彩色沥青路面的应用与研究

孙泽军

(广东省东莞市财政局生态园分局，广东东莞 523668)

随着经济的发展、生活水平的提高，人们对道路的景观性、安全性和环保性提出了越来越高的要求，彩色沥青混凝土路面因丰富的色彩、美好的视觉享受，与自然景观和道路周围建筑艺术更好的协调，已经得到了广泛关注和应用，从而起到体现一个城市的特色和风格，提高城市的艺术品味，积极组织和控制交通，警示和诱导驾驶员，降低交通事故的发生率，产生良好的社会效益。同时，彩色沥青混凝土作为一种新型筑路材料，其混合料组成设计方法与施工技术仍有待完善与提高。

1 彩色沥青混凝土路面的类型

根据彩色沥青混凝土路面材料和施工工艺的不同，可以将彩色沥青路面分为以下几种类型:

1)普通沥青混凝土中掺加彩色颜料;

2)采用普通沥青与彩色集料混合;

3)将彩色碎石在铺筑路面期间压入面层;

4)彩色表层处理;

5)使用彩色沥青;

6)以上部分方法的复合型。

2 彩色沥青混凝土路面的功能

彩色沥青混凝土路面作为一种道路面层，除其技术性能能够满足各种荷载与气候条件的要求外，还应对不同功能下彩色沥青路面的色彩进行有效的规划与设计。

2.1 美化城市，改善环境

采用彩色沥青混凝土路面铺筑步行街、景观路、广场、操场、住宅小区道路、园林的地坪，既改变了路面的单一色调，又美化环境，凸显自然情趣，并更好地协调、融合于环境，展示城市风貌，丰富城市文化建设的内涵，提高城市的艺术品味。

2.2 诱导车流，使交通管理直观化

彩色沥青混凝土路面具有诱导车流，使交通管理直观化的作用，具体应用于区分不同功能的路段和车道，以提高驾驶员的识别效果，增加道路的通行能力。目前我国正在大力实施“公交优先”战略，用彩色路面区分公共交通车线路和一般车辆行驶线，从而显示公交专用道这一优先者的便利，让公共汽车避免其它车辆的干扰，正点快速。

2.3 增强注意力，提高出行安全性

铺筑不同色彩的路面在某种程度上比垂直的交通标志更好，它可以自然地给驾驶员以信号。曾有相关的试验，即在长距离的路段上涂上几十条相间的白色线条，驾驶员通过这些白色相间的线条，看起来犹如水中的波纹一般，感觉速度过快，从而使驾驶员自觉地降低车速。

2.4 缓解疲劳，提高出行舒适性

在路面适当部位着色，可以改善驾驶员的视觉环境，提醒驾驶员注意特殊路段，刺激驾驶员的神经系统，有助于驾驶员保持清醒的驾驶状态。

2.5 提高路面亮度

在彩色沥青混凝土材料里掺入夜间能发光的材料如玻璃珠，使道路在夜间更醒目，发光效果更好，在易于发生交通事故的路段使用，具有很高的实用价值。

2.6 减少污染

彩色沥青的轻质馏分挥发极少，因而污染相对较小。

2.7 减少噪音

如采用多孔性低噪声彩色沥青混凝土铺设道路，可以大大降低了城市道路噪声带来的环境污染，还能吸收来自外界的其他噪声。

3 彩色沥青路面的应用探讨

为尽快提高彩色沥青路面的技术水平，积极筛选适合当地气候、价格适中、技术先进、施工方便的彩色路面材料，探讨其材料组成设计方法，采用适当的手段评价其路面性能，修筑试验路来观测使用效果，积累这类路面材料的使用经验，以便推广应用。

3.1 原材料

3.1.1 颜料

1)比表面积影响着色能力，在颜料粒度适当的情况下，其比表面积越大，着色强度越高。

2)颜料粒子的大小会影响其遮盖力和着色强度。通常粒子粗大，粒度分布较宽，色光发暗;反之则色光鲜艳。粒度大小还会影响颜料的耐光牢度，粒子较小时颜料的耐光牢度较差。

3)颜料是以固体状态高度分散于使用介质中的，分散程度的好坏和分散体系的稳定性直接影响彩色沥青混合料的性能。

4)一般有机颜料的温度稳定性较差，高温下容易变色，无机颜料温度稳定性较好。

一般情况下，采用氧化铁红颜料。因红色无机颜料中氧化铁红颜料是价格最低、应用最广的颜料，它具有良好的耐光老化和耐酸碱腐蚀能力。

3.1.2 沥青

1)高温稳定性。

一般采用动态剪切流变试验和软化点试验比较上述彩色沥青的高温稳定性。有色沥青及其混合料的高温性能比着色沥青的稍差，其高温稳定性还有待于进一步提高，用软化点试验也可以得到相同的结论。

2)耐久性。

温度、大气、紫外线辐射对彩色沥青色彩的耐久性影响最大。

①温度与大气对色彩耐久性的影响。

采用旋转薄膜老化试验与压力老化试验来研究彩色沥青的色彩受温度、大气影响的程度。彩色沥青经过老化后，不论色调、明度、彩度都将发生改变，总体趋势是色调由视觉上的浅色调向深色调转变，明度由亮转暗，彩度由浓转淡。氧化铁红或柠檬黄耐久性能较好。

