彩色瀝青路面的應(yīng)用與研究

孫澤軍

(廣東省東莞市財政局生態(tài)園分局，廣東東莞 523668)

隨著經(jīng)濟的發(fā)展、生活水平的提高，人們對道路的景觀性、安全性和環(huán)保性提出了越來越高的要求，彩色瀝青混凝土路面因豐富的色彩、美好的視覺享受，與自然景觀和道路周圍建筑藝術(shù)更好的協(xié)調(diào)，已經(jīng)得到了廣泛關(guān)注和應(yīng)用，從而起到體現(xiàn)一個城市的特色和風(fēng)格，提高城市的藝術(shù)品味，積極組織和控制交通，警示和誘導(dǎo)駕駛員，降低交通事故的發(fā)生率，產(chǎn)生良好的社會效益。同時，彩色瀝青混凝土作為一種新型筑路材料，其混合料組成設(shè)計方法與施工技術(shù)仍有待完善與提高。

1 彩色瀝青混凝土路面的類型

根據(jù)彩色瀝青混凝土路面材料和施工工藝的不同，可以將彩色瀝青路面分為以下幾種類型:

1)普通瀝青混凝土中摻加彩色顏料;

2)采用普通瀝青與彩色集料混合;

3)將彩色碎石在鋪筑路面期間壓入面層;

4)彩色表層處理;

5)使用彩色瀝青;

6)以上部分方法的復(fù)合型。

2 彩色瀝青混凝土路面的功能

彩色瀝青混凝土路面作為一種道路面層，除其技術(shù)性能能夠滿足各種荷載與氣候條件的要求外，還應(yīng)對不同功能下彩色瀝青路面的色彩進行有效的規(guī)劃與設(shè)計。

2.1 美化城市，改善環(huán)境

采用彩色瀝青混凝土路面鋪筑步行街、景觀路、廣場、操場、住宅小區(qū)道路、園林的地坪，既改變了路面的單一色調(diào)，又美化環(huán)境，凸顯自然情趣，并更好地協(xié)調(diào)、融合于環(huán)境，展示城市風(fēng)貌，豐富城市文化建設(shè)的內(nèi)涵，提高城市的藝術(shù)品味。

2.2 誘導(dǎo)車流，使交通管理直觀化

彩色瀝青混凝土路面具有誘導(dǎo)車流，使交通管理直觀化的作用，具體應(yīng)用于區(qū)分不同功能的路段和車道，以提高駕駛員的識別效果，增加道路的通行能力。目前我國正在大力實施“公交優(yōu)先”戰(zhàn)略，用彩色路面區(qū)分公共交通車線路和一般車輛行駛線，從而顯示公交專用道這一優(yōu)先者的便利，讓公共汽車避免其它車輛的干擾，正點快速。

2.3 增強注意力，提高出行安全性

鋪筑不同色彩的路面在某種程度上比垂直的交通標志更好，它可以自然地給駕駛員以信號。曾有相關(guān)的試驗，即在長距離的路段上涂上幾十條相間的白色線條，駕駛員通過這些白色相間的線條，看起來猶如水中的波紋一般，感覺速度過快，從而使駕駛員自覺地降低車速。

2.4 緩解疲勞，提高出行舒適性

在路面適當(dāng)部位著色，可以改善駕駛員的視覺環(huán)境，提醒駕駛員注意特殊路段，刺激駕駛員的神經(jīng)系統(tǒng)，有助于駕駛員保持清醒的駕駛狀態(tài)。

2.5 提高路面亮度

在彩色瀝青混凝土材料里摻入夜間能發(fā)光的材料如玻璃珠，使道路在夜間更醒目，發(fā)光效果更好，在易于發(fā)生交通事故的路段使用，具有很高的實用價值。

2.6 減少污染

彩色瀝青的輕質(zhì)餾分揮發(fā)極少，因而污染相對較小。

2.7 減少噪音

如采用多孔性低噪聲彩色瀝青混凝土鋪設(shè)道路，可以大大降低了城市道路噪聲帶來的環(huán)境污染，還能吸收來自外界的其他噪聲。

3 彩色瀝青路面的應(yīng)用探討

為盡快提高彩色瀝青路面的技術(shù)水平，積極篩選適合當(dāng)?shù)貧夂颉r格適中、技術(shù)先進、施工方便的彩色路面材料，探討其材料組成設(shè)計方法，采用適當(dāng)?shù)氖侄卧u價其路面性能，修筑試驗路來觀測使用效果，積累這類路面材料的使用經(jīng)驗，以便推廣應(yīng)用。

