摘要:随着经济发展,彩色路面得到了越来越多人们的关注。作为彩色路面的铺面技术,也得到人们的重视。 长期以来,道路路面只有2种颜色,即白色(水泥路面)和黑色(沥青路面)。随着经济的发展,世界上许多国家开始注意到铺筑彩色路面可以起到美化环境,给人以良好心理感受的作用,因而彩色路面作为一种新型铺面技术,逐渐引起了人们越来越多的兴趣和重视。从20世纪60年代起,在欧、美、日、韩等发达国家便开始研制和应用彩色路面,而中国对该技术的研究应用却相对较晚。彩色铺面因其丰富的色彩,优良的性能,完善的工艺流程,应用十分广泛。在风景区、疗养区或公园,铺设各种色彩的路面和广场,与周围绿色草地、树木、花卉相映,使环境更为宜人。彩色铺面对道路交通的组织和控制作用也日益受到人们的重视,在城市道路中铺筑不同色彩的路面在某种程度上比竖立交通标志牌更好,他能够自然地引导驾驶员。例如在事故多发地段铺筑红色或黄橙色路面,可以直观地提醒驾驶员注意,做到谨慎行车。又如在通过中小学区域的道路上,铺筑红色路面,提醒驾驶员减速慢行,避免交通事故的发生。 对于城市道路交通的管理,仅依靠信号灯或人工指挥是不够的,专家认为,采取改变道路条件,能对驾驶员起到引导作用,保证车辆行驶在应该行驶的位置,也即将车道区分开来。铺筑不同色彩的车道,汽车沿不同颜色的车道行驶,要比在路面上划标志线好。日本在城市街道中将不同车道铺成不同颜色,不仅是为了美化城市,也是为了引导交通。彩色路面不仅在城市道路中得到应用,而且在公路上也开始应用,例如法国巴黎东北有一段30 km的公路就铺成蓝色,因为蓝色能使驾驶员精神愉快,不易疲劳。这说明彩色路面还可以起到调节驾驶员心理和情绪的作用。
1彩色铺面的种类:彩色铺面根据选用的材料和施工工艺不同。可以分为:在制造混合料时掺人彩色颜料;在铺设路面期间把彩色碎石压人面层中:彩色表面处理;使用普通沥青与有色彩的集料混合:使用浅色结合料与彩色集料混合,以及彩色半刚性路面等。
1.1掺入彩色颜料:该法是直接将颜料作为矿粉加入沥青混合料中拌和,用以铺筑路面,但由于沥青黑色屏遮作用,颜料的色彩显示不出来,仅红色颜料可以做到被接受的暗红色,而对于黄色、绿色等浅色则更无法显示。
1.2 在铺设路面期间把彩色碎石压入面层中:热压式沥青混凝土可以在碾压时将装饰性彩色碎石嵌压在表面。热压式沥青混凝土重要特性之一是他的级配为间断级配, 也就是说,粒径2.36-9.5 mm集料含量很少,他是由砂、细的矿质填料和沥青组成的结合料中掺人14~16 mm中粒径的彩色集料组成的。
1.3彩色表面处理 1.3.1彩色稀浆封层 彩色稀浆封层技术是近年来在欧洲应用的一种彩色路面施工新技术,他采用改性乳化树脂作为粘结料,集料采用彩色碎石,配以颜料及添加剂,使用专门摊铺机进行施工,摊铺厚度一般为4-6 mm。由于该技术属于薄层罩面,可以直接在原有路面进行施工,而不需对原有路面进行铣创等前期处理。彩色稀浆封层混合料的一般配方见表1。
.jpg)
1.3.2彩色油漆涂层 在一般的沥青路面或水泥混凝土路面上喷涂彩色油漆涂层或其他相关产品,其缺点是易磨损。 1.3.3彩色表面处治 在沥青路面或混凝土路面上撒布粘接力强的树脂,再撒布有色骨料使其粘接。
1.4 采用一般的沥青与彩色集料混合 当使用一般的沥青,他所获得的颜色深度有赖于集料本身的颜色、集料上粘结料膜的厚度以及暴露在道路表面的粘结料被交通磨耗速率。一般在普通及繁忙的道路上集料本身的颜色很快就会显露出来,但在轻的交通地区如果使用指定的彩色面层。集料本身的颜色只有在较长时间才能暴露出来。
1.5使用浅色结合料与彩色集料混合 浅色结合料是一种新型的铺路材料,他与传统的筑路材料沥青有着相似的性质,因此人们也常将其称为彩色沥青。由于浅色结合料在用于铺筑路面时可以任意配成不同的色彩,色泽鲜明而且非常牢固。因此现在大多数彩色路面是采用这种工艺制作的,具有很好的应用前景。
1.6 彩色半刚性路面 彩色半刚性路面是施工时浸透性水泥乳浆中掺人颜料进行着色,然后将乳浆灌入到开级配沥青混合料的空缝中,经过养生后,即形成彩色半刚性路面,其优点是强度高,耐久且抗油蚀。
2彩色混合料的技术性能 浅色结合料一般是由树脂、聚合物、石油馏分等经过混炼而形成的产品,现在国内外产品均属于此类。对于通过将沥青脱色后制成浅色沥青的工艺,理论上来说是可以的,但到现在为止还没有真正的产品,国内关于脱色沥青的说法也是有误的。笔者近年来一直从事彩色结合料产品的开发,并已成功地应用于西安、成都等地。其技术性能与国外同类产品性能比较见表2。
