彩色瀝青混凝土的應(yīng)用研究_圖文

1、色瀝青混凝土作為一種新型的路 面材料,其路用性能與普通熱拌 石油瀝青混凝土相同, 可用于步行街、 景 觀區(qū)、建筑屋頂、學(xué)校操場(chǎng)、球場(chǎng)、居民 區(qū)的甬道和慢車道、公園游覽路以及一 些特殊的道路等,能改變路面的單一色 調(diào),美化環(huán)境;亦可用于人行橫道、 十字 路口及事故多發(fā)地段或醫(yī)院、小學(xué)校門 前,用以規(guī)范道路類別,方便運(yùn)行管理, 維護(hù)交通安全;同時(shí), 使用彩色瀝青混凝 土可以改變由于大量鋪筑瀝青路面而產(chǎn) 生的“熱島”效應(yīng),減少環(huán)境污染。 彩色瀝青混凝土作為一種新產(chǎn)品, 從選料、 級(jí)配設(shè)計(jì)到拌和、 攤鋪和碾壓的 每一個(gè)環(huán)節(jié)都要考慮到其自身的特點(diǎn), 完全依據(jù)規(guī)范生產(chǎn)施工是不夠的,因?yàn)?各環(huán)節(jié)之間相互影響

2、,哪一環(huán)節(jié)出現(xiàn)了 問題, 將直接影響最后的效果。 本文從試 驗(yàn)及應(yīng)用角度分析其在選料、配合比設(shè) 計(jì)及最佳瀝青用量確定等方面易出現(xiàn)的 問題,并探討解決問題的途徑。彩色瀝青混凝土原材料選擇 彩色瀝青混凝土的原材料主要有:脫色瀝青,集料,填料以及顏料。 由于多 用于景觀鋪筑,而這些工程的特點(diǎn)是要 求路面平整、美觀,強(qiáng)度不必太高, 所以 多采用 AC-10I、AC-5I 型級(jí)配。使用集料規(guī)格一般為 510m m 、35m m 及機(jī)制砂、天然砂,填料多采用石灰?guī)r礦粉。對(duì)于膠結(jié)料, 可以直接使用彩色瀝青, 也可以使用脫色瀝青并摻加顏料。集料的選擇用于彩色瀝青混凝土面層的粗集料應(yīng)具有良好的顆粒形狀,潔凈、干

3、燥、 無風(fēng)化、無雜質(zhì),具有足夠的強(qiáng)度、 耐磨耗性,并與脫色瀝青粘附力強(qiáng)。由于 510mm 集料針片狀含量、黏附性等指標(biāo)不易檢測(cè),所以在選擇石料的時(shí)候尤其要注意原巖的選擇。由于酸性石料與瀝青的粘附力差、 水穩(wěn)定性不好,宜選擇堿性石料。對(duì)于石料性質(zhì),可以采用同產(chǎn)地、同料廠的較大粒徑石料進(jìn)行試驗(yàn)作為參考。本公司石料來源穩(wěn)定,主要是北京及河北三河的石灰?guī)r,選擇規(guī)格為 1020m m 石料進(jìn)行試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果見表 1。由表 1可見,三河產(chǎn)石灰?guī)r針片狀較少,軟石含量少,與脫色瀝青的黏附性等級(jí)同為 4級(jí)。但是試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn),北京石料的瀝青裹附程度弱于三河石料;同時(shí),北京產(chǎn)石料的針片狀含量高,石料的壓碎值偏高。

4、所以,最終選擇三河產(chǎn)石料。瀝青混凝土的細(xì)集料可采用天然砂、機(jī)制砂,不宜使用石屑。 細(xì)集料應(yīng)潔凈、 干燥、 無風(fēng)化、無雜質(zhì),并由適當(dāng)?shù)念w粒組成。由于天然砂一般風(fēng)化嚴(yán)重,含泥量較高,所 以 在 交 通 部2005年 1月 1日實(shí)施的新的公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī) 范中明確規(guī)定,熱拌密級(jí)配瀝青混凝土中 天然砂使用量通常不宜超過細(xì)集料總量 的 20%,從而對(duì)于天然砂的使用有所限 制。因此在機(jī)制砂的質(zhì)量能夠保證的前 提下,彩色瀝青混凝土細(xì)集料可以完全 使用機(jī)制砂。機(jī)制砂是指選用優(yōu)質(zhì)石料, 并采用專用制砂機(jī)制造的水洗砂。目前, 大多數(shù)石料廠家的機(jī)制砂實(shí)質(zhì)上是石料 廠破碎石料時(shí)通過 4.75或 2.36mm 篩