3.1 原材料

3.1.1 顏料

1)比表面積影響著色能力，在顏料粒度適當(dāng)?shù)那闆r下，其比表面積越大，著色強度越高。

2)顏料粒子的大小會影響其遮蓋力和著色強度。通常粒子粗大，粒度分布較寬，色光發(fā)暗;反之則色光鮮艷。粒度大小還會影響顏料的耐光牢度，粒子較小時顏料的耐光牢度較差。

3)顏料是以固體狀態(tài)高度分散于使用介質(zhì)中的，分散程度的好壞和分散體系的穩(wěn)定性直接影響彩色瀝青混合料的性能。

4)一般有機顏料的溫度穩(wěn)定性較差，高溫下容易變色，無機顏料溫度穩(wěn)定性較好。

一般情況下，采用氧化鐵紅顏料。因紅色無機顏料中氧化鐵紅顏料是價格最低、應(yīng)用最廣的顏料，它具有良好的耐光老化和耐酸堿腐蝕能力。

3.1.2 瀝青

1)高溫穩(wěn)定性。

一般采用動態(tài)剪切流變試驗和軟化點試驗比較上述彩色瀝青的高溫穩(wěn)定性。有色瀝青及其混合料的高溫性能比著色瀝青的稍差，其高溫穩(wěn)定性還有待于進一步提高，用軟化點試驗也可以得到相同的結(jié)論。

2)耐久性。

溫度、大氣、紫外線輻射對彩色瀝青色彩的耐久性影響最大。

①溫度與大氣對色彩耐久性的影響。

采用旋轉(zhuǎn)薄膜老化試驗與壓力老化試驗來研究彩色瀝青的色彩受溫度、大氣影響的程度。彩色瀝青經(jīng)過老化后，不論色調(diào)、明度、彩度都將發(fā)生改變，總體趨勢是色調(diào)由視覺上的淺色調(diào)向深色調(diào)轉(zhuǎn)變，明度由亮轉(zhuǎn)暗，彩度由濃轉(zhuǎn)淡。氧化鐵紅或檸檬黃耐久性能較好。

②太陽輻射對色彩的影響。

太陽光的紫外線輻射對色彩的影響在前期比較明顯，照射4 d后，試件顏色明顯變深、變暗，但是4 d以后，色彩變化不再明顯，說明色彩漸漸趨于穩(wěn)定。氧化鐵紅、桔黃、氧化鐵黃、氧化鐵棕的顏色比較鮮亮，耐久性較好。

通常情況下，采用著色瀝青。

3.1.3 集料

建議采用經(jīng)檢測合格的普通花崗巖集料。同時配制彩色混合料的碎石和石屑，其色澤最好與所配制的混合料色彩相近，這樣當(dāng)碎石顆粒表面顏料磨損后，仍能顯示出石料色彩。彩色集料來源有限，要通過膠結(jié)料、色料和集料試驗，減少對彩色集料的依賴。

3.2 彩色瀝青混合料的路用性能

采用馬歇爾試驗來評價彩色瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性，用浸水馬歇爾試驗來評價其水穩(wěn)定性。從馬歇爾試驗結(jié)果來看，各種顏料的馬歇爾穩(wěn)定度都比較高，滿足規(guī)范要求。從浸水馬歇爾試驗結(jié)果來看，群青、翠綠這兩種顏料制作的試件殘留穩(wěn)定度較小，浸水48 h后有松散現(xiàn)象，所以采用這兩種顏料應(yīng)予慎重。

3.3 應(yīng)用實例

東莞珠三角綠道網(wǎng)5#線生態(tài)園段彩色瀝青路面工程，大部分路段路面寬度為6.0 m，路面表面層為4 cm細粒式彩色瀝青混凝土(AC－10F)，顏色為紅色。采用海川明色瀝青，表面清潔、粗糙、質(zhì)地堅硬石料軋制的碎石粗集料，與路面色彩相近石料軋制的細粗集料，石灰石堿性礦粉，上海一品氧化鐵紅顏料進行配比，其中瀝青用量為6.0%，顏料用量為2.5%。

3.3.1 最佳瀝青用量確定

按JTJ 052－2000 T0709－2000規(guī)程進行了馬歇爾最佳瀝青用量試驗，經(jīng)生產(chǎn)配合比設(shè)計和驗證后，最佳瀝青用量為(油石比)5.8%，并按該瀝青用量進行以下檢驗試驗。

3.3.2 水穩(wěn)定性試驗

采用最佳瀝青用量為(油石比)5.8%制備馬歇爾試件，分別按JTJ 052－2000 T0709－2000規(guī)程進行瀝青混合料浸水馬歇爾試驗和按JTJ 052－2000 T0729－2000規(guī)程進行瀝青混合料凍融劈裂試驗，均滿足要求。