②太阳辐射对色彩的影响。

太阳光的紫外线辐射对色彩的影响在前期比较明显，照射4 d后，试件颜色明显变深、变暗，但是4 d以后，色彩变化不再明显，说明色彩渐渐趋于稳定。氧化铁红、桔黄、氧化铁黄、氧化铁棕的颜色比较鲜亮，耐久性较好。

通常情况下，采用着色沥青。

3.1.3 集料

建议采用经检测合格的普通花岗岩集料。同时配制彩色混合料的碎石和石屑，其色泽最好与所配制的混合料色彩相近，这样当碎石颗粒表面颜料磨损后，仍能显示出石料色彩。彩色集料来源有限，要通过胶结料、色料和集料试验，减少对彩色集料的依赖。

3.2 彩色沥青混合料的路用性能

采用马歇尔试验来评价彩色沥青混合料的高温稳定性，用浸水马歇尔试验来评价其水稳定性。从马歇尔试验结果来看，各种颜料的马歇尔稳定度都比较高，满足规范要求。从浸水马歇尔试验结果来看，群青、翠绿这两种颜料制作的试件残留稳定度较小，浸水48 h后有松散现象，所以采用这两种颜料应予慎重。

3.3 应用实例

东莞珠三角绿道网5#线生态园段彩色沥青路面工程，大部分路段路面宽度为6.0 m，路面表面层为4 cm细粒式彩色沥青混凝土(AC－10F)，颜色为红色。采用海川明色沥青，表面清洁、粗糙、质地坚硬石料轧制的碎石粗集料，与路面色彩相近石料轧制的细粗集料，石灰石碱性矿粉，上海一品氧化铁红颜料进行配比，其中沥青用量为6.0%，颜料用量为2.5%。

3.3.1 最佳沥青用量确定

按JTJ 052－2000 T0709－2000规程进行了马歇尔最佳沥青用量试验，经生产配合比设计和验证后，最佳沥青用量为(油石比)5.8%，并按该沥青用量进行以下检验试验。

3.3.2 水稳定性试验

采用最佳沥青用量为(油石比)5.8%制备马歇尔试件，分别按JTJ 052－2000 T0709－2000规程进行沥青混合料浸水马歇尔试验和按JTJ 052－2000 T0729－2000规程进行沥青混合料冻融劈裂试验，均满足要求。

3.3.3 高温稳定性检验

采用最佳沥青用量为(油石比)5.8%制备马歇尔试件，按JTJ 052－2000 T0719－2000规程进行沥青混合料车辙试验，满足相关要求。

3.3.4 渗水性试验

采用最佳沥青用量为(油石比)5.8%制备马歇尔试件，按JTJ 052－2000 T0730－2000规程进行沥青混合料渗水试验，满足相关要求。

3.3.5 彩色沥青路面施工

1)彩色混合料的运输。

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，避免原有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。

2)彩色沥青路面的摊铺。

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:

①使用旧拌和摊铺设备时，要对设备进行全面清洗，防止原有黑色沥青的污染。

②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。

③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。

3)彩色沥青路面的碾压。

彩色沥青混合料的碾压同样分初压、复压和终压三个阶段。碾压前需将压路机光轮擦洗干净，按“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则进行。为避免钢轮压路机的粘料现象，可以考虑在压路机的水箱中加入0.15 kg/m3的洗衣粉对钢轮进行润滑。

4)彩色沥青路面施工应注意的问题。

①大规模施工前，应先实施彩色沥青试验路段。

②铺筑时注意施工细节，合理有序摊铺碾压，避免漏压、过压，禁止压路机随意停留在路面。

③拌合楼应注意控制好混合料的拌和温度。

④混合料应注意控制铁粉和明色沥青的用量。

⑤考虑到色粉对环境的影响，生产前应根据目标配合比计算出每盘混合料色粉用量，用聚乙稀塑料袋装好，拌和中由人工辅助加入。

3.3.6 实例总结

采用最佳沥青用量为(油石比)5.8%，6～11 mm碎石∶3～6 mm碎石∶0～3 mm碎石∶矿粉∶铁红 =22 ∶33 ∶39.5 ∶2.5 ∶3生产配合比拌制的沥青混凝土符合要求。该彩色沥青混凝土路面绿道建成后，方便了市民使用，满足了市民健身休闲和绿色出行要求，提升了生态宜居新东莞的品质和内涵，是具有生态、社会、经济、文化功能的民心工程。

4 施工过程质量监控及检测

质量监控应从配合比、原材料、施工工艺、路面质量等方面入手，进行彩色沥青混合料的生产配合比设计、验证以及调试，沥青、集料、铁红的抽样检测，施工机械及工艺检查，路面质量综合评价等，见表1。

表1 彩色沥青路面第三方质量监控工作内容

5 结论

彩色沥青混凝土路面的应用符合城市建设“彩化、绿化、亮化和快化”的要求，已成为美化城市环境的一道靓丽风景线，但如何降低彩色沥青成本和选择色泽鲜艳且耐久、价格不贵的颜料有待研究。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开发、研究的迅速发展和广泛应用，对我国基础设施大建设，具有十分巨大的社会意义和经济价值。

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