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摘要:彩色沥青是与各种颜色石料、色料和添加剂等材料在特定的温度下混合拌和,即可配置成各种彩色的沥青混合料,再经过摊铺、碾压而形成具有一定强度和路用性能的混凝土路面。目前,彩色沥青混凝土路面在国外的城市道路建设过程中已经具备了一定规模的应用,近年来我国也开始尝试于市政道路中进行彩色沥青的铺设。本文结合工程实例对市政道路施工中彩色沥青混凝土的应用进行探讨。
关键词:彩色沥青混凝土路面;市政道路;施工技术
1、彩色沥青的优势
1.2具有色泽鲜艳持久、不退色、能耐77℃的高温和-23℃的低温,维护方便。
1.2细粒式沥青混合料的马歇尔稳定度7.5kN,流值为20~40。细粒式AC10沥青混合料的马歇尔稳定度为11.9kN,流值为30。
1.3具有较强的吸音功能,汽车轮胎在马路上高速滚动时,不会因空气压缩产生强大噪音,同时还能吸收来自外界的其他噪音。
1.4具有良好的路用性能,在不同的温度和外部环境作用下,其高温稳定性、抗水损坏性及耐久性均非常好,且不出现变形、沥青膜剥落等现象,与基层粘结性良好。
2、彩色沥青路面的功能
2.1划分不同性质的交通区间
彩色沥青路面不仅具有普通沥青混合料的良好物理力学性能,还可改善普通沥青路面全部呈黑色的单调性,能与附近的景观更好地搭配、协调。彩色沥青路面可以多元搭配使用,做彩色透水路面、彩色稀浆封层等,既可以维持既有道路或广场的特殊使用功能,还可发挥多色彩的分区功能。
2.2诱导车流和安全行车
不同功能的路段和车道采用不同颜色的沥青路面,可以提高驾驶员的识别效果,而且还能使驾驶员的注意力更加集中,从而起到诱导车流、安全行车、使交通管理直观化的作用。例如,在中小学校区门前的道路上,可以铺筑铁红色路面,使车辆减速慢行,避免危险的发生。此外,新型彩色路面比普通沥青路面摩擦系数高,所以还会有防滑作用,在司机遇到紧急情况刹车时,彩色路面可以防止车辆侧滑。
2.3减少污染
平常铺路用的黑色沥青不仅对环境污染较大,有的还会产生“热岛”效应。但彩色沥青的轻质馏分挥发极少,因而对环境的污染比黑色沥青大大减少。
3、市政道路施工中彩色沥青混凝土的应用
3.1工程概况
某市政道路全长1475m。道路原状为宽16m单幅路,且路面损坏严重。为满足日益增长的交通量,本次设计要求重新翻修机动车道,并在东、西两侧增设宽度为4.5m的非机动车道,非机动车道采用彩色沥青混凝土面层。
3.2彩色沥青混合料的组成
(1)彩色沥青胶结材料。彩色沥青胶结材料一般分为两类,一种是用适当的溶剂将石油沥青中的黑色沥青质脱去,留下颜色较淡的其他组分,并配以改性材料,加入一定色泽的特殊颜料,使沥青按需要变成不同色彩的胶结材料。另一种是利用现代石油化工产品,人工调配出与沥青性能相当的浅色胶结材料。根据本市气候条件(年最高气温达38℃、年最低气温-15℃)、工程成本等多种因素,选用“国创”牌脱色沥青。(2)粗集料。粗集料选用太行山地区紫红色的砂岩,经锤式破碎成5mm~10mm的碎石。该集料属中性岩石,质地坚硬,针片状含量低,与沥青粘结力较好(为4级),表面粗糙耐磨(洛杉矶的磨耗值为16.6%),且颜色与拟配置的颜色相近。(3)细集料。本工程没有采用砂作为细集料,而是采用红色花岗岩破碎的石屑作为细集料,其粒径控制在0~5mm之间。该岩石质地坚硬,级配能够满足规范要求。(4)色料。色料应满足不褪色、不溶于水、可溶于油的要求,同时还应具有良好耐热性。本工程所采用的色料为拜耳铁红色4100,其掺入量控制在矿料纵梁的3.5%。(5)填充料。为了增强沥青与矿料的粘附性,提高沥青混合料抗水损害的能力,填充料选用邢矿“咏宁”牌普通硅酸盐水泥(425#)代替矿粉。(6)添加剂。为了提高沥青与本地酸性石料的粘附性和增强抗水损害的能力,延长路面使用年限,经试验确定掺入法国CECABASE-280型抗剥落剂,其掺入量为沥青用量的2.5%。