3.3.3 高溫穩(wěn)定性檢驗

采用最佳瀝青用量為(油石比)5.8%制備馬歇爾試件，按JTJ 052－2000 T0719－2000規(guī)程進行瀝青混合料車轍試驗，滿足相關(guān)要求。

3.3.4 滲水性試驗

采用最佳瀝青用量為(油石比)5.8%制備馬歇爾試件，按JTJ 052－2000 T0730－2000規(guī)程進行瀝青混合料滲水試驗，滿足相關(guān)要求。

3.3.5 彩色瀝青路面施工

1)彩色混合料的運輸。

采用大噸位運料車運至施工現(xiàn)場，運輸過程中需注意保溫，運至施工現(xiàn)場的溫度降低不得超過10℃。運輸所用車輛事先應(yīng)擦洗干凈，避免原有黑色瀝青混合料的污染。車斗里不能噴乳化瀝青隔離油，而應(yīng)采用菜籽油、豆油等食用油或由彩色瀝青結(jié)合料配制而成的乳化瀝青和稀釋瀝青。

2)彩色瀝青路面的攤鋪。

彩色瀝青路面攤鋪除了應(yīng)符合普通瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范的要求外，還應(yīng)滿足以下要求:

①使用舊拌和攤鋪設(shè)備時，要對設(shè)備進行全面清洗，防止原有黑色瀝青的污染。

②攤鋪彩色瀝青混合料之前應(yīng)灑布用淺色膠結(jié)料配制的稀釋油作為粘層油。

③攤鋪過程中如有嚴重污染、離析、色彩差異較大的混合料，應(yīng)予清除。

3)彩色瀝青路面的碾壓。

彩色瀝青混合料的碾壓同樣分初壓、復(fù)壓和終壓三個階段。碾壓前需將壓路機光輪擦洗干凈，按“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則進行。為避免鋼輪壓路機的粘料現(xiàn)象，可以考慮在壓路機的水箱中加入0.15 kg/m3的洗衣粉對鋼輪進行潤滑。

4)彩色瀝青路面施工應(yīng)注意的問題。

①大規(guī)模施工前，應(yīng)先實施彩色瀝青試驗路段。

②鋪筑時注意施工細節(jié)，合理有序攤鋪碾壓，避免漏壓、過壓，禁止壓路機隨意停留在路面。

③拌合樓應(yīng)注意控制好混合料的拌和溫度。

④混合料應(yīng)注意控制鐵粉和明色瀝青的用量。

⑤考慮到色粉對環(huán)境的影響，生產(chǎn)前應(yīng)根據(jù)目標配合比計算出每盤混合料色粉用量，用聚乙稀塑料袋裝好，拌和中由人工輔助加入。

3.3.6 實例總結(jié)

采用最佳瀝青用量為(油石比)5.8%，6～11 mm碎石∶3～6 mm碎石∶0～3 mm碎石∶礦粉∶鐵紅 =22 ∶33 ∶39.5 ∶2.5 ∶3生產(chǎn)配合比拌制的瀝青混凝土符合要求。該彩色瀝青混凝土路面綠道建成后，方便了市民使用，滿足了市民健身休閑和綠色出行要求，提升了生態(tài)宜居新東莞的品質(zhì)和內(nèi)涵，是具有生態(tài)、社會、經(jīng)濟、文化功能的民心工程。

4 施工過程質(zhì)量監(jiān)控及檢測

質(zhì)量監(jiān)控應(yīng)從配合比、原材料、施工工藝、路面質(zhì)量等方面入手，進行彩色瀝青混合料的生產(chǎn)配合比設(shè)計、驗證以及調(diào)試，瀝青、集料、鐵紅的抽樣檢測，施工機械及工藝檢查，路面質(zhì)量綜合評價等，見表1。

表1 彩色瀝青路面第三方質(zhì)量監(jiān)控工作內(nèi)容

5 結(jié)論

彩色瀝青混凝土路面的應(yīng)用符合城市建設(shè)“彩化、綠化、亮化和快化”的要求，已成為美化城市環(huán)境的一道靚麗風(fēng)景線，但如何降低彩色瀝青成本和選擇色澤鮮艷且耐久、價格不貴的顏料有待研究。隨著城市現(xiàn)代化的發(fā)展和路用材料技術(shù)的進步，彩色瀝青混凝土路面技術(shù)開發(fā)、研究的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，對我國基礎(chǔ)設(shè)施大建設(shè)，具有十分巨大的社會意義和經(jīng)濟價值。

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