彩色沥青的应用和发展

牟善友

(山东建筑大学，山东 济南 250031)

彩色沥青的应用和发展

牟善友

(山东建筑大学，山东 济南 250031)

通常所说的彩色沥青路面主要指添加颜料的沥青路面、采用彩色集料的沥青路面以及采用脱色沥青经拌合压实成型的沥青路面等。

彩色沥青；脱色沥青；着色材料

美国、日本、前苏联、欧洲等发达国家从20世纪五六十年代起，就先后进行了彩色沥青混凝土路面材料的研发，并先后在道路、广场，公园，运动场等大型场所应用。我国彩色沥青的研究起步较晚，始于20世纪80年代初期。进入20世纪90年代后．我国彩色沥青路面技术研究与应用也取得了长足的发展，目前很多二三线城市都看中了彩色沥青路面的铺装效果，彩色沥青势必会越来越多的应用到更多工程中。

1 彩色沥青路面种类及各自特点

(1)表面涂盖着色材料。有喷涂和涂敷两种工艺。喷涂就是在沥青路面表面喷上着色材料。通常使用热稳定性好的改性沥青，喷涂时可用模板辅助制作出不同图案。涂盖着色铺装时可用性能良好的涂料、乳剂，为了提高和基层间的连接效果，一般会设置联结层、腻平层。可根据不同的使用目的来进行涂料的选择。当铺装具有弹性和柔性的涂层时，若还要求具有抗滑能力，则可在涂层上面粘附小粒径彩色石料(烧制陶粒也可)，此时涂层不仅要具有足够的粘附能力来粘附撒布的小粒径集料，还要具有足够的强度。(2)无色沥青结合料。将近乎透明状态的人工合成树脂称为无色沥青结合料。可自行按设汁要求加入颜料进行着色，通常是将其直接与天然砂进行拌和，便可达到与黑色沥青路面近似的功效。

(3)脱色沥青。由于沥青中的所含的沥青质是黑色无定型物质，其含量为2%～15%[1]，所以显现出来的为黑色，所以就需要消除这部分影响，才能得到脱色沥青。脱色沥青多为乳灰色或乳黄色，是目前应用最广泛的品种，它是采用浅色高分子聚合物芳香油、树脂填充油和其他外添剂等调配出与普通沥青性能相当的结合料，再加入某种颜料，使之呈现出某种色彩，颜料可分为有机和无机颜料，虽然有机颜料色泽鲜艳，但其不耐高温且耐久性差；无机颜料价格便宜，具有良好的耐光和耐热性能，不易掉色，如铁红、铬黄、铬绿等。所以，无机颜料[2]用的范围较广。(4)使用彩色集料着色。铺筑好沥青砂胶层后撒布彩色集料，及时碾压使石料部分嵌入沥青砂胶层内，即可以形成彩色路面。它所获得的颜色深度取决于集料自身颜色和其裹覆的沥青膜厚度，另外道路表面的粘结料的磨耗速率也影响着色效果。一般在普通及繁忙的道路上集料自身的颜色不久便会显露，但在轻交通地区集料自身颜色显露需要较长时间。(5)沥青结合料着色。将无机金属盐类颜料代替同样体积的矿粉填入沥青或沥青混合料中，可以得到少量几种着色沥青路面材料。例如将占集料总重5%～7%的FeO3加入沥青混合料中可以得到红色的沥青路面材料。采用此着色方法得到的路面颜色不鲜艳、保色性能差，甚至颜色逐渐发黑发暗；耐低温、抗水损能力差出现。出现龟裂、脱粒、坑槽等破损现象。究其原因，主要还是胶结料的质量存在问题。

2 彩色沥青路面设计方法

目前我国还没颁布统一标准，可参照普通沥青技术规范进行配合比设计，配合比设计的优化决定将来混合料的使用性能。彩色沥青混合料所用的施工工艺与普通沥青混合料大致相同，应符合各种气候和荷载的要求。通过马歇尔试验，通过目标配合比设计和生产配合比设计以及生产配合比设计验证三个步骤进行试配。试件在力学性能上需达标。其中应注意着色颜料可替换部分矿粉参与混合料的配合比设计。

