彩色涂层路面施工技术及其在市政道路上的应用论文_董杰,姚俊鹏

彩色涂层路面施工技术及其在市政道路上的应用论文_董杰,姚俊鹏

西安市第二市政工程公司 陕西西安 710000

摘要:为了满足道路建设美观性以及功能性的双重需求,彩色沥青路面施工技术的应用范围越来越广泛,其作为一种新型铺面技术,在公路以及道路、广场建设的过程中得到了良好应用,并且受到了来自社会各界的广泛关注。为了加强彩色涂层路面施工技术的应用,提高市政道路质量以及美观性,本文将针对彩色涂层路面施工技术及其在市政道路上的应用展开论述。

关键词:彩色涂层;沥青路面;市政道路;应用

1.彩色土层路面种类及各自特点

1.1表面涂盖着色材料

有喷涂和涂敷两种工艺。喷涂就是在沥青路面表面喷上着色材料。通常使用热稳定性好的改性沥青,喷涂时可用模板辅助制作出不同图案。涂盖着色铺装时可用性能良好的涂料、乳剂,为了提高和基层间的连接效果,一般会设置联结层、腻平层。可根据不同的使用目的来进行涂料的选择。当铺装具有弹性和柔性的涂层时,若还要求具有抗滑能力,则可在涂层上面粘附小粒径彩色石料(烧制陶粒也可),此时涂层不仅要具有足够的粘附能力来粘附撒布的小粒径集料,还要具有足够的强度。

1.2无色沥青结合料

将近乎透明状态的人工合成树脂称为无色沥青结合料。可自行按设汁要求加入颜料进行着色,通常是将其直接与天然砂进行拌和,便可达到与黑色沥青路面近似的功效。

1.3脱色沥青

由于沥青中的所含的沥青质是黑色无定型物质,其含量为2%~15%,所以显现出来的为黑色,所以就需要消除这部分影响,才能得到脱色沥青。脱色沥青多为乳灰色或乳黄色,是目前应用最广泛的品种,它是采用浅色高分子聚合物芳香油、树脂填充油和其他外添剂等调配出与普通沥青性能相当的结合料,再加入某种颜料,使之呈现出某种色彩,颜料可分为有机和无机颜料,虽然有机颜料色泽鲜艳,但其不耐高温且耐久性差;无机颜料价格便宜,具有良好的耐光和耐热性能,不易掉色,如铁红、铬黄、铬绿等。所以,无机颜料用的范围较广。

1.4沥青结合料着色

将无机金属盐类颜料代替同样体积的矿粉填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。例如将占集料总重5%~7%的FeO3加入沥青混合料中可以得到红色的沥青路面材料。

2.彩色沥青性能影响因素分析

目前国内对于沥青的微观研究是将沥青按照沥青质、饱和分、芳香分、胶质四组分来分析的。沥青中各组分的含量会显著影响到沥青的三大指标,进而影响其路用性能。借鉴沥青的组分理论对性能的影响,可以用来探究组分对彩色沥青的影响。以学者邢磊的研究为例,他通过正交试验的极差分析法分析各组分不同掺量对性能指标的影响主次和显著水平,并通过主成份掺量对胶结料性能指标的影响规律分析,看出:地方彩色沥青评价指标条件和范围与普通沥青相似,而在具体指标上略有不同。为了考虑施工的和易性,上海的标准中加入了粘度评价指标,同时,也更看重彩色沥青老化后的性能指标评价,为了确保彩色沥青颜色的稳定性,将老化后颜色评价也列入到了指标中,这对于规范彩色沥青的耐久性评价提供了参考依据。而天津的标准中,考虑到彩色沥青是由人工调配而成的混合胶结料,为了保证其具有较好的低温性能和粘附性,增加了蜡含量的控制指标。从而确定各组分对彩色沥青的性能影响。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆结果表明:彩色沥青胶结料中,油份和树脂组分对于软化点、延度和针入度影响最大,且在一定范围内,软化点和延度随油份增加而逐渐减小,针入度随油份增加逐渐变大;与之对应的,软化点和延度随树脂组分的增加而逐渐增大,针入度随树脂组分增加逐渐减小。而其它改性添加剂、色粉等对于彩色沥青性能指标的影响较小。

