彩色沥青混合料在市政工程中应用的研究

2024-01-20 03:31陈昌鑫
关键词:集料摊铺彩色

陈昌鑫

广州市建筑材料工业研究所有限公司 广东 广州 510663

近几年以来,城市化发展速率不断加快,人民群众对于美和艺术的追求也在不断提升,市政项目经由以往的实用性也逐渐向着协调性趋势前进,因此,这就为彩色沥青开辟了一条前进之路。将彩色沥青应用在市政道路项目中,可以更好地发挥出提高辨识效果、吸音、柔韧性优良等作用,为人们的日常出行提供便利。而纵观实际情况可以发现,我国对于彩色沥青的应用依旧处于起步阶段,还需要加大研究力度,相应工作人员也应该明确彩色沥青的价值效用,切实提高对彩色沥青的应用水平,以此保障彩色沥青可以更好地为市政项目的开展与建设提供助力。下文笔者也将对彩色沥青混合料在市政项目中的使用展开分析,希望在笔者的研究下,可以为相应人员提供建议,并为市政领域做出贡献。

1 彩色沥青概述

所谓彩色沥青,其所指代的就是脱色沥青以及各类颜色的石料、颜料以及添加剂等,在规定好的温度环境中融合搅拌,即可配备制作成为各类颜色的沥青混合料,再经由摊铺处理、碾压作业等形成具备一定硬度与稳定性的彩色沥青道路路面[1]。

2 彩色路面的诞生与发展

长时间以来,道路的铺面只有白色,也就是水泥路面以及黑色沥青路面,在二十世纪六十年代的初期,前苏联道路研究机构开始对彩色路面以及相应的彩色道路铺装材料进行调查探索,这一举动随之引发了广大群众的关注与重视,现阶段,在欧洲等国家以及日本都开始大范围应用彩色沥青,并且其彩青路面的使用已经形成了一定的规模。直至二十世纪九十年代,彩青路面已经获取了长足稳定的发展与进步,铺筑道路的材料也经由初始阶段的黑色沥青向着浅色树脂类型的材料转变,探索方向也经由过去的纯粹研究路用性向着美观性、发展性、实效性等方向转型[2]。

现阶段,彩色路面在一些经济发展水平较高的国家之中,已经被大范围使用在繁华的商业街区、人行道路、观光旅游区域、文化设施、中心广场等环境中的道路铺装。其不仅颜色鲜亮、为人们提供一种轻松休闲之感,还可以缓解人们的视线疲劳,并且彩色路面还可以自由拼接组合形成具有艺术气息的几何图案,将彩色路面进行施工作业,可以更好地清洁城市,装饰美化城市环境。

笔者将我国济南市彩色路面工程为实例进行说明,济南市在2011年就率先施工完成了两条慢行一体化彩色道路——文化路、玉兴路。这一工程的进行,为济南市道路项目的建设与发展提供了推动力量。

图1 彩青路面

3 彩色沥青与黑色沥青之间的区别

通过笔者调查研究发现,彩青路面的含义就是添入了相应颜料材料的道路路面,使用了石油树脂,这也就是人们普遍知晓的浅色沥青,同时在混合料中添加各类颜色材料的道路路面。当前时期,彩青路面施工时所使用的为颜色较浅或者是没有颜色的胶结材料,其也就是聚合物、树脂等相互融合配备制作而成的沥青结合料,通过添加不同颜色颜料,使得其显现出预定的颜色。依据施工要求,可以添入各类不同类别的颜色,以此实现预期美感与应用功能。而黑色沥青主要应用道路石油沥青,是经由原油加工处理以后形成的一种产品,在常温环境下,属于黑色亦或是黑褐色的粘稠液体、固体,因为沥青之中所包含的沥青质属于黑色并且没有固定形态的物质,其含量大概为2%-15%,因此显现出来的颜色为黑色[3]。

4 彩色沥青性能特点

首先,彩色沥青有着十分优良的路用性能,在不相同的温度以及外部环境的作用力之下,彩色沥青表现出了十分优异的稳定性、抗水损能力以及耐久性,同时彩色沥青在经过长时间的应用以后,还不会产生变形、沥青膜脱落等情况,与基层之间的粘接程度优良[4]。

