彩色瀝青混凝土技術在生態旅游慢行系統中的研究與應用

令狐延 鐘佳 李廣金

摘 要：文章以赤水河谷旅游公路工程項目為背景，介紹了彩色瀝青路面施工中瀝青膠結料、骨料、顏料和填料的選擇及彩色瀝青混合料的配合比設計，從混合料的生產拌制、運輸、攤鋪、養護等方面論述了彩色瀝青混凝土路面的施工工藝，一定程度上為彩色瀝青混凝土路面的應用和推廣提供了參考及借鑒。

關鍵詞：彩色瀝青混凝土路面；彩色瀝青混合料；配合比；施工工藝

中圖分類號：U414 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）11-0115-02

1 緒論

1.1 目的和意義

彩色瀝青混凝土路面作為城市現代化與旅游業發展步伐的一個標志，兼具改善道路環境、美化城市形象、展現城市風格的效果。生態旅游公路中應用彩色瀝青混凝土路面技術要求要比一般城鎮道路更為嚴格，推廣該技術的難度也更大。如何合理借鑒其他類似項目工程經驗、針對性進行大量實驗研究，同時運用合理的施工組織保證工程順利實施，成為其推廣和發展的關鍵因素。

彩色瀝青混凝土作為一種“新型綠色建材”，其環保節能作用顯著，路用性能也比傳統瀝青路面更優異，符合“可持續發展”戰略的要求，具有巨大的社會意義及經濟價值。

1.2 國內、外發展情況

歐美國家的彩色瀝青混凝土路面的研究與推廣應用可追溯至上世紀50年代，我國對彩色瀝青施工技術的研究始于80年代初，但成效甚微，且在道路上應用尚少。近幾年，彩色瀝青混凝土路面才作為一種新型的鋪面技術得到大力發展，越來越多地施工在公路上，被全球工程界視為“新型綠色建材”。

1.3 技術創新點

針對赤水河谷旅游公路工程項目極其嚴格的生態環保要求，在該慢行系統推廣使用彩色瀝青混凝土技術。

根據實際工程情況和特點，本項目采用兩要求—三保障—兩評價的技術應用方案，示意圖如圖1。

2 彩色瀝青混凝土材料的組成

2.1 粗集料

在彩色瀝青的拌制過程中，常選用玄武巖作為彩色瀝青混凝土的集料，根據赤水河谷旅游公路項目周邊環境勘察，可作為彩色瀝青混凝土集料的玄武巖產量不足。由于附近擁有大量的石灰巖，經過玄武巖與采石場的石灰巖兩種集料的試驗性能對比，其壓碎值、針片狀顆粒含量、表觀相對密度、吸水率及含泥量等指標均符合《公路瀝青路面施工技術規范》（JTG F40-2004）的技術要求，考慮原材料加工方便和產地就近原則，確定選用石灰巖作為彩色瀝青混凝土集料。

2.2 細集料

細集料一般采用天然砂或人工砂，本項目采用機制砂。細集料潔凈、干燥、無雜質、無風化，顆粒級配適中，并且與膠結料有良好的黏結力。

2.3 填料

礦粉通常采用石灰巖，屬于憎水性材料，經研磨得到礦粉，原石料中泥土等雜質需清除干凈。礦粉達到潔凈、干燥的條件，能從礦粉倉自由地流出，質量符合《公路工程路面施工技術規范》（JTG F40-2004）規定。因本標段距礦粉原材料產地較遠，同時，為了增強瀝青與礦料的粘附性，提高瀝青混合料抗水損害能力，根據設計要求擬采用水泥代替礦粉材料。

2.4 顏料

顏料一般分為有機顏料和無機顏料。有機顏料著色力強，但生產方法復雜，價格昂貴，且在混凝土著色上卻有兩個顯著缺陷：對堿性反應敏感，不耐堿；耐氣候性差，在光熱影響下穩定性差，容易變色退色，影響施工效果。本項目彩色瀝青選用的顏料為天然無機顏料，因無機色粉含量高，在混合料中兼具著色、分散、吸附、穩定及增粘的作用。考慮環境的影響，本工程通過大量現場試驗，取色粉量為4%，滿足環保要求。

2.5 膠結料

本項目道路采用細粒式彩色瀝青路面，細粒式彩色瀝青路面采用A級70號道路石油瀝青，透層瀝青和粘層瀝青均采用乳化瀝青，A級70號道路石油瀝青和乳化瀝青的各項指標均符合《公路瀝青路面施工技術規范》（JTG F40-2004）的規定。

3 彩色瀝青混合料的配合比設計

為了配制和生產出優質的彩色瀝青混合料，采取嚴格的控制措施，分三階段，即目標配合比設計、生產配合比設計和生產配比驗證進行配合比設計。

3.1 配合比設計

參照普通瀝青混合料的《公路瀝青路面施工技術規范》（JTG F40-2004），依據實際工程所需材料計算各類礦料的用量。

級配需符合工程設計礦料級配的要求；最佳瀝青用量通過Marshall試驗來確定；驗證彩色結合料混合料的各項路用性能指標；若各項均檢驗合格，此礦料級配及彩色結合料用量即為目標配合比，并可據此確定拌和機的供料配比、進料速度及試拌使用。