3.3配合比设计
3.4混合料的拌和
(1)彩色沥青混合料拌和施工之前,应将各种需要用到的机械设备等清洗干净,主要包括拌和缸、输送管道、运输车以及施工机械设备等。(2)原材料的质量应满足要求,同时应严格按照设计配合比进行施工。(3)由于色粉的比重较大,在对其进行添加时,应注意其对环境的影响。在拌和施工之前,应根据配合比确定每盘混合料色粉的用量,并做好储存。在拌和施工中由人工辅助加入。(4)在拌和施工过程中,应将温度控制在160℃~170℃之间。混合料的拌和时间应比普通的混合料拌和时间多10s左右。出料时,應对混合料进行检查,确保粒径和颜色均匀。
3.5彩色沥青混凝土路面的摊铺
摊铺前,应检查摊铺机与压路机的工作状态是否良好。条件具备时采用全幅摊铺,否则进行分幅摊铺。采用双侧挂钢丝绳引导的高程控制方式。摊铺过程中严格控制沥青摊铺机械的工作速度(2.0—2.5m/min),确保沥青混凝土缓慢、均匀、连续不间断地摊铺。摊铺过程中不得随意变换速度或中途停顿。严格按照松铺标高用垫块将熨平板垫好,确保起始摊铺厚度满足要求,摊铺虚铺厚度按设计厚度乘以压实系数1.15—1.20。在路口处与旧路面连接,应用铣刨机把旧路面铣去一层再摊铺顺平。若摊铺工作中断,在恢复摊铺时采用“直茬热接”的方法,施工缝必须保证紧密、平顺。
3.6混合料压实成型
(1)碾压组合方式。彩色沥青混合料的压实同样分初压、复压、终压三个阶段进行。初压温度应控制在130℃~145℃范围内,终压温度不低于70℃。经试验段摊铺后,确定以下的碾压组合方式:a)初压由DD110重型压路机将路面静压1遍后,再带轻振碾压1遍,初压即告结束;b)复压复压的主要工作由小型压路机来完成,本工程中采用RD25小型压路机对靠近路缘石处的沥青路面和喇叭口处进行有针对性的碾压,碾压的遍数视现场情况而定,直至压实为止;c)终压待小型压路机边脚处理完毕,路面温度降低至80℃时开始终压,即由DD110大型压路机静压1~2遍,直至轮迹完全消除则碾压结束。
(2)碾压过程中应注意的细节
a)钢轮进行适当的润滑,避免钢轮压路机的粘料现象。在压路机水箱中加入适量的洗衣粉或洗涤灵(0.15kg/m2)。b)为防止彩色沥青混凝土路面被污染,压路机应清洁后方可进行碾压。c)为避免重型压路机钢轮破坏路缘石,由轻型压路机碾压靠近路缘石15cm的区域。d)路面摊铺过程中严格控制工作人员在未碾压的沥青路面上行走,避免粘料现象出现。e)碾压结束后,待温度冷却至常温才能开放交通。
3.7工程检测及分析
(1)当彩色沥青混合料拌制完成之后,应对其进行检测,以确保满足设计配合比指标要求。彩色沥青混合料的马歇尔物理、力学性能指标应确保满足城市主干道、一级路的技术要求。(2)路面压实成型之后,应采用钻孔取芯试验对其路面的施工质量进行验证。根据试验结果,以对混合料的粒径分布、厚度以及压实度进行检测,确保满足规范要求。(3)施工完成的路面应满足平整、粒料均匀、色泽绚丽等要求,同时为了确保车辆的行车安全性,应确保路面有一定的粗糙度。(4)本工程路面施工完成投入使用1年之后,对其进行检测,发现在不同的温度和外部环境条件下,路面均表现出较好的高温稳定性、抗水损坏以及耐久性,路面上任何一处都没有出现变形、沥青膜剥落以及褪色等问题,同时彩色沥青混凝土面层与基层之间粘结效果良好。
4、结束语
综上所述,彩色沥青混凝土路面均表现出较好的高温稳定性、抗水损坏以及耐久性,路面上任何一处都没有出现变形、沥青膜剥落以及褪色等问题,同时彩色沥青混凝土面层与基层之间粘结效果良好,可以美化城市且对交通起到诱导作用。随着的彩色沥青混凝土道路的不断推广使用,及人们审美程度的提高,彩色沥青混凝土道路将来会有很好的发展前景,道路会越走越宽广。
参考文献:
[1]JTJ073.2—2001,公路沥青路面养护技术规范[S].