其次,彩色沥青有着十分显著的颜色鲜亮、色泽亮丽、不褪色、可以承受77°的高温以及-25°的低温,便于工作人员进行维护保养。

再次,彩色沥青还可以高效吸收往来车辆的噪音,汽车轮胎在道路上快速行驶滚动时,不会因为空气压缩的原因而出现十分强大的噪声问题,并且彩色沥青还可以吸收来自外部环境的其他噪音。

最后,彩色沥青有着优良的弹性以及柔韧性,“脚感”优异,适合广大群众行走,适合老年人散步,并且在冬季还可以发挥出防滑的作用,再加上彩色沥青的颜色主要来自于石料本身的颜色,也不会对周边环境造成不良影响与污染。

5 彩色沥青用途

5.1 便于交通管理

彩色沥青路面在世界其他国家,如欧洲等,被大范围用作提示道路应用者在哪一时间段可以应用那一部分道路,这在管控不同等级的道路应用者以及提供分流车道为不同使用者而言是十分高效的,在欧洲,彩色路面大范围应用在提供一个独立的车道,为特别的道路应用者,如专门应用于公共交通的公交车道、自行车道、用作紧急行车以及贵宾通行的电子收费车道等[5]。

5.2 防止事故

彩色防滑系统有着十分优良的防滑能力,最为直观显著的效果就是极大程度减少刹车距离,规避交通事故的出现,特别是在阴天下雨等恶劣天气,彩色沥青路面还可以消除水膜情况对道路安全造成的不良影响。除此以外,应用在急转弯以及斜坡等道路位置时,车辆打滑以及侧滑问题显著下降。

5.3 交通减速

彩色沥青路面处于一部分减速带位置进行颜色区分,这样展开区分是十分高效实用的,可以切实将其不必要的交通违规事故出现,提高交通安全性。

5.4 吸收噪声

彩青路面的应用与普及可以在一定程度上优化城市外观与整体形象,显现出城市的特色,不仅体现在城市外观方面的改变,还体现在城市中广大群众生活环境的改变,可以切实保障城市所受到的噪声污染降低,这是因为彩青路面有着十分优异的吸音作用,可以切实优化道路上汽车行驶噪音的问题。

6 彩色沥青混合料在市政工程中应用与施工

6.1 原料准备

彩色沥青混合料施工所需要应用到的原料主要有:脱色沥青、颜料、添加剂以及填料等。首先,对于脱色沥青而言,其整体质量将会直接对混合料造成影响,因此脱色沥青的选用应该依据政府部门下发的政策标准,并结合施工环境的气候特点、经济费用、沥青软化性等多个因素选择适宜的施工材料。

其次,对于集料而言,所应用的集料可以依据规格划分成为粗集料与细集料。为了使得路面颜色保持良好的耐久性,那么粗集料就应该选用与规定颜色一样,或者尽量相似的原料制作配备形成。笔者通过多年工作经验,建议使砂岩以及花岗岩。因为彩色石料的来源以及加工等方面都有着一定限制与影响,因此就应该适当加大压碎值、磨光值的参数要求。而细集料则可以应用粗集料轧制形成的机制砂与石屑,但是必须保障细集料纯净度高,其含沙量等必须满足规范标准[6]。

再次,对于颜料来说,颜料是彩色沥青的重点,其被分为有机与无机两种,前者颜色鲜艳,但是所需要耗费的资金较多,耐久性相对较低。后者价格低廉,抗老化性能优良。

最后,对于添加剂而言,为了强化彩色沥青的抗水能力,加长路面使用寿命,彩色混合料就应该适当添加抗剥落剂,这样才可以保障市政路面质量。

6.2 彩色沥青配合比设计

目标配合比设计。依据所选用的材料,经由矿料级配展开配合比的计算分析,以此来计算出最优配合比参数,依据材料特性以及市政项目特点,选用最适宜的级配,根据相同型号普通沥青混凝土的最适宜沥青用量,计算得出最佳沥青量。

生产配合比设计。工作人员在确定好相应的目标配合比以后,可以依据目标配合比规划的比值,借助拌合设备展开生产配合比的设计,工作人员经由热料仓集料做好二次筛选划分,得出实际的配合比,再根据这一级配成果确定配合比信息。

图2 彩青生产流程

6.3 混合料拌合

混合料在展开拌合作业的前期阶段,工作人员应该将搅拌缸、沥青的运输管道、运输车辆以及其他施工所用设备等全部清洁干净,规避产生污染问题。原料必须满足配合比设计标准,加热温度满足规范要求,计量以及设备精确完善。拌合的温度也应该把控在160℃-180℃之间,拌合作业进行的时间比之普通沥青混合料多出十秒钟,出料时工作人员应该随时检查颗粒料以及颜色是否匀称。