3彩色混合料的设计方法 3.1彩色混合料的选择 彩色混合料的材料包括浅色结合料、矿质集料、颜料等,这些材料的本身品质直接影响到混合料的性质,故混合料设计首先要慎重选择材料。 3.1.1浅色结合料的选择 浅色结合料作为混合料中主要的粘结料,其性质的好坏会直接影响到铺面质量的好坏。考虑到中国气候差异较大,应在不同地区选择不同的浅色结合料,这一点可以通过调整原材料比例来实现。比如在南方炎热地区,可以选择针人度小一些的浅色结合料如70#,在北方寒冷地区可以选择针人度大一些的寒区用浅色结合料。 3.1.2矿质集料的选择 由于彩色混合料不同于一般沥青混合料的一个重要差别就是色彩要求原则上尽量选用与设计色彩相近的石料,这样可以保证铺筑的彩色路面色彩均匀、耐久,同时所选集料还应满足强度要求。 3.1.3颜料 有机颜料的耐热老化性要比无机颜料差, 因此在选择颜料时,可根据具体情况加以选择。
3.2彩色混合料的配合比设计 彩色混合料的配合比设计主要内容有:确定混合料矿料级配、确定浅色结合料用量以及确定颜料用量。 3.2.1集料的级配组成 集料的级配组成设计基本上与普通沥青混凝土面层相类似,对于停车场、住宅小区等承载力较小的地方,可采用较薄层的彩色铺面,其级配可选择AC一5或AC一10等。对于道路铺装,可以采用AC-1 3、AC-16等级配。 3.2.2确定浅色结合料用量 采用马歇尔试验来确定浅色结合料的最佳用量,仍不失为一种简单易行、行之有效的方法,然后即使都是应用马歇尔试验方法,根据浅色结合料不同的使用目的,确定结合料用量应有差别。 3.2.3颜料用量的确定 颜色是彩色铺面一个极为重要的环节,而颜料是控制混合料颜色的最主要因素,颜料用量选取应慎重。在确定颜料用量时,可按彩色结合料生产配合比掺加1%、2%、3%、4%、5%共5种不同含量颜料,经反复比较,得出最为鲜艳的颜料用量,然后按此用量调整生产配合比,并进行马歇尔试验,当马歇尔技术指标也合格后便可使用。 4彩色沥青混合料的施工工艺 彩色沥青混合料的生产工艺与一般沥青混合料的生产工艺基本相同,不同之处是各工艺路线上所加入的材料发生了变化,填料变为颜料,骨料变为彩色碎石,结合料变为浅色粘结料。采用现有的沥青混合料施工设备生产彩色沥青混合料应注意以下几个问题。
4.1彩色结合料的存贮温度 由于彩色结合料是通过化工原理合成的粘结剂,他具有类似沥青的流变特性,但是该种结合料的加热温度一般要低于普通沥青10℃左右。
4.2拌和、摊铺、碾压设备清洗 在用沥青混合料搅拌站拌和彩色沥青混合料时,需要用柴油彻底清洗沥青供给泵及沥青计量泵到沥青进入搅拌器之间的管道,对于搅拌设备可以先用干燥石料拌和,然后用柴油加干料搅拌,直至清洗干净。摊铺机的清洗采用热干集料加柴油反复摊铺,直至热骨料无黑色痕迹为止,压路机应采用柴油清洗,并在厚纸或麻袋上反复行走,直至没有黑色压痕为止。
4.3彩色混合料摊铺新工艺 为了适应彩色沥青路面的施工,在日本出现了新型的复式沥青摊铺机,他可以同时进行上下层沥青混合料的摊铺,以及不同车道上进行不同沥青混合料摊铺,这对于改善彩色路面铺筑具有重大意义。 4.3.1复式沥青摊铺机的原理 复式沥青摊铺机是一种可以同时摊铺2种不同种类沥青混合料的摊铺设备,上下两层同时摊铺的复式沥青摊铺机。 用复式摊铺时的原理如下: (1)沥青混合料通过自卸卡车装入受料斗: (2)摊铺机通过加料器将摊铺在下层的混合料装入下层的装料斗,摊铺在上层的混合料装入上层装料斗,上下层料斗的转换是通过加料器中间的调节板完成的; (3)下层料斗的混合料通过摊铺机上的供料器运送到下层刮料板前面进行摊铺: (4)上层料斗的混合料通过摊铺机上供料器运送到上层刮料板前面进行摊铺。 4.3.2复式沥青摊铺机的主要技术参数 表3所示为复式沥青摊铺机的主要技术参数。 在日本摊铺具有彩色沥青路面的双层混合料时,典型采用的断面型式如图8所示。
5小结 彩色沥青路面在中国是近几年才兴起的一种新型路面结构,其在中国的应用才刚刚起步。在使用这些材料时,一定要根据当地的气候、地理、环境、财力等条件,因地制宜地选择合适的材料,同时需积极地研究新型的彩色铺装材料及其施工设备,以使其国产化。
|