彩色沥青路面的作用及其应用技术研究

李 海 军

(山西省公路工程监理技术咨询公司，山西 太原 030006)

0 引言

目前，我国公路与城市道路主要以沥青路面和水泥混凝土路面为主，因此路面颜色通常分为黑色和白色两种。随着社会经济发展、人民生活水平的提高以及城市发展建设的需要，单调的黑白颜色对于驾驶员而言愈发显得单调枯燥，与此同时，人们对道路与环境的协调性、安全性、舒适性以及指引性的要求也愈来愈高，道路的彩色沥青路面的出现很好的解决了这一问题。所谓彩色沥青路面，是指采用脱色沥青、粗细碎石集料、着色剂和添加剂在特定温度下混合后形成混合料，再通过摊铺碾压成型，同时具有美观性和强度承载力的功能性的沥青路面。由于彩色路面的颜色丰富多彩，与传统的黑白路面相比，其鲜明的颜色可以用于警示交通、美化城市、改善道路环境，使城市建设更加人性化和多彩化。

1 国内外发展概况

早在20世纪50年代起，欧美国家便开始应用与研究彩色沥青路面，因其起到美化城市和诱导交通的作用，体现了城市的独特风貌。我国于20世纪80年代初才对彩色沥青路面做了试探性的技术探讨，但应用甚少效果不好。近年来，随着21世纪新时代交通和城市建设的发展，城市现代化步伐的加快，彩色沥青路面也越来越被国人所认知和重视，这种新型路面铺装技术目前也被广泛应用在各等级公路、城市道路以及公园广场上。

2 作用和效果

彩色路面不但具有一般普通路面所具备的最基本的路用功能，而且具有其独到的作用和效果，主要体现在以下几个方面：

1)美化环境：彩色路面色彩丰富，打破了传统黑白两色单调的路面颜色，给驾驶者和行人以更良好的直观心理感受、深层次心理需求和美好的视觉效果，它与城市周围建筑能更好地融为一体，包括广场、公园、街道、景区等，起到了很好的美化城市环境的作用，有效提高和改善了整个城市的特色、风格、形象和魅力。

2)路用性能优异：彩色路面具有良好的路用性能，高温稳定性、低温性能和抗水损坏性能均较好，除此之外其颜色不会随时间而消退，经久耐用。

3)组织管理交通：设置在道路附近的交通信号(如红绿灯)和道路交通标志(如道路指示牌和标线)对于道路上的驾驶员或行人而言作用极为重要，用于交通流的组织、指挥和疏导。彩色路面可通过不同颜色的设置来区分不同功能的道路，驾驶者通过视觉颜色的辨认，引导或警示驾驶者驾驶车辆进行交通分流，从而减少交通拥堵，避免交通事故，大幅增加了道路的通行能力。可以说彩色路面的应用对于道路交通的诱导起到了很好的辅助作用，尤其适用于街道十字路口及事故多发地段或医院、学校门前，用以规范道路类别。

4)缓解城市的“热岛效应”现象：当前全球变暖趋势日益明显，传统的沥青路面和混凝土路面由于材料自身的传热性，使得道路在白天积聚的光照热量夜晚仍难以消散，尤其在炎炎夏日里城市整日笼罩在较高温度的环境下，也就是通常提到的“热岛效应”现象。彩色路面能够提高路面对太阳光的反射率，很大程度上降低了路面自身吸收的热量，从而降低了其传导给城市居住环境的温度，有效地缓解城市热岛效应。

3 原材料

1)胶结料。彩色沥青胶结料一般是采用石油化工产品加工而成的无色或浅色的粘结材料，如芳香油、聚合物、树脂等调配而成，具有道路沥青的性能，对混合料的各项路用性能起着决定性作用。其与着色剂结合后，将形成彩色沥青混合料。

2)粗集料。粗集料应选用坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质，且具有良好的颗粒形状的碱性碎石，如石灰石，其应具有足够的强度和耐磨耗性，与脱色沥青粘附力强。使用粗集料规格一般为5 mm～10 mm,3 mm～5 mm。

3)细集料。细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质，可采用与路面色彩相近的石料轧制而成的机制砂或天然砂。

4)填料。填料应干燥、不结团，可采用石灰岩等碱性岩石磨细的矿粉。

5)着色剂。着色剂可替代部分矿粉加入混合料中，要求其应不溶于水和一般溶剂，且易于在胶结料中分散均匀，同时应具有良好的稳定性和耐热性，在长期紫外线照射下不褪色。常用的着色剂分为有机着色剂和无机着色剂两种，其中有机着色剂价格昂贵，且在高温环境下容易发生分解反应，颜色会发生细微变化。无机着色剂的耐候、耐光、耐热性等抗老化性能明显要好于一般有机颜料，且价格便宜，不易褪色，因此应用前景更广，如较常选用的拜耳铁红色。

4 配合比设计

目前还没有专门针对彩色沥青混合料的配合比设计的标准规范，对于设计过程，一般可参照公路沥青路面施工技术规范要求，矿料级配一般选择AC-5Ⅰ型或AC-10Ⅰ型沥青混合料。也可适当增加粗集料的比例，增加空隙率。采用马歇尔试验设计方法，包括目标配合比设计、生产配合比设计和生产配合比验证三个阶段。在生产验证阶段，进行浸水马歇尔试验检验其水稳定性。通常与普通沥青混合料相比，彩色沥青混合料的油石比要相对高一些。

着色剂的颜色可根据路面实际需要进行选择，掺量一般在2%～3%。着色剂加入后必须对混合料的外观进行检查。

5 彩色沥青路面施工

1)拌和。彩色沥青混合料的拌和方法与普通沥青混合料基本相同。彩色沥青混合料的拌和温度不宜过高，应控制在160 ℃～180 ℃，颜料应在沥青前投入，与普通沥青混合料相比拌和时间应适当延长，一般比普通沥青混合料多拌和10 s。由于着色剂的加入，拌和出料时应检查混合料颜色是否均匀。

2)运输。装运彩色沥青混合料的运输卡车的料斗应事先擦洗干净，尽可能减少污染，运输过程中应采取加盖篷布等保温措施。

3)摊铺。彩色沥青混合料的摊铺方法与普通沥青混合料基本相同，摊铺前应先将基层表面的尘土、碎石等杂物清理干净后，喷洒乳化沥青或热沥青粘层油。摊铺机应连续摊铺，全幅摊铺不间断一次性成型，摊铺速度应控制在2.0 m/min～2.5 m/min，确保摊铺后的混合料色泽一致，粒料均匀、美观。混合料在130 ℃以前必须摊铺完成。

4)碾压。彩色沥青混合料的碾压同样分初压、复压和终压三个阶段；压路机吨位不宜过大，建议采用12 t以下的压路机进行碾压。初压温度应控制在130 ℃～145 ℃，终压温度不低于70 ℃。碾压的遍数视现场情况而定，直至终压轮迹完全消除压实为止。碾压成型的彩色沥青路面如图1所示。路面碾压完成以后需立即进行养护，养护时间要求不应少于6 h。

6 结语

城市交通与环境协调发展是21世纪城市建设的重要目标之一，彩色沥青路面由于具有美化城市环境、展现城市形象和魅力、诱导和警示交通、缓解“热岛效应”现象等功能和作用，随着现代城市建设步伐的加快，其能够大幅提高城市道路的安全性和舒适性。因此，彩色沥青路面越来越得到人们的关注和认可，在我国各省、市的道路和广场等场所得到越来越广泛的应用，应用前景广阔。