕振進行碾壓1遍,即初壓結束;其次再由小型壓路機有針對性的進行碾壓,碾壓的遍數應由現場情況而定,直至壓實為止;最終終壓應待小型壓路機邊腳及局部碾壓完畢,開始終壓前應在路面溫度降低至80℃后進行,并由重型壓路機靜壓1遍~2遍,當輪軌完全消除時結束碾壓。3)在壓實過程中我們應當適當的對鋼輪進行潤滑,可在壓路機水箱中加入適當的洗衣粉(0.15 kg/m3)。在當天碾壓的尚未冷卻的層面上,不得停放壓路機或其他車輛,并防止礦料、油料和雜物散落在瀝青層面上。要對初壓、復壓、終壓段落設置明顯標志,便于司機辨認。對鋪筑厚度、碾壓順序、碾壓遍數、碾壓速度及碾壓溫度應設專崗檢查,嚴格控制碾壓溫度和遍數,防止過壓,造成過高密度或過低空隙率。
彩色瀝青是一種新型的鋪面技術,具有美化環境,誘導交通等特殊功能,隨著科技的發展,人們對交通環境要求逐漸的提高,彩色瀝青勢必會越來越多的應用到更多工程中,另外彩色瀝青路面的普及可以很大程度上改觀城市的形象,體現城市的特色。不僅體現在城市外觀上的改變,還體現在城市居住環境的改變。彩色瀝青路面的效果很好,是值得推廣的,符合大眾需求的。根據目前我國的發展狀況,是值得研究與探討的。
[1]JTG F40-2004,公路瀝青路面施工技術規范[S].
[2]上海市政工程管理局.彩色瀝青路面技術指南[Z].2005.
[3]李 煦,涂一林.彩色瀝青路面應用問題的探討[J].交通世界,2007(9):7-8.
[4]曹海波,錢振東.彩色瀝青路面的色彩分析與應用研究[J].石油瀝青,2007(10):59.
[5]金康康,凌天清,熊出華.彩色瀝青路面的應用與發展[J].西部交通科技,2008(10):14-16.