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新型路面材料彩色沥青混凝土的技术与应用

2020-09-26马兆宁

工程建设与设计 2020年17期
关键词:集料摊铺碾压

马兆宁

(邢台路桥建设总公司,河北 邢台 054001)

1 引言

彩色沥青混凝土路面研究与应用自20 世纪50 年代就已经开展,相较于传统沥青路面,其能够与周边环境、建筑实现更好的协调、统一,并达到诱导交通的目标。我国于20 世纪80年代开始推动彩色沥青混凝土路面研究,但应用案例较少,随着城市化进程的不断加快,人们对于交通体系的要求也越来越高,各类适宜我国城市建设环境的彩色沥青混凝土路面铺装技术的研究、应用开始逐步铺开。

2 彩色沥青混凝土路面概述

2.1 定义

彩色沥青混凝土路面材料在制备过程中,将各色石料、色料等材料与脱色沥青进行拌和,拌和过程中需将其控制在特定的温度,经后续的运输、摊铺、碾压最终形成具备相应强度、性能的沥青混凝土路面。彩色沥青混凝土作为新型路面铺装材料,其性能与传统石油沥青混凝土相同,可用于对路面颜色有特殊需求的区域,如操场、球场、景观区、慢车道、游览路等区域的铺装【1】。

2.2 特点

1)彩色沥青混凝土路面性能优良,力学强度满足道路铺装要求,并且具有一定的塑性、弹性,能够与汽车轮胎进行较好的附着,其减震性能较高,高温稳定性、耐久性、抗水损性都非常好,与基层黏结性强,几乎不存在变形、沥青剥落等问题。而且路面弹性、柔性极佳,适宜作为散步区域的路面铺装层,相较于普通沥青混凝土路面,摩擦系数较高,特殊区域能够有效防滑。

2)彩色沥青混凝土路面色泽可持久不褪色,其色彩主要来自石料自身颜色,不会对周边环境造成危害,而且能够适应较大范围的温度变化,容易清扫、冲洗,维护较为方便。有效改善沥青路面单调的色彩特性,与周围环境更为协调搭配,能够美化城市、改善道路环境。

3)在交通管理工作过程中,彩色沥青混凝土路面能够诱导车辆,通过不同色彩为驾驶人员提示前方状况,提升道路通行能力,改善交通安全环境,且具备良好的吸声功能,有效减少胎噪。

4)相较于其优点,彩色沥青混凝土路面施工准备期持续较长,各类色彩集料的来源较为有限,而且其使用寿命相对较短,整体施工成本较高等问题而阻碍了彩色沥青混凝土路面的普及应用【2】。

3 彩色沥青混凝土路面施工技术应用

3.1 材料制备

3.1.1 沥青

彩色沥青会对沥青路面的低温抗裂性、高温稳定性、路面抗滑性、施工和易性等性能产生直接影响。为保证成品混凝土色彩,需对自身颜色深度进行合理控制。

3.1.2 集料

彩色沥青混凝土路面所使用的集料包括天然石料、人造彩色陶粒。但选择时需要确保集料表面干燥、清洁、无杂质、无风化、坚硬、颗粒成立方体,具有良好的嵌挤能力。可使用反击式石料破碎机进行加工,尽量选择与路面设计颜色接近的天然石料为粗集料,彩色机制砂为细集料。

3.1.3 颜料

彩色沥青混凝土路面颜料选择必须确保满足施工质量要求,需要关注其溶水性、耐热性、感旋光性、褪色性等要素,所需的各类添加剂,可用于改善路面抗水损性能,延长路面使用性能。具体选择品牌、用量需要结合现场实际情况【3】。

3.1.4 填料

彩色沥青混凝土路面施工过程中,颜料属于填料的一部分,但仍旧会存在一定不足,这时可以选用憎水性石料研磨的矿粉作为补充填料,不能含有泥土、有机物质,严禁使用回收粉尘作为填料。