3.2 生產配合比設計

取由上述配合比設計所得的最佳瀝青用量和最佳瀝青用量的±0.5%，對這些彩色結合料用量采取Marshall試驗，進而得出生產配合比條件下的最佳瀝青用量。

3.3 生產配合比設計的驗證

通過鋪筑試驗路段的方法驗證生產配合比：（1）混合料的級配、油石比及空隙率合格與否需通過拌和好的瀝青混合料成型Marshall試件來檢驗，進而確定生產配合比。（2）施工壓實、松鋪厚度結合鉆芯檢測厚度，得到攤鋪機的松鋪系數。（3）建立核子密度儀法測定壓實度與鉆孔法的相關關系，標定核子儀，采用核子儀進行過程控制。應用空隙率與現場壓實度的雙重控制模式。（4）由試驗段確定合理的施工機具型號、施工數目、各種機具的組合方式、現場施工人員的技術指導與最佳作業流程。（5）由混合料試拌確定拌和機的拌料速度、拌和溫度之間的關系、礦料變化關系以及一次性拌和數量與時間等施工工藝。（6）通過彩色瀝青混合料的試鋪來確定各種混合料在攤鋪時的速度、溫度、寬度等施工工藝；梯形攤鋪時需注意兩臺攤鋪機所攤鋪得寬度和厚度務必互相協調。（7）通過碾壓確定適宜的壓路機類型和數量、碾壓速度、碾壓順序和遍數以及碾壓溫度等。

經中心實驗室、公司實驗室對目標配合比、生產配合比的設計，再經過鋪筑試驗路段的驗證，綜合考慮赤水河谷氣候環境因素，最終得出彩色瀝青配合比為（9.5-16mm）碎石：（4.75-9.5mm）碎石：（0-4.75mm）機制砂：礦粉=0.36：0.1：0.5：0.04，色粉（）摻量為4.0%，最佳石油比為5.2%，穩定度、空隙率、流值及瀝青飽和度等均符合設計要求。

4 彩色瀝青混合料的施工工藝

4.1 生產、拌制工藝

彩色瀝青混合料與普通瀝青混合料拌合工藝基本相似。集料在運輸與加工過程中采用高壓噴霧降塵系統和噴霧機、噴霧炮等降塵措施，充分解決拌合站粉塵問題。見圖2。

4.2 運輸

（1）瀝青混凝土混合料在運送過程中，應用篷布全面覆蓋封閉出倉，用以保溫、避免瀝青料污染。（2）運料車每次使用前后必須做好清潔工作，涂刷防止瀝青粘結的隔離劑或防粘劑于車廂板處。從拌和機往運料車上裝料時，宜多次移動汽車位置，平衡裝料，以減少混合料離析。（3）攤鋪速度或攪拌能力應與瀝青混合料運輸車的數量相適應。

4.3 攤鋪

工藝流程：施工準備→透層施工→攤鋪機攤鋪→12t雙鋼輪路機靜壓2遍→12t雙鋼輪壓路機振動碾壓2遍，1.5t小鋼輪壓路機收邊處理→12t雙鋼輪壓路機靜壓2遍→1.5t雙鋼輪壓路機收邊碾壓→壓實度檢測。

瀝青攤鋪：（1）試驗路段根據以往項目的施工經驗，將松鋪系數暫設為1.2。（2）攤鋪前根據松鋪系數（松鋪厚度）墊好墊木，調整好攤鋪機，充分加熱燙平板，多次加熱，并確保溫度不低于100℃，以保證燙平板不變形。攤鋪機行進速度根據瀝青混凝土拌合樓供應能力及配套壓路機械能力及數量，宜控制在2m/min～6m/min，并始終保持勻速前進。（3）兩側螺旋送料器在攤鋪過程中應保持勻速旋轉，確保兩側混合料高度始終保持在熨平板的2/3高度，并使全斷面離析現象發生。（4）設專人與攤鋪過程中檢測松鋪厚度及攤鋪溫度（攤鋪溫度不低于140℃）。（5）所有路段均采取攤鋪機攤鋪，對于機械攤鋪不到的邊角部位，必須采用人工攤鋪時，則必須配備足夠的人力，盡可能地縮短整個攤鋪及找平過程。

4.4 養護

彩色瀝青混凝土路面的預防性養護工作內容包括路面清洗、路面防護和路面顏色恢復。對彩色瀝青混凝土路面的裂縫、坑槽、透水、抗滑性能不足等病害，應進行矯正性養護。

5 結語

本工程彩色瀝青混凝土集料來源于附近擁有的石灰巖，減少了對材料的運輸投入，有利于能源節約。在不同的溫度和外部環境作用下，彩色瀝青混凝土的抗水損壞性、高溫穩定性及耐久性均表現良好，無瀝青膜剝落和變形現象，與基層粘結性良好。與普通瀝青混凝土對比，彩色瀝青混凝土的環保功能非常顯著：含揮發性輕質餾分少，對環境污染小；色彩光鮮持久、不退色、耐高溫性能和耐低溫性能良好，維護便利；吸音能力強，行駛過程中的輪胎不會因空氣壓縮與彩色瀝青路面接觸而有較大的噪音產生，同時也能吸收來自外界的噪音；柔性和彈性良好，適合游客步行，并且色彩為石料自身顏色，不會對周圍環境造成污染或破壞。

本項目采用的彩色瀝青混凝土路面顏色為紅色，充分體現了遵義的紅色文化氣韻。在設計理念上注重赤水河的走向，平面線條基本與赤水河平行，游客觀賞在游玩時，能清晰看到赤水河的魚與周圍的風景，視覺上觀感更佳。

赤水河谷旅游公路項目慢行系統，采用彩色瀝青混凝土技術，從設計、施工和維護全過程滿足了生態環保要求。根據本項目特點，依賴工程經驗和大量試驗分析得出了適用于生態旅游公路慢行系統的技術成果。運用合理的施工組織方法、先進的工藝和綠色施工，保證了項目的順利實施，并取得了良好的社會效益和經濟效益。