[2]彩色沥青混凝土路面性能试验及施工[J].庞增贵.交通标准化. 2013(11).
[3]沥青混凝土道路施工技术在道路施工中的运用分析[J].黎长春.四川水泥.2018(02).
(作者单位:河南长城铁路工程建设咨询有限公司)
关键词:彩色沥青混凝土路面;市政道路;施工技术
1、彩色沥青的优势
1.2具有色泽鲜艳持久、不退色、能耐77℃的高温和-23℃的低温,维护方便。
1.2细粒式沥青混合料的马歇尔稳定度7.5kN,流值为20~40。细粒式AC10沥青混合料的马歇尔稳定度为11.9kN,流值为30。
1.3具有较强的吸音功能,汽车轮胎在马路上高速滚动时,不会因空气压缩产生强大噪音,同时还能吸收来自外界的其他噪音。
1.4具有良好的路用性能,在不同的温度和外部环境作用下,其高温稳定性、抗水损坏性及耐久性均非常好,且不出现变形、沥青膜剥落等现象,与基层粘结性良好。
2、彩色沥青路面的功能
2.1划分不同性质的交通区间
彩色沥青路面不仅具有普通沥青混合料的良好物理力学性能,还可改善普通沥青路面全部呈黑色的单调性,能与附近的景观更好地搭配、协调。彩色沥青路面可以多元搭配使用,做彩色透水路面、彩色稀浆封层等,既可以维持既有道路或广场的特殊使用功能,还可发挥多色彩的分区功能。
2.2诱导车流和安全行车
不同功能的路段和车道采用不同颜色的沥青路面,可以提高驾驶员的识别效果,而且还能使驾驶员的注意力更加集中,从而起到诱导车流、安全行车、使交通管理直观化的作用。例如,在中小学校区门前的道路上,可以铺筑铁红色路面,使车辆减速慢行,避免危险的发生。此外,新型彩色路面比普通沥青路面摩擦系数高,所以还会有防滑作用,在司机遇到紧急情况刹车时,彩色路面可以防止车辆侧滑。
2.3减少污染
平常铺路用的黑色沥青不仅对环境污染较大,有的还会产生“热岛”效应。但彩色沥青的轻质馏分挥发极少,因而对环境的污染比黑色沥青大大减少。
3、市政道路施工中彩色沥青混凝土的应用
3.1工程概况
某市政道路全长1475m。道路原状为宽16m单幅路,且路面损坏严重。为满足日益增长的交通量,本次设计要求重新翻修机动车道,并在东、西两侧增设宽度为4.5m的非机动车道,非机动车道采用彩色沥青混凝土面层。
3.2彩色沥青混合料的组成
(1)彩色沥青胶结材料。彩色沥青胶结材料一般分为两类,一种是用适当的溶剂将石油沥青中的黑色沥青质脱去,留下颜色较淡的其他组分,并配以改性材料,加入一定色泽的特殊颜料,使沥青按需要变成不同色彩的胶结材料。另一种是利用现代石油化工产品,人工调配出与沥青性能相当的浅色胶结材料。根据本市气候条件(年最高气温达38℃、年最低气温-15℃)、工程成本等多种因素,选用“国创”牌脱色沥青。(2)粗集料。粗集料选用太行山地区紫红色的砂岩,经锤式破碎成5mm~10mm的碎石。该集料属中性岩石,质地坚硬,针片状含量低,与沥青粘结力较好(为4级),表面粗糙耐磨(洛杉矶的磨耗值为16.6%),且颜色与拟配置的颜色相近。(3)细集料。本工程没有采用砂作为细集料,而是采用红色花岗岩破碎的石屑作为细集料,其粒径控制在0~5mm之间。该岩石质地坚硬,级配能够满足规范要求。(4)色料。色料应满足不褪色、不溶于水、可溶于油的要求,同时还应具有良好耐热性。本工程所采用的色料为拜耳铁红色4100,其掺入量控制在矿料纵梁的3.5%。(5)填充料。为了增强沥青与矿料的粘附性,提高沥青混合料抗水损害的能力,填充料选用邢矿“咏宁”牌普通硅酸盐水泥(425#)代替矿粉。(6)添加剂。为了提高沥青与本地酸性石料的粘附性和增强抗水损害的能力,延长路面使用年限,经试验确定掺入法国CECABASE-280型抗剥落剂,其掺入量为沥青用量的2.5%。
3.3配合比设计
3.4混合料的拌和