3 彩色沥青路面的应用

与普通路面相比，因色彩变化可在促进道路交通安全和美化街路空间环境领域发挥重要作用。(1)划分不同性质的交通区间。如图1，色彩的变化可用来划分不同的交通区间，极大提高道路可辨性，可极大提高交通安全，减少事故的发生。这些彩色专用道提供极大的了便利，避免了不必要的干扰，能让具有优先权的车辆高速行驶，准点快速，缓解交通压力。(2)警示。如图2，为解决交通标志在快速交通需求背景下的能力不足，根据驾驶员的视觉特性，尤其驾驶员对路面的注视性以及对色彩的敏感性，美国、日本等发达国家纷纷把注意力转移到路面标示上。在特殊路段采用彩色铺装，用来提醒交通参与者，有效地降低交通事故发生率。(3)缓解疲劳。从心理学的角度来看，公路直线段过长，不仅容易造成驾驶员思想上的麻痹与错觉，而且也会产生乏味、单调感，降低了交通的安全性。即使好的线性设计也有局限性，驾驶员注视最多的还是那些乏味单调的黑色与灰白色路面，这些路面对人的神经系统有镇静作用，会减弱驾驶人员的注意力。如果在路面上找出路，铺装色彩路面便可有效引起驾驶员注意，让其头脑清醒不困倦，有利于减少交通事故。即使在直线段，通过合理设计图案与色彩的变化，也不易产生疲劳感，更会缩短与目的地之间的距离，能够减少工程造价和运输成本，节约时间，一举多得。(4)提高亮度。由于人眼对光的变化需要一定时间适应，一般要经过4-6 min的适应时间[3]，这就是往往隧道入口事故率较高的原因。即使对眼睛产生1S的影响(按高速上要求的最低车速60 km/h计算，机动车1S就可以行驶16．7 m)，很容易导致事故发生，所以要采取必要的安全措施。采用亮色铺装可显著提高隧道内路面的亮度，这就可以在节省隧道内的照明能源的前提下，行车安全性不打折扣。(5)美化道路环境。如图3，铺筑的彩色沥青可以美化道路周围环境，良好的视觉效果可给人一种独特的感受，留给人们一个很好的印象，营造出一个温馨宜人的气氛，使道路更加人性化，提高城市空间生活质量。

4 工程案例及发展前景

4.1 工程案例

(1)机动车道。如福建龙岩长町松毛岭隧道、北京市长安街延线及石景山游乐场、北京阜石路公交专用道、甘肃王家山高速ETC出口、日本九州市199国道两侧铁红色路面、日本水户市50号国道正弯道位置上铺有专供大型客车行驶的黄色路面。(2)景观道路铺装。如济宁微山湖航道河公园、淮南市山南新区淮河大道、沈阳市植物园彩色游览路、日照市植物园景观道路。(3)慢行系统、自行车专用道和人行道。如天津滨海新区人行道、漳州长泰自行车道、东营黄河路自行车道等。(4)大型广场路面铺装。新疆吐鲁番葡萄沟景区停车场、国家审计署新办公楼坡道等，呈现出了遍地开花的状态。

图1 划分机动车道

图2 山东青龙高速匝道合流处警示线

4.2 应用前景

虽然彩色沥青路面成本与传统黑色路面相比价格较高，但彩色沥青路面在提高城市形象、提高交通安全、提高驾驶员舒适性方面，是传统黑灰色路面所无法企及的，近百年来发达国家城市交通发展经历了三个阶段。第一阶段，在发展初期为了防止雨季道路唧泥，保证机动车的行驶，就需要提供强度高耐久性好的路面。铺装技术是急需解决的问题。第二阶段，这一时期的特点是汽车保有量猛增，交通日益拥堵。各国为了解决交通难题，就在道路网规划方面和线形的设计方面以及提高道路通行能力上进行攻关。第三阶段，在这一阶段由于看中了它的交通功能和艺术功能，因此彩色沥青路面在发达国家得到应用广泛。而在我国，尽管正处于第二阶段，解决道路网规划设计问题，提高通行能力，降低交通事故发生率仍是城市建设面临的主要问题。目前正逐步向第三阶段过渡，城市景观环境建设逐步取得进展，各地都相继诞生了由彩色沥青铺装的专用道，既在交通安全管理方面发挥作用，又在改善城市外部空间环境领域显出独具魅力的装饰特性，无不体现着以人文本的发展理念。

[1] 邱义成. 浅析温拌型彩色沥青路面[J].城市建设理论研究:电子版 , 2012(20).

[2] 吕廷军，范大海. 彩色沥青混凝土在城市道路的应用研究[J].城市建设理论研究:电子版 , 2013(36).

[3] 陈丙秋. 彩色沥青路面的应用与发展前景[J].交通与运输，2006 (1) :35-37.

(本文文献格式：牟善友.彩色沥青的应用和发展[J].山东化工，2017，46(14)：123-124，128.)

Application and Development of Color Asphalt Pavement

MouShanyou

(Shandong Jianzhu University，Jinan 250031 China)

Generally referred to as the color of the asphalt pavement mainly to add the paint asphalt pavement, the use of colored aggregate of the asphalt pavement and the use of decolorization asphalt by mixing compacted asphalt pavement and so on.

color asphalt； decolorizing asphalt；coloring materials

2017-05-09

牟善友(1994—),山东日照人，研究生， 研究方向：沥青与沥青混合料。

U41; X70

A

1008-021X(2017)14-0123-02