彩色沥青路面技术及应用

孙亚骞

(山西交通技师学院,山西 太谷 030800)

沥青是路面面层的主要材料,目前公路工程应用广泛,但是传统意义上的黑色沥青路面已经无法满足多元化的交通要求,此时彩色沥青路面逐渐出现在了人们视野中。路面颜色虽然不会对于道路通行能力产生过大的影响,但是过于单一的路面色彩肯定已经不能和多元化发展的交通需求相匹配。彩色路面一方面可以对交通疏导有帮助,同时也能够起到环境美化的作用,因此许多国家已经开始深化这方面的研究并取得了一定的进展。

1 彩色沥青路面分类

1.1 掺入彩色颜料

沥青混合料的组成成分包括集料,矿粉等多种掺料,因此前期可将矿粉进行着色处理,也可以直接将颜料加入到混合料之中取代矿粉的发挥作用,这样的方式也可以使路面呈现彩色。但是因为混合料之中只能有特定含量的矿粉,并且沥青的原色会将较浅的颜色遮盖住,因此只有在混合物中添加红色的染料才能呈现出较为明显的暗红色效果,而浅色并不能很好的显示出来。

1.2 压入彩色碎石

这种方法是在路面进行铺筑的过程中将彩色的碎石颗粒压入到路面面层当中达到为路面着色的目的。除了上述在混合料当中加入颜料充当矿粉的方式,在热压式的沥青混凝土的施工过程中可以选择这种将带有不同颜色的碎石集料压入路面的方式。因为热压式的沥青混合料级配不连续,很少含有2.36-9.5mm颗粒直径的集料,因此在其中掺入彩色碎石的方式是可行的,并且效果良好。

1.3 彩色表面处理

彩色表面处理的工艺主要有彩色稀浆处理,彩色油漆涂层等,其中彩色稀浆处理一方面能够为路面着色,同时还有养护路面的效果,其能够着色的原理是加入了彩色碎石集料以及各种颜料,粘接料和改性剂,同时选用改性乳化树脂,以平均厚度在4-6mm铺摊在路面上；彩色油漆涂层在彩色处理的相关工艺中使用的比较多,但是虽然这种方式的施工流程比较简单,却很容易因为受到磨损产生褪色现象,这在交通流量比较大的路段明显是不适用的；彩色表面处理工艺则需要在路面表层铺设粘结作用较强的树脂材料,并将带有色彩的集料均匀的洒布其上。

1.4 彩色水泥沥青灌浆路面

这种方式最早由法国人提出,被普遍认为这样做出来的路面是半刚性的。施工时可以将颜料加入到混合料中使其填充在混合料的空隙中从而显示出颜色。这种路面的突出优点就是掺入的水泥凝胶能够让混合料具备很高的强度,同时相比其他的沥青路面具备更好的高温抗变形的能力以及价格低廉的优点。

2 彩色沥青路面的功能

彩色沥青路面首先具备一般路面所具有的基本功能,同时因为有颜色的原因可以起到疏导交通,区分不同的交通区间以及在特殊路段警示驾驶者的作用。由于路面的面积比较大的原因,路面色彩对于司机的警示作用有些情况下是优于交通指示牌的效果的。除了上述的功能,彩色路面还能使得道路景观得到改善,增加人们的视觉享受以及满足对于美好城市向往的心理。

3 彩色沥青的制备

目前国内做彩色沥青路面的主要方式是改变胶结料的颜色,这种生产工艺的主要原理主要分为两种：对沥青中的沥青质进行脱色处理以及将其中的胶结料用人工聚合物进行替代。对沥青质进行脱色处理时使用专用溶剂,脱色完成后沥青整体会呈现比较浅的颜色,这时就可以向其中加入颜料以及改性剂等使沥青混合物呈现出想要的颜色。人工制备的聚合物一般由高分子聚合物,树脂,改性剂以及填充油等原料在高温下制备得到,作为一种特定的组分参与沥青混合物的构成中。因为这种方法质量可靠,工艺简单,因此更加适合广泛推广。

4 彩色沥青的应用实例

4.1 原材料的选择

沥青的选择要结合当地的自然环境以及气候条件。本案例地处山西省太原市,当地夏季最高温度可达38℃,路面温度则可以达到61℃。而冬季温度也比较低,因此在沥青的选择上要同时考虑高温稳定性和低温抗裂性能。综合考虑选择软化点较高的沥青。粗骨料选择淡紫色或浅色砂岩,其特点是针状含量低,质地坚硬,耐磨性好,加工后接近中性,与沥青有良好的粘合性。另外,骨料本身的颜色接近预铺路的颜色,摊铺效果更好。彩色沥青路面需要具备较强的抗水损害能力,经实验测得掺入法国CECABASE-280型抗剥落剂对此方面有着很大的帮助,掺入量一般占沥青总用量的2.5%为宜。

4.2 彩色沥青混凝土的配合比设计及路面施工工艺

设计彩色沥青混凝土配合比时应该综合考虑油石比以及颜料的用量,一般选择诸如AC-10、AC-13这样的密级配作为主要级配类型,如果在满足预算要求 以及施工质量的前提下选择SMA-10,SMA-13也可以,颜料不仅起到着色的作用,同时也充当矿粉的作用。油石比可以按照普通沥青的标准来确定,采用马歇尔实验的方式。与普通沥青混合料一样,在混合和运输过程中只有部分与空气接触的有色沥青会老化,但必须注意在运输过程中要求损失温度一般控制在在10℃内。运输彩色沥青混合料应该使用专用的车辆,彩色和黑色沥青相互造成污染。

混合料摊铺压实标准一般符合普通沥青的要求。 铺路前应注意检查底层的平整度和清洁度。 清洁完成后,乳化沥青应以0.3至0.5kg/m喷涂增加两层之间的粘合程度。施工结束后,路面温度降低到50℃时恢复交通。

5 结语

彩色沥青路面在当前的使用和推广过程中面对的主要是造价过高的问题,国产彩色沥青的价格当前为15000元/t的市场标准,这种高价格影响了其广泛使用,因此当前降低造价是彩色沥青研究方面的主要目标和任务,这样才能使其得到大面积的推广使用。