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彩色瀝青混凝土路面施工關鍵技術
彩色瀝青混凝土路面是指脫色瀝青與各種石料、色料和添加劑等材料在特定的環(huán)境和溫度下混合拌和,即可制成彩色的瀝青混合料,經(jīng)過攤鋪、碾壓而形成具有一定強度和路用性能的彩色瀝青混凝土路面。其與普通路面相比,在促進道路交通安全和美化道路空間環(huán)境領域發(fā)揮重要作用。
1、彩色瀝青混凝土路面主要性能及特點
(1)它具有普通瀝青混凝土路面的良好性能,如足夠的力學強度、一定的彈性和塑性變形能力,不揚塵、易清掃和沖洗、維護方便等.
?。?)具有色澤鮮艷持久、不退色,改善了普通瀝青混凝土路面黑色的單調(diào)性,可與周圍景觀相互協(xié)調(diào)搭配,既可以起到美化城市環(huán)境的作用,還能耐60 ℃的高溫和- 23 ℃的低溫,適合北方晝夜溫差較大地區(qū)使用。
?。?)有良好的彈性和柔性,腳感好,不僅適合老年人散步,且能防滑。彩色瀝青混合料采用色牢度較高的氧化鐵紅顏料上色,混合料色彩穩(wěn)定,不會對周圍環(huán)境造成污染.
?。?)具有誘導交通,使交通管理直觀化的作用,具體應用于區(qū)分不同功能的路段和車道,以提高駕駛員的警覺性和識別效果,增加道路的通行能力和交通安全。
?。?)普通的黑色瀝青含揮發(fā)性輕質(zhì)餾分較多,對環(huán)境污染較大,甚至有的還會產(chǎn)生“熱島”效應;彩色瀝青混凝土的輕質(zhì)餾分揮發(fā)極少, 對環(huán)境污染比黑色瀝青大大減少。
2、彩色瀝青混凝土路面施工關鍵技術及質(zhì)量保證措施
2.1 原材料的選擇
?。?)脫色瀝青:該工程選用的脫色瀝青,是一種石油中間產(chǎn)品添加高分子聚合物經(jīng)特殊工藝制備而成的粘度較高的淺色膠結料,其性能界于普通瀝青與改性瀝青之間,可延長道路的使用壽命
?。?)粗集料:為保證彩色路面顏色的耐久性,應選用與顏料顏色一致或接近的石料,但由于紅色石料在當?shù)厥懿牧蟻碓?、性質(zhì)、加工、成本等方面的限制,仍采用當?shù)鼗◢弾r機軋碎石。鑒于顏料的摻加量較小,為保證色彩效果,可適當增加顏料的摻量,相對而言,成本較低,且效果明顯。
(3)細集料:本次施工中細集料應采用與粗集料相同石料軋制而成的機制砂、石屑,盡量不用或少用天然砂,以減少含土量,突出顆粒級配,增強色澤亮度和道路質(zhì)感。
?。?)填料:填料一般采用紅色石料磨成的礦粉,能突出顏色效果,但由于當?shù)丶t色石料通常為酸性石料,會降低道路的抗水毀能力,因此為提高道路抗水毀能力,采用由石灰石等堿性巖石磨成的礦粉,同時要求外觀呈白色。
?。?)顏料:顏料是彩色瀝青路面色彩的來源,因此必須重視顏料的選擇,目前國內(nèi)顏料主要有無機顏料和有機顏料兩種,有機顏料色彩鮮艷,但價格昂貴,耐久性差;無機顏料價格便宜,耐光、熱氧化能力強,在長期使用下不易退色,其中氧化鐵紅顏料是************,應用最為廣泛的顏料,具有良好的耐老化耐酸堿腐蝕能力。
