【彩色沥青路面性能及施工工艺研究】铺路面沥青施工工艺
摘要:随着城市现代化的发展和路用材料技术的进步, 彩色沥青混凝土路面技术将发展得越来越成熟。本文阐述了彩色沥青混凝土路面的优点,探讨了彩色沥青路面性能及施工工艺。 关键词:彩色沥青;混凝土路面;优点;路面性能;施工工艺
中图分类号:TU37文献标识码:A 文章编号:
沥青作为一种路用结合料, 在世界各国得到了广泛的应用。所谓彩色沥青混凝土路面是指脱色沥青与各种石料、色料和添加剂等材料在特定的环境和温度下混合拌和,即可制成彩色的沥青混合料,经过摊铺、碾压而形成具有一定强度和路用性能的彩色沥青混凝土路面。其与普通路面相比,在促进道路交通安全和美化道路空间环境领域发挥重要作用。
一、彩色沥青混凝土路面的优点
1、美化城市, 改善道路环境, 展示城市风情, 具体应用于步行街景观区广场公园道路等场合, 与周围绿草树木花卉等相映成趣, 从而起到美化环境的作用, 给人以美的享受
2、具有组织和控制交通的作用, 具体应用于区分不同功能的路段和车道, 以增强路面的识别效果道路的通行能力和交通安全
3、具有良好的路用性能, 在不同温度和外部环境的作用下, 其高温稳定性抗水损性及耐久性均非常好, 且不出现变性沥青膜剥落等现象,与基层乳结性良好
4、色泽鲜艳持久不褪色, 能耐77℃高温和一23℃低温, 维护方便
5、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, 还能吸收来自外界的其他噪音
6、具有良好的弹性和柔性,脚感好, 适合老年人散步,冬季防滑性能较好
二、彩色沥青混合料的路用性能
目前我国尚未出台有关彩色沥青结合料和彩色沥青混合料的相关规范,因此关于彩色沥青结合料和彩色沥青混合料的性能评价参照的均是道路石油沥青和普通道路沥青混合料的技术指标。
1、彩色结合料技术指标
目前主要采用的规范是: 《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ 052—2000), 在进行沥青混合料的相关试验时, 主要是根据这本规程。彩色沥青同样主要从高、低温稳定性能来测定混合料的性能。根据相关的记载发现, 沥青混合料的颜料比表面积越小, 这样制备的沥青混合料稳定性就越高。沥青结合料的低温拉伸变形性能与沥青低温抗裂性直接相关。
2、彩色沥青集料技术指标试验
在选用集料时与普通沥青混合料用集料的主要差别主要是选择集料时色彩要求不同。得出的结论是: 集料颗粒最好使用立方体, 且注意严格限制针片状含量, 不能含有太多杂质, 注意保持清洁。为了避免出现由于选择颜料反差较大的集料, 经时间磨耗后形成斑点路面, 在选择集料时要注意选择与路面颜色相近或颜色较浅的集料。
3、彩色沥青颜料分析
彩色沥青铺筑时主要采用的是着色的物质, 主要根据色调、饱和度、明度选择颜料, 但还需留心这些颜料的耐气候与耐磨能力、着色力、和添加剂之间的相互反应, 是否会有不利于集料整体性能的反应发生, 都需通过试验论证。通常采用的无机集合料的性能比较好但工程造价比较高, 所以在选择集料时应综合考虑。
4、彩色沥青混合料路用性能评价
在进行沥青路面评价时, 通常会从高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性和疲劳性这四个方面进
行分析。通过研究得出在高温稳定性方面, 彩色沥青施工中的颜料对混合料的性能没有明显的影响,混合料配合比才是沥青路面施工质量的关键。低温稳定性方面, 彩色结合料的低温延展性要比一般道路石油沥青优越, 同样在低温抗裂性方面也要优于一般的混合料。通过分析很多的试验数据, 发现彩色沥青路面在抵抗反复荷载作用下破坏能力要强于普通沥青路面, 这就证明彩色沥青路面具有较好的柔韧性和良好的抗疲劳特性。
三、施工工艺
1、原材料的选择
(1)脱色沥青, 沥青质量的好坏直接影响混合料的质量, 沥青的选择应从软化点、地区气候、环境等多方面考虑。
(2)粗集料, 选用有颜色的砂岩, 经反复破碎成5-10mm 的碎石。粗集料应选择质地坚硬, 与沥青粘结力好, 表面粗糙耐磨, 且颜色和拟配置颜色相近的砂岩。
