馬兆寧
(邢臺路橋建設總公司,河北 邢臺 054001)
彩色瀝青混凝土路面研究與應用自20 世紀50 年代就已經開展,相較于傳統瀝青路面,其能夠與周邊環境、建筑實現更好的協調、統一,并達到誘導交通的目標。我國于20 世紀80年代開始推動彩色瀝青混凝土路面研究,但應用案例較少,隨著城市化進程的不斷加快,人們對于交通體系的要求也越來越高,各類適宜我國城市建設環境的彩色瀝青混凝土路面鋪裝技術的研究、應用開始逐步鋪開。
彩色瀝青混凝土路面材料在制備過程中,將各色石料、色料等材料與脫色瀝青進行拌和,拌和過程中需將其控制在特定的溫度,經后續的運輸、攤鋪、碾壓最終形成具備相應強度、性能的瀝青混凝土路面。彩色瀝青混凝土作為新型路面鋪裝材料,其性能與傳統石油瀝青混凝土相同,可用于對路面顏色有特殊需求的區域,如操場、球場、景觀區、慢車道、游覽路等區域的鋪裝【1】。
1)彩色瀝青混凝土路面性能優良,力學強度滿足道路鋪裝要求,并且具有一定的塑性、彈性,能夠與汽車輪胎進行較好的附著,其減震性能較高,高溫穩定性、耐久性、抗水損性都非常好,與基層黏結性強,幾乎不存在變形、瀝青剝落等問題。而且路面彈性、柔性極佳,適宜作為散步區域的路面鋪裝層,相較于普通瀝青混凝土路面,摩擦系數較高,特殊區域能夠有效防滑。
2)彩色瀝青混凝土路面色澤可持久不褪色,其色彩主要來自石料自身顏色,不會對周邊環境造成危害,而且能夠適應較大范圍的溫度變化,容易清掃、沖洗,維護較為方便。有效改善瀝青路面單調的色彩特性,與周圍環境更為協調搭配,能夠美化城市、改善道路環境。
3)在交通管理工作過程中,彩色瀝青混凝土路面能夠誘導車輛,通過不同色彩為駕駛人員提示前方狀況,提升道路通行能力,改善交通安全環境,且具備良好的吸聲功能,有效減少胎噪。
4)相較于其優點,彩色瀝青混凝土路面施工準備期持續較長,各類色彩集料的來源較為有限,而且其使用壽命相對較短,整體施工成本較高等問題而阻礙了彩色瀝青混凝土路面的普及應用【2】。
3.1.1 瀝青
彩色瀝青會對瀝青路面的低溫抗裂性、高溫穩定性、路面抗滑性、施工和易性等性能產生直接影響。為保證成品混凝土色彩,需對自身顏色深度進行合理控制。
3.1.2 集料
彩色瀝青混凝土路面所使用的集料包括天然石料、人造彩色陶粒。但選擇時需要確保集料表面干燥、清潔、無雜質、無風化、堅硬、顆粒成立方體,具有良好的嵌擠能力。可使用反擊式石料破碎機進行加工,盡量選擇與路面設計顏色接近的天然石料為粗集料,彩色機制砂為細集料。
3.1.3 顏料
彩色瀝青混凝土路面顏料選擇必須確保滿足施工質量要求,需要關注其溶水性、耐熱性、感旋光性、褪色性等要素,所需的各類添加劑,可用于改善路面抗水損性能,延長路面使用性能。具體選擇品牌、用量需要結合現場實際情況【3】。
3.1.4 填料
彩色瀝青混凝土路面施工過程中,顏料屬于填料的一部分,但仍舊會存在一定不足,這時可以選用憎水性石料研磨的礦粉作為補充填料,不能含有泥土、有機物質,嚴禁使用回收粉塵作為填料。
