袁 浩 张 静 薛广锦
(江苏山水建设集团有限公司,江苏 句容 212400)
彩色沥青混凝土路面的研究与应用始于20世纪50年代,欧美等国家首先对其进行了研究,与传统的沥青路面相比较,彩色沥青路面可以与道路周围的建筑更好地协调,可以起到美化城市和诱导交通的作用,得体的运用可以体现出一个国家或一个城市的特色和风格。我国于80年代初对彩色沥青混凝土进行了技术方面的研究,但实际应用并不多。随着我国社会经济的发展,人本主义理论在城市建设中的应用,人们对于生活环境、交通环境有更高的需求,因此近年来彩色沥青开始运用于交通工程、公园、体育场等。
彩色沥青路面时指脱色沥青与各种颜色石料、色料等材料在特定的温度下拌和,再经过摊铺、碾压而形成的具有一定强度和路用性能的路面,目前主要有红、绿、黄、蓝、驼等色系。彩色沥青混凝土是一种新型的路面材料,路用性能和普通石油沥青混凝土相同,可以用于步行街、景观区、建筑屋顶、操场、球场、慢车道以及公园游览路等场合。
我国在20世纪80年代初进行过彩色路面技术的研究,由于彩色胶结料的制造技术有限而影响到彩色沥青混凝土在我国的推广使用[1]。彩色胶结料一般分为两类,一种是用适当的溶剂将石油沥青中的黑色沥青质脱去,留下颜色较淡的其它组分,并配以改性材料,加入一定色泽的特殊颜料,使沥青按需要变成红、黄、蓝、绿等不同色彩的胶结料。但此生产工艺复杂,需投人大量资金及设备,且污染严重;另一种是利用现代石油化工产品,人工调配出与沥青性能相当的浅色胶结料。 此技术生产的彩色胶结料的粘结性、弹性和韧性指标大大优于普通沥青。我国研制的彩色胶结料均为此种[2]。
彩色沥青的颜料应具有感旋光性、耐光照、耐热、不易褪色、不易溶于水和稳定性好等特性,多选用无机颜料,其价格较有机颜料便宜,耐光、热和抗老化能力较强,例如铬红、铬黄、铬绿等。在颜料粒度适当的情况下,其比表面积越大,着色强度越高。颜料粒子的大小还会影响其遮盖力和着色强度,以及颜料的耐光牢度。颜料分散程度的好坏和分散体系的稳定性也直接影响彩色沥青混凝土的性能[3]。
一般选择碱性石料,并且集料与胶结料的粘附性必须达到4-5级以上(JTJ032-94)。色泽是集料选择的重要积聚,集料的底色对色彩的反映效果不同,一般选择与铺面颜色相近或浅色粗集料[4]。细集料要选用洁净的、砂当量和含泥量符合技术指标要求的与粗集料相同岩石轧制而成的机制砂或石屑。
填充料一般采用石灰岩磨细的矿粉,要求干燥洁净。
选用酸性石材的情况下,由于沥青与酸性石材粘附性较差,为延长路面使用寿命,提高路面抗水损害能力,一般需要添加抗剥落剂,以便提高沥青与石料粘附性[5]。
彩色沥青路面根据选用的材料和施工工艺不同可以分为沥青结合料着色、使用彩色集料着色、彩色沥青结合料和无色沥青结合料[6]。
将无机金属盐类颜料代替同样体积的矿粉摊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,采用这样的着色方法得到的沥青面层材料色调低,明度暗,通常需要利用缘石或栽植的映衬加以烘托才能得到较好的色彩效果。沥青混合料中的石料用量多,交通磨损大时不宜采用。
以彩色石料代替部分普通石料,在沥青砂胶层仍保持足够温度时散布碾压,使石料部分嵌入沥青砂胶层内,即可形成彩色路面。
彩色沥青结合料是一种人工合成树脂,多为乳灰色或乳黄色,与砂石材料按照级配要求混拌,即可得到彩色沥青。
将无色沥青结合料按照设计要求加入颜料或染料,使涂层之上粘附一些小粒径彩色石料。
4.1 具有良好的路用性能,如足够的力学强度,一定的弹性和塑性变形能力,与汽车轮胎有较好的附着力,有高度的减振性,在不同的温度和外部环境作用下,其高温稳定性、抗水损坏性以及耐久性均非常好,且不出现变形、沥青膜剥落等现象,与基层粘结性良好。
4.2 色泽鲜艳持久、不褪色、能耐77度的高温和23度的低温,不扬尘且容易清扫和冲洗,维护比较方便。鲜艳的色彩改善了普通沥青路面黑色的单调性,与周围的建筑或景观相互搭配,起到美化城市、改善道路环境的作用。
4.3 具有诱导车流,使交通管理直观化的作用。通过不同的路面颜色清晰地警示汽车驾驶员前方道路的安全状况,增加道路的通行能力和交通安全。
4.4 具有较强的吸音功能,汽车轮胎在马路上高速滚动时,不会因空气压缩产生强大噪音,同时还能吸收来自外界的其他噪音。
4.5 具有良好的弹性和柔性“,脚感”好,最适合老年人散步,且比普通的沥青路面摩擦系数高,冬天还能防滑,再加上色彩主要来自石料自身颜色,也不会对周围环境造成大的危害。
4.6 与普通沥青相比较,轻质馏分挥发较少,降低对环境的污染。
相对于这些优点,彩色沥青混凝土路面也有其不可忽略的缺点,其施前期准备时间长,集料如颜色石料等来源有限,并且彩色沥青路面的使用寿命也相对较短,成本高,投资费用大,因此并不能像普通沥青路面那样普及[7]。
彩色沥青混凝土路面作为一种新型的铺面技术,在欧美等发达国家已经较为成熟,并有大面积使用,被视为“绿色建材”。经过多年的研究,我国的彩色沥青混凝土路面的技术性能方面已经有长足进步,随着研究的进一步发展,施工方法体系的进一步配套成型,彩色混凝土路面在我国的应用将会越来越普及。
[1]牟明仁,鲁艳军,魏锋等.彩色胶结料的研究与应用[J].大连民族学院学报,2005.5:73-80.
[2]任少英,刘晓丹.彩色沥青混凝土路面的应用及展望[J].内蒙古农业大学学报,2006(12):178-179.
[3]罗时柳,张恒涓,衷海兰.广州地区彩色沥青路面的研究[J].中国市政工程,2006(4):1-4.
[4]曹霞,宋秀莲.彩色沥青路面在我国城市道路中的应用[J].天津建设科技,2005增刊224-225.
[5]谢福炯,陈志成.彩色沥青混凝土在城市道路中的应用[J].市政技术 2003(5):173-175.
[6]陈菊香,卓建平.公路建设的“新型绿色建材”中国公路[J].200709:88-90.
[7]孙明,彩色沥青混凝土路面的应用[J].经济技术协作信息,2007(20):87.