(3)细集料, 选用色系相同的花岗岩破碎成0-5mm 的石屑代替砂。
(4)色料, 应具有感旋光性, 不褪色, 不溶于水, 但可溶于油, 还应具有良好的耐热性。
(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能力, 应选用普通硅酸盐水泥。
(6)添加剂, 为了延长路面使用年限应加入抗剥落剂, 其掺入量为沥青用量的2. 5‰。
2、施工工艺
(1) 拌制
彩色沥青混合料的生产设备和工艺与一般沥青混合料基本相同, 不同之处在于各工艺路线上加入的材料有所改变。 因此, 拌制彩色沥青混合料时应注意以下问题:
(a) 避免污染原有黑沥青。首先应将拌缸清洗干净。可先用热干石料拌和, 再用柴油加热干料搅拌, 然后放料, 如此反复三四次, 直至放出的料无沥青乳结为止。其次, 最好重新设置彩色沥青胶结料输送管线, 并对计量装置进行标定。如果条件有限, 可用柴油对原有沥青供给泵、沥青计量泵以及沥青输送管道等进行彻底清洗。
(b) 严格控制加热温度和加热时间。加热温度过高容易使彩色沥青胶结料老化变黑。 彩色沥青胶结料的施工温度可参照以下范围选择:彩色沥青胶结料的加热温度为150℃一170℃,不得高于200℃,石料加热温度为165℃一175℃,出料温度为145℃一165℃。每锅料拌和温度差异应小于5℃。为了使颜料分布均匀,应合理确定拌和时间, 每锅料的拌和时间要比普通沥青混合料长l0一15s,且要保证拌和过程连续进行, 不得随意间歇停机, 否则温度难以控制。
(2)彩色混合料的运输
将按上述方法拌制好的彩色沥青混凝土采用大吨位运料车运至施工现场, 运输过程中需注意保温, 运至施工现场的温度降低不得超过10℃。运输所用车辆事先应擦洗干净, 避免原料黑色沥青混合料的污染。车斗里不能喷乳化沥青隔离油, 而应采用菜籽油、豆油等食用油或由彩色沥青结合料配制而成的乳化沥青和稀释沥青。
(3)彩色沥青路面的摊铺
彩色沥青混合料采用摊铺机进行摊铺。应先调整好熨平板宽度及横坡传感器; 加热熨平板至130℃左右, 摊铺机行驶速度控制在2m/min~6m/min之间, 尽量保证施工连续性; 边角缺陷处用人工进行修补。
彩色沥青路面摊铺除了应符合普通沥青路面施工技术规范的要求外, 还应满足以下要求:
(a)在摊铺前将摊铺机清理干净,防止原有黑色沥青的污染;
(b)彩色路面的下承面应清洁平整,摊铺彩色沥青混合料之前应洒布用浅色胶结料配制的稀释油作为粘层油;
(c)摊铺过程中如有严重污染、离析、色彩差异较大的混合料, 应予清除;
(d)彩色沥青混合料的摊铺温度为140℃~150℃。
(4)彩色沥青混合料的碾压
彩色沥青混合料的碾压同样分初压、复压和终压三个阶段进行, 其中初压温度为135℃~145℃,终压温度不低于80℃。采用10t~12t光轮压路机压实, 碾压前需将压路机光轮擦洗干净。热拌彩色沥青混合料路面应等摊铺层完全自然冷却、表面温度低于50℃后, 方可开放交通。若需提早开放交通, 可洒水冷却以降低表面温度。另外, 通车前应注意防止泥土、杂物等污染。施工后宜封闭交通2h~6h, 禁止一切车辆和行人通行。
(5)养护
由于彩色沥青胶结料中添加了聚合物, 其强度的形成需要一定时间, 故应待彩色沥青混凝土完全冷却后再开放交通通车前注意防止泥土杂物等污染施工后宜封闭交通2一6 h , 禁止一切车辆和行人通行 彩色沥青路面在尚未完全冷却时, 沥青胶结料具有一定的钻附性, 因此在通车前应做好彩色沥青路面的早期养护。
总之,彩色沥青混凝土路面在美化环境、引导交通、减少事故方面有很大的优势, 虽然在材料、成本花费上与普通沥青公路相比有劣势, 随着新型彩色铺装材料、结构和设备的进一步发展,施工方法体系的进一步配套成型,彩色沥青路面也将广泛应用于城市道路建设。
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注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