彩色瀝青混凝土物料配比設計容易影響混凝土性能。為保險起見,可根據GB/T 32984—2016《彩色瀝青混凝土》中級配相關標準,結合現場實際調整試驗,獲取各類礦料使用比例,對于需要進行試驗的,要選擇具備相應資質的人員、機構進行試驗。所獲取的理化指標要繪制成關系圖,以便結合施工區域氣候、使用等標準要求確定最佳油石比。整體操作方式與普通瀝青混凝土配比設計方式基本相同,但其難點在于控制顏料用量,需要通過具體試驗結合肉眼觀察,確定材料光亮度、色彩濃度滿足使用要求,盡量避免因用量過多造成的顏色過深,增加施工成本。
彩色瀝青混凝土拌和前要將拌和缸、輸送管、運輸車、施工機具清洗干凈,基本項目參考普通混凝土規程進行操作,重點關注拌和溫度,控制在150~170℃范圍,攪拌時間可根據實際拌和情況進行延長。材料要保持穩定,確保滿足設計配比要求,色粉的使用過程中需要考慮對環境的影響,提前計算好混合料色粉用量,因著色劑多為細小粉狀物,不應單獨置于拌缸,在明確適宜的比例后,與物料一起投入到攪拌器當中,確保獲得良好的攪拌效果,出料后及時檢查顏色、粒料均勻性【4】。
彩色瀝青混凝土拌和完成后,要使用車輛運輸到現場使用,車輛底部、兩側均應清掃干凈,并涂油水混合液,將可見余液清除干凈,多余混合液不得積聚,車輛要配備可覆蓋整車的篷布,混合料運輸過程中需要關注車輛運輸能力與攤鋪能力的協調、搭配。攤鋪開始時攤鋪機前要有相應車輛等待,施工前要對駕駛人員進行技術交底,避免出現運料異常影響混合料冷卻。
彩色瀝青混凝土攤鋪前要將路面基層清理干凈,然后使用乳化瀝青噴灑表面,改善界面黏結力,減少雨水下滲通道。做好墊塊工作確保滿足起始攤鋪厚度標準。攤鋪時根據工作具體安排,綜合混合料生產、運輸、攤鋪、碾壓能力控制攤鋪機工作速度,確保攤鋪連續、持久,可采用全幅攤鋪,通過一次成型達到粒料均勻、色澤一致的目標(見圖1)。

圖1 彩色瀝青路面攤鋪
對于混凝土碾壓施工,要結合工程現場工作總量選擇滿足要求的機械設備,遵循緊跟、慢壓、高頻、低幅原則,經初壓、復壓、終壓階段,初壓溫度控制在130~145℃、終壓溫度控制在不低于70℃,初壓要使用重型壓路機靜壓1 遍,然后輕振碾壓1 遍,復壓利用小型壓路機碾壓1~2 遍,直到輪跡完全消除。碾壓前壓路機鋼輪要清理干凈,并加注潤滑液,避免出現黏料現象,碾壓完成后,要在路面溫度達到常溫后才能使用(見圖2)。

圖2 彩色瀝青路面碾壓
彩色瀝青混凝土路面鋪裝完成后,通過隨機方法進行抽樣檢查,并對檢查檢驗的數據進行分析,所獲取的結果對比設計要求,進而了解彩色瀝青混凝土路面鋪裝的整體質量水平。彩色瀝青混凝土面層應平整、密實,不存在裂縫,面層與路緣石等構筑物應順接。對存在質量缺陷的區域,要及時進行修飾、修補,使用切割機將路面切開,保證切割面平整,用煤氣噴燈將切割面瀝青軟化,迅速噴乳劑,攤鋪在規定溫度下混合好的彩色瀝青混合料,然后及時進行碾壓壓實操作。
彩色瀝青混凝土施工技術作為新型路面鋪裝技術,能夠對環境進行美化,同時實現引導交通、減少事故的功能,經近年來的研究應用,其技術、性能已經取得了有效進步。雖然彩色瀝青混凝土路面相較于普通瀝青混凝土存在材料、成本方面的劣勢,但隨著材料工藝及施工技術水平的不斷完善,彩色瀝青混凝土路面的優勢會逐步凸顯,其應用會越來越廣泛。