(1)彩色沥青混合料拌和施工之前,应将各种需要用到的机械设备等清洗干净,主要包括拌和缸、输送管道、运输车以及施工机械设备等。(2)原材料的质量应满足要求,同时应严格按照设计配合比进行施工。(3)由于色粉的比重较大,在对其进行添加时,应注意其对环境的影响。在拌和施工之前,应根据配合比确定每盘混合料色粉的用量,并做好储存。在拌和施工中由人工辅助加入。(4)在拌和施工过程中,应将温度控制在160℃~170℃之间。混合料的拌和时间应比普通的混合料拌和时间多10s左右。出料时,應对混合料进行检查,确保粒径和颜色均匀。
3.5彩色沥青混凝土路面的摊铺
摊铺前,应检查摊铺机与压路机的工作状态是否良好。条件具备时采用全幅摊铺,否则进行分幅摊铺。采用双侧挂钢丝绳引导的高程控制方式。摊铺过程中严格控制沥青摊铺机械的工作速度(2.0—2.5m/min),确保沥青混凝土缓慢、均匀、连续不间断地摊铺。摊铺过程中不得随意变换速度或中途停顿。严格按照松铺标高用垫块将熨平板垫好,确保起始摊铺厚度满足要求,摊铺虚铺厚度按设计厚度乘以压实系数1.15—1.20。在路口处与旧路面连接,应用铣刨机把旧路面铣去一层再摊铺顺平。若摊铺工作中断,在恢复摊铺时采用“直茬热接”的方法,施工缝必须保证紧密、平顺。
3.6混合料压实成型
(1)碾压组合方式。彩色沥青混合料的压实同样分初压、复压、终压三个阶段进行。初压温度应控制在130℃~145℃范围内,终压温度不低于70℃。经试验段摊铺后,确定以下的碾压组合方式:a)初压由DD110重型压路机将路面静压1遍后,再带轻振碾压1遍,初压即告结束;b)复压复压的主要工作由小型压路机来完成,本工程中采用RD25小型压路机对靠近路缘石处的沥青路面和喇叭口处进行有针对性的碾压,碾压的遍数视现场情况而定,直至压实为止;c)终压待小型压路机边脚处理完毕,路面温度降低至80℃时开始终压,即由DD110大型压路机静压1~2遍,直至轮迹完全消除则碾压结束。
(2)碾压过程中应注意的细节
a)钢轮进行适当的润滑,避免钢轮压路机的粘料现象。在压路机水箱中加入适量的洗衣粉或洗涤灵(0.15kg/m2)。b)为防止彩色沥青混凝土路面被污染,压路机应清洁后方可进行碾压。c)为避免重型压路机钢轮破坏路缘石,由轻型压路机碾压靠近路缘石15cm的区域。d)路面摊铺过程中严格控制工作人员在未碾压的沥青路面上行走,避免粘料现象出现。e)碾压结束后,待温度冷却至常温才能开放交通。
3.7工程检测及分析
(1)当彩色沥青混合料拌制完成之后,应对其进行检测,以确保满足设计配合比指标要求。彩色沥青混合料的马歇尔物理、力学性能指标应确保满足城市主干道、一级路的技术要求。(2)路面压实成型之后,应采用钻孔取芯试验对其路面的施工质量进行验证。根据试验结果,以对混合料的粒径分布、厚度以及压实度进行检测,确保满足规范要求。(3)施工完成的路面应满足平整、粒料均匀、色泽绚丽等要求,同时为了确保车辆的行车安全性,应确保路面有一定的粗糙度。(4)本工程路面施工完成投入使用1年之后,对其进行检测,发现在不同的温度和外部环境条件下,路面均表现出较好的高温稳定性、抗水损坏以及耐久性,路面上任何一处都没有出现变形、沥青膜剥落以及褪色等问题,同时彩色沥青混凝土面层与基层之间粘结效果良好。
4、结束语
综上所述,彩色沥青混凝土路面均表现出较好的高温稳定性、抗水损坏以及耐久性,路面上任何一处都没有出现变形、沥青膜剥落以及褪色等问题,同时彩色沥青混凝土面层与基层之间粘结效果良好,可以美化城市且对交通起到诱导作用。随着的彩色沥青混凝土道路的不断推广使用,及人们审美程度的提高,彩色沥青混凝土道路将来会有很好的发展前景,道路会越走越宽广。
参考文献:
[1]JTJ073.2—2001,公路沥青路面养护技术规范[S].
[2]彩色沥青混凝土路面性能试验及施工[J].庞增贵.交通标准化. 2013(11).
[3]沥青混凝土道路施工技术在道路施工中的运用分析[J].黎长春.四川水泥.2018(02).
(作者单位:河南长城铁路工程建设咨询有限公司)