6.4 混合料运输

装配并运输彩色沥青混合料的车辆,工作人员必须在运输工作进行前期,对车辆的料斗全面清洁干净,规避彩色原料以及黑色沥青发生混合污染的问题。在运输进程中,应该使用大吨位运输车,并且工作人员还应该重视彩色沥青混合料的保温工作,规避在运输材料的进程中产生异常事故问题,从而使得混合物料冷却受到不良影响,必须保障运输至施工场地以后,材料的温度下降不大于10℃。每一辆运输车之中都应该配备覆盖保护层、篷布等,篷布也应该可以包裹覆盖整个运输材料的车辆。

6.5 混合料摊铺

首先,在进行摊铺工作的前期阶段,工作人员应该对下部表层展开全面精细的清洁与冲洗工作,此举是为了将污染的杂物全部洗刷干净。等到风干以后工作人员可以匀称喷涂粘层油,沾层的用量为0.6L/m2,粘层乳化沥青喷涂以后应该做好相应的交通管制工作,乳化沥青破乳以后,等到其不沾车轮的情况下才可以进行上面层的摊铺处理。

其次,运输车辆到达施工场地以后,禁止产生急刹车行为,这样才可以降低粗细集料所出现的离析问题,运料车临近摊铺设备大概10-30cm左右的距离即可停车,卸料的进程中运料车应该保持挂空挡的状态,靠摊铺设备向前推进,不能产生撞击摊铺设备的情况,这样才可以保障摊铺层保持良好的平整性。笔者建议应用可以伸缩的DTUH90沥青摊铺设备,设备熨平板拼接装成3.5—4m,摊铺设备将路缘石作为行进导向线,在土路肩以及路缘石之间半幅设备一次摊铺完毕,摊铺的厚度应该使用可以移动的自动化找平基准设备来控制。

最后,因为一部分非机动车道路宽度以及施工场地环境因素的影响,后八轮自卸车辆将没有办法进入至直接非机动车道展开摊铺作业,对于此种情况,笔者建议可以通过场地比对实验,先使用后八轮自卸车辆将彩色沥青运输至工程场地,再应用两台Z50型轮胎装卸设备倒料至摊铺设备的料斗之中,展开非机动车道上的彩色沥青摊铺。

6.6 混合料碾压

依据施工作业量的大小以及工程施工环境的不同,工作人员也应该选用满足规范的压路机,并对设备的整体数量以及参数型号等明确标识。轮胎压路机因为弊端较多,如污染严重、粘料严重,因此不能应用在市政工程中。被使用在施工中的钢轮压路机在进行碾压时,工作人员可以在压路机的水箱中添加一定量的洗衣粉,以此来对钢轮设备做好润滑处理,规避钢轮压路机出现不必要的粘料问题。

彩色沥青混合料与其他类型的普通混凝土沥青,在碾压工作流程方面基本上一致,都被分为:(1)初次碾压,经由重型压路设备,对施工道路的路面展开静压一次以后,带轻振再次展开碾压处理。(2)复压,复压经由轻型压路设备来进行,实际碾压的次数由施工作业实际情况来确定,做到压实为止。(3)终压。等到轻型压路设备工作运行完毕以后,同时碾压路面的温度下降至80℃开始终压过程,应用重型压路机在路面展开静压一次到两次,确保轮胎痕迹完全消除即可。

7 结束语

综上所述,彩色沥青具有良好的美观性以及经济性优势,将其应用在市政项目之中,可以更好地为广大群众提供便利舒适的道路,现阶段,在一部分发达国家中,彩色沥青的应用已经较为成熟,但是对于我国而言依旧处于刚刚起步的阶段,相应工作人员必须加大研究力度,提高对彩色沥青的关注与重视,进行全面精细的技术分析,把控每一个施工要点,为市政工程的质量提升奠定基础,也为广大群众实际生活提供便利。彩色沥青道路可以美化环境,提高城市艺术性,引导交通,降低不必要的事故问题,在彩色沥青路面技术的持续发展与进步下,我国这一方面的技术与工程质量将会更进一步提高,也可以更好地为城市化建设做出贡献。

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