3.彩色涂层路面施工技术

3.1各原料之间的配合比设计

由于国内的彩色沥青路面施工工艺并没有成文的相关规定,因此,在原材料配比的选择上也缺乏相应的级配标准,目前国内的彩色沥青路面施工技术主要是参考国外的施工工艺。为了使彩色沥青路面更为均匀美观,施工单位一般都会采用AC-10-I的集料级配;为了保证最佳的混合料沥青用量,一般选择孔隙率为3~5%的沥青用量。

3.2混合料的拌和

彩色沥青混合料的拌和与普通沥青混合料的拌和方法如出一辙,基本是沥青加上石料和色粉的配比。在拌和施工工艺中,施工方首先需要做的便是检查拌和所需使用的设备机械是否清洗干净,设定的拌和时间与温度是否满足要求。而由于色粉在混合料中有着着色、分散、吸附、增粘与稳定的作用其所占的比重较大,所以在拌和过程中若要添加色粉便需要考虑色粉对环境的影响,在投入使用之前计算好其需要添加的用量并用聚乙烯的塑料袋封存好,拌和过程中由人工缓慢加入。根据大量的实践经验总结可知,拌和混合料时拌和所需的温度应当要低于普通沥青所需温度10℃左右,也就是说,普通沥青的加热温度为150℃,那拌和所需的温度就是160~170℃。拌和时不仅要考虑温度与时间,也需要根据彩色沥青的其它特性先将浅色原料进行混合,再向其中加入色料如此才能保证彩色沥青混合的色彩均匀。

3.3混合料的摊铺施工

混合料拌和均匀后便是将之摊铺到所需的路面基面上。摊铺过程中需要注意的事项:①确保摊铺基面的干净整洁,摊铺基面的温度是否在露点温度以上;②摊铺混合料的机械设备是否清洗干净,防止摊铺机内遗留的杂物对摊铺过程造成影响;③摊铺混合料前应当做好工期安排,将混合料的生产、运输、摊铺、碾压和摊铺的速度都考虑入内,在此基础上确定合理地、有效地摊铺工期表。摊铺混合料的过程便是确定彩色沥青路面颜色是否一致、沥青颗粒是否匀称、美观的关键步骤,一般情况下,摊铺速度应当在2~2.5m/min之间,且必须保证摊铺一次性完成不停断。

3.4混合料的碾压成型

混合料的碾压施工必须要遵循的原则是紧跟、慢压、高频和低幅。混合料的碾压机械应当要根据施工路段的情况和路段大小来选择合适的型号。彩色沥青路段施工中的混合料碾压成型主要是分为初压、复压和终压三个阶段,初压是在温度范围为130~145℃时进行的,终压是在70℃以上的温度条件下进行的。混合料的碾压施工中,各路段之间实行的碾压程度应当要设置明显的标志以便后续的操作人员进行辨识。对碾压路段的彩色沥青铺筑厚度、碾压的顺序和次数、速度及温度都应当要由专人进行检查,严格控制各项检查标准,防止由于碾压次数过多、温度不恰当、速度不符合要求而造成的彩色沥青路面出现低空隙率和高密度的现象。

3.5彩色涂层的涂布

将混合好的材料倒入施工基面,用到4mm的锯齿状橡胶刮板来铺开材料,然后使用滚筒漆刷来达到所需的表面处理效果(若应用于钢桥面应事先涂布一层防腐底漆)。滚筒刷的方向必须要与刮板的方向在正确的角度上,去除任何的耙印。锯齿状的刮板和滚筒必须时常更换以控制涂布率。涂布率取决于表面的纹理和孔隙,范围从平坦基面上的2kg/m2到纹理深度为1.5mm的基面上的3.5kg/m2。施工完毕后,必须要完全固化之后才能开放交通。

结语

由于彩色沥青路面具有降低交通事故率、优化道路环境、增加行车舒适性等优点,在相关规范逐渐完善、解决了性能造价等问题后,未来有很大的发展空间。

参考文献:

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论文作者:董杰,姚俊鹏

论文发表刊物:《防护工程》2017年第21期

论文发表时间:2017/12/26

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