2.2 熱拌彩色瀝青混凝土配合比設計由于本次彩色瀝青混凝土路面為輕車道,結合當?shù)氐脑牧霞霸O計規(guī)范要求,經(jīng)過配合比的三階段設計,彩色瀝青混凝土面層采用AC- 5I 型級配,這種密級配瀝青混凝土具有密實、耐久、便于施工等優(yōu)點。同時這種級配的瀝青混合料具有較高的構造深度,有較強的質(zhì)感,表面顏料也不宜磨損。為了確保彩色瀝青混凝土的質(zhì)量及外觀要求,鋪筑出******效果,選擇、配制了幾種規(guī)格的瀝青混凝土。其中包括AC- 5I、AC- 10I、AK- 13A、AM- 5 瀝青碎石等四種級配類型的樣品試件。通過對外觀色澤及試驗結果的反復比較,反復驗證,最后確定彩色瀝青混凝土的級配類型為AC- 5I。從外觀比較可以看出AC- 5I 和AM- 5 兩種級配類型外觀色澤效果較好,但AM- 5 瀝青碎石空隙率太大,容易受雨水侵蝕,縮短路面的使用壽命;AC- 5I 不但空隙率小,級配顆粒均勻,而且從外觀、色澤上比較,效果更加突出。按照1%、1.5%、2%、2.5%、3%的顏料比例制作馬歇爾試件,分別測定各項指標。
一般瀝青混凝土配合比設計,通過試拌試鋪來檢驗生產(chǎn)配合比。本次彩色瀝青混凝土鋪筑在甘肅省尚屬首次,在保證實體質(zhì)量的同時,更加突出外觀色澤效果,是彩色瀝青混凝土區(qū)別于黑色瀝青混凝土的關鍵所在。依據(jù)目標配合比試拌試鋪,經(jīng)檢測,彩色瀝青混合料馬歇爾指標均能滿足規(guī)范要求。但從外觀來看,沒有達到預期效果,外觀色澤發(fā)暗,沒有光澤,表面細集料密集,路面的粗糙度顯現(xiàn)不夠,甚為平淡。為了進一步突出外觀顆粒級配效果及色澤效果,對目標配合比礦料級配在路面規(guī)范允許的范圍內(nèi)對4.75 mm 和0.075 mm 篩孔通過率進行調(diào)整,重新試拌試鋪后,經(jīng)檢測混合料馬歇爾試驗指標完全符合規(guī)范要求,外觀質(zhì)量有了明顯改善,增強了粗糙度,突出了色澤效果。
2.3 彩色瀝青混凝土施工設備改造由于本次施工的彩色瀝青路面工程量不大,只對部分設備進行改造和清洗即可保證工程質(zhì)量,又能達到節(jié)約成本的目的。
?。?)為了確保脫色瀝青原材料的質(zhì)量,原有的黑色瀝青儲存罐與瀝青輸送管道清洗困難,清洗質(zhì)量無法保證。根據(jù)本次脫色瀝青的用量,制作40 t 脫色瀝青儲存罐,并重新敷設一套配套管道,以從源頭上保證彩色瀝青混凝土的顏色純正?!?/span>
?。?)為了保證彩色瀝青混合料不受污染,對拌缸、運料小車、運輸車輛、攤鋪碾壓設備殘留的黑色塊料進行清理,并采用有機化工原料對死角部位進行徹底清洗。
2.4 彩色瀝青混合料拌和時間、拌和溫度控制
(1)顏料投放根據(jù)配合比試驗,氧化鐵粉顏料的摻加劑量為瀝青混合料的2%時,既能突出彩色瀝青路面的顏色效果,又可節(jié)約成本。為了準確控制顏料的投放量,對每盤混合料拌和量按2.5 t 控制,所摻加的顏料為50 kg(25 kg/ 包),用人工從拌缸窗口加入,既節(jié)約了投料前的分裝費用和損耗,同時又節(jié)約了時間,降低了勞動強度。
(2)拌和時間控制傳統(tǒng)的黑色瀝青混凝土拌和時,礦料加熱進入拌缸后,即刻進行噴油拌和,但彩色瀝青混合料拌和時,在礦料加熱進入拌缸后,人工加入顏料,此時為了確保顏料與礦料充分拌和,須先干拌10~15 s 后才開始噴油,以防顏料結團,分散不均勻,導致混合料色澤不一致。彩色瀝青混合料的總體拌和時間比改性瀝青拌和時間延長10~15 s。
(3)拌和溫度控制由于脫色瀝青的性能接近改性瀝青,所以在拌和溫度按改性瀝青拌和溫度下線控制,即應控制在170 ℃~180 ℃。2.5 彩色瀝青混凝土路面碾壓質(zhì)量控制由于脫色瀝青的性能接近改性瀝青,瀝青的粘度較大,拌和溫度較高,但攤鋪厚度僅為3 cm,溫度損失較大,因此要堅持“緊跟慢壓”的原則,尤其對局部麻面處理要在壓路機初壓后處理,否則溫度降低后處理部位會產(chǎn)生顏色差異,而且容易出現(xiàn)壓碎石料,形成“白點”或“白線”,影響外觀質(zhì)量。