3.2 配比设计

彩色沥青混凝土物料配比设计容易影响混凝土性能。为保险起见,可根据GB/T 32984—2016《彩色沥青混凝土》中级配相关标准,结合现场实际调整试验,获取各类矿料使用比例,对于需要进行试验的,要选择具备相应资质的人员、机构进行试验。所获取的理化指标要绘制成关系图,以便结合施工区域气候、使用等标准要求确定最佳油石比。整体操作方式与普通沥青混凝土配比设计方式基本相同,但其难点在于控制颜料用量,需要通过具体试验结合肉眼观察,确定材料光亮度、色彩浓度满足使用要求,尽量避免因用量过多造成的颜色过深,增加施工成本。

3.3 材料拌和

彩色沥青混凝土拌和前要将拌和缸、输送管、运输车、施工机具清洗干净,基本项目参考普通混凝土规程进行操作,重点关注拌和温度,控制在150~170℃范围,搅拌时间可根据实际拌和情况进行延长。材料要保持稳定,确保满足设计配比要求,色粉的使用过程中需要考虑对环境的影响,提前计算好混合料色粉用量,因着色剂多为细小粉状物,不应单独置于拌缸,在明确适宜的比例后,与物料一起投入到搅拌器当中,确保获得良好的搅拌效果,出料后及时检查颜色、粒料均匀性【4】。

3.4 材料运输

彩色沥青混凝土拌和完成后,要使用车辆运输到现场使用,车辆底部、两侧均应清扫干净,并涂油水混合液,将可见余液清除干净,多余混合液不得积聚,车辆要配备可覆盖整车的篷布,混合料运输过程中需要关注车辆运输能力与摊铺能力的协调、搭配。摊铺开始时摊铺机前要有相应车辆等待,施工前要对驾驶人员进行技术交底,避免出现运料异常影响混合料冷却。

3.5 摊铺碾压

彩色沥青混凝土摊铺前要将路面基层清理干净,然后使用乳化沥青喷洒表面,改善界面黏结力,减少雨水下渗通道。做好垫块工作确保满足起始摊铺厚度标准。摊铺时根据工作具体安排,综合混合料生产、运输、摊铺、碾压能力控制摊铺机工作速度,确保摊铺连续、持久,可采用全幅摊铺,通过一次成型达到粒料均匀、色泽一致的目标(见图1)。

图1 彩色沥青路面摊铺

对于混凝土碾压施工,要结合工程现场工作总量选择满足要求的机械设备,遵循紧跟、慢压、高频、低幅原则,经初压、复压、终压阶段,初压温度控制在130~145℃、终压温度控制在不低于70℃,初压要使用重型压路机静压1 遍,然后轻振碾压1 遍,复压利用小型压路机碾压1~2 遍,直到轮迹完全消除。碾压前压路机钢轮要清理干净,并加注润滑液,避免出现黏料现象,碾压完成后,要在路面温度达到常温后才能使用(见图2)。

图2 彩色沥青路面碾压

3.6 检查检验

彩色沥青混凝土路面铺装完成后,通过随机方法进行抽样检查,并对检查检验的数据进行分析,所获取的结果对比设计要求,进而了解彩色沥青混凝土路面铺装的整体质量水平。彩色沥青混凝土面层应平整、密实,不存在裂缝,面层与路缘石等构筑物应顺接。对存在质量缺陷的区域,要及时进行修饰、修补,使用切割机将路面切开,保证切割面平整,用煤气喷灯将切割面沥青软化,迅速喷乳剂,摊铺在规定温度下混合好的彩色沥青混合料,然后及时进行碾压压实操作。

4 结语

彩色沥青混凝土施工技术作为新型路面铺装技术,能够对环境进行美化,同时实现引导交通、减少事故的功能,经近年来的研究应用,其技术、性能已经取得了有效进步。虽然彩色沥青混凝土路面相较于普通沥青混凝土存在材料、成本方面的劣势,但随着材料工艺及施工技术水平的不断完善,彩色沥青混凝土路面的优势会逐步凸显,其应用会越来越广泛。

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