5、下 部分的石屑。 這兩種細(xì)集料從外觀看, 石 屑含土量偏多, 級(jí)配不均勻, 砂當(dāng)量試驗(yàn) 結(jié)果也有很大差異,試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表 2。另 外,細(xì)集料應(yīng)與膠結(jié)料有良好的粘結(jié)能 力,這一點(diǎn)也是由生產(chǎn)機(jī)制砂所用的原 巖決定的。填料的重要作用是與膠結(jié)料組成膠 漿, 填充于骨料間的空隙中, 并將礦料顆 粒粘結(jié)在一起,使瀝青混凝土具有抵抗 荷載和環(huán)境因素作用的能力。在彩色瀝 青混凝土中,填料有兩種:一種是礦粉, 另一種是彩色的顏料。 經(jīng)實(shí)踐證明, 完全 使用顏料,一方面將大大提高混凝土的 成本,另一方面顏料在性能上不同于礦 粉;完全不使用礦粉, 混凝土粘結(jié)性及強(qiáng) 度均不足,難以壓實(shí)。此外, 從瀝青混凝 土的路用性能

6、和產(chǎn)品顏色亮麗上考慮, 最好不使用拌和機(jī)的回收粉。膠結(jié)料的選擇膠結(jié)料在瀝青混凝土中是構(gòu)成瀝青彩 色 瀝 青 混凝土的應(yīng)用研究文 /李輝中、黃文婷、王路松 彩表 1集料試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)項(xiàng)目 單位 三河產(chǎn)石灰?guī)r 北京產(chǎn)石灰?guī)r 技術(shù)指標(biāo) 試驗(yàn)方法 壓碎值 %10.317.2 26T0316洛杉磯磨耗率 %12.519.5 28T0317與瀝青粘附性 級(jí) 44 4T0616針片狀顆粒含量 %4.79.8 15T0312表觀相對(duì)密度 2.8352.745 2.60T0304表 2細(xì)集料試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)項(xiàng)目 單位 試驗(yàn)結(jié)果 標(biāo)準(zhǔn)要求 試驗(yàn)方法 機(jī)制砂(石屑 機(jī)制砂(水洗 砂當(dāng)量 %68.5 92.4>60

7、T03341182007 / 4 TRANSPOWORLD瀝青技術(shù)混凝土結(jié)構(gòu)的重要材料,直接決定了瀝 青路面的高溫穩(wěn)定性、 低溫抗裂性、 耐久 性。 瀝青用量的多少, 對(duì)路面抗滑性及施 工和易性有重要影響。彩色瀝青路面中 的脫色瀝青除了要滿足以上性能要求外, 還要降低自身顏色深度,以最大限度使 瀝青混凝土的色彩艷麗,滿足施工的景 觀要求。本公司使用的是自己研制的脫色瀝 青(是一種合成瀝青,成分保密 ,并按 照北京市路面常用道路石油瀝青技術(shù)要求 劃分標(biāo)號(hào),分為 90號(hào)與 70號(hào)。經(jīng)工程實(shí) 踐檢驗(yàn),90號(hào)脫色瀝青可以滿足目前北 京市不同的路面要求,檢測(cè)指標(biāo)見表 3。 脫色瀝青同普通瀝青一樣在低溫狀

8、 態(tài)下可以長期存放,但是不同批次制作 的脫色瀝青混合使用前應(yīng)先攪拌均勻, 并經(jīng)檢驗(yàn)合格方可使用。脫色瀝青在貯 運(yùn)、 使用, 及存放過程中應(yīng)有良好的防水 措施, 并應(yīng)避免雨水進(jìn)入瀝青中, 影響瀝 青使用性能及混凝土質(zhì)量。顏料的選擇顏料的傳統(tǒng)用途在于配置涂料、油 墨以及著色塑料和橡膠。隨著印染助劑 及印染技術(shù)的發(fā)展,顏料開始涉入紡織 品著色領(lǐng)域。 顏料從化學(xué)組成來分類, 可 分為無機(jī)顏料與有機(jī)顏料兩大類。由于彩色瀝青混凝土在生產(chǎn)中的特殊性,對(duì)于顏料不僅要求其顏色、遮蓋力、著色力,還要考慮其穩(wěn)定性,尤其是耐熱性。在高溫環(huán)境下使用,有機(jī)顏料會(huì)發(fā)生分解反應(yīng),其結(jié)晶形態(tài)也可能變化,形成更完整的、結(jié)晶度更大

9、的晶體, 導(dǎo)致其顏色變化。 總體來說,無機(jī)顏料的耐候耐光耐熱性遠(yuǎn)比一般有機(jī)顏料強(qiáng)。在瀝青混凝土生產(chǎn)中,由于顏料直接接觸高溫瀝青及集料,所以要求顏料耐熱性要高于瀝青混凝土生產(chǎn)時(shí)集料最高加熱溫度。按照交通部 2005年1月1日實(shí)施的新的 公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范 規(guī)定, 間歇式拌和機(jī)集料最高加熱溫度為 190,所以要采取一個(gè)簡單試驗(yàn)來考察顏料的耐熱性:將所選幾種同樣顏色但結(jié)構(gòu)不同的顏料在 180烘箱中靜置 2h,再將放入烘箱前的顏色與取出后顏色進(jìn)行對(duì)比,選擇色差變化最小的顏料即可。 此外, 顏料的不同的顆粒大小會(huì)使顏色發(fā)生變色,遮蓋力、 著色力的強(qiáng)弱也會(huì)隨之而變。 這些都是在選擇顏料時(shí)應(yīng)著重注意的

10、問題。彩色瀝青混凝土配合比設(shè)計(jì)彩色瀝青混凝土由于多鋪筑小區(qū)、人行道,對(duì)強(qiáng)度的要求不高, 礦料級(jí)配一般選擇AC-5I 型AC-10I 型瀝青混凝土, 其各項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與國標(biāo)一致。配合比設(shè)計(jì)一般采用馬歇爾試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,包括目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)和生產(chǎn)配合比驗(yàn)證三個(gè)階段。在生產(chǎn)驗(yàn)證階段,進(jìn)行浸水馬歇爾試驗(yàn)檢驗(yàn)其水穩(wěn)定性。目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)根據(jù)選好的材料通過礦料級(jí)配進(jìn)行配比計(jì)算, 找出最佳狀態(tài)的配合比。 級(jí)配曲線在推薦范圍的中值不一定是最理想的級(jí)配,要根據(jù)材料本身的特點(diǎn)和具體工程特點(diǎn)而定。 如純粹是人行景觀路、 球 場(chǎng), 則選擇細(xì)型級(jí)配, 合成級(jí)配靠近范圍 的上限;如建成后有車輛交通量, 則選擇 粗

11、型級(jí)配, 合成級(jí)配靠近范圍的下限, 如 圖 1所示。 然后按照同型號(hào)普通瀝青混凝 土的最佳瀝青用量,以±0.3%為幅度選 擇不同的油石比進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn),得出 最佳瀝青用量。生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)目標(biāo)配合比確定之后,要使用實(shí)際 施工所用的瀝青混凝土拌合設(shè)備進(jìn)行生 產(chǎn)配合比的設(shè)計(jì)。 試驗(yàn)時(shí), 礦料按目標(biāo)配 合比設(shè)計(jì)的比例由冷料倉進(jìn)入加熱滾筒, 經(jīng)震動(dòng)篩分后進(jìn)入熱料倉,試驗(yàn)人員取 熱料倉集料進(jìn)行二次篩分,再一次求出 實(shí)際配合比,使其合成級(jí)配在級(jí)配范圍 內(nèi),并最大限度的接近目標(biāo)配合比級(jí)配 合成值,按照此級(jí)配結(jié)果以目標(biāo)最佳油 石比按 0.3%差值進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn),得出 生產(chǎn)配合比結(jié)果。生產(chǎn)配合比驗(yàn)證一般

12、瀝青混凝土配合比設(shè)計(jì),通過 試拌試鋪來檢驗(yàn)生產(chǎn)配合比。由于彩色 瀝青混凝土的工程用量小,不可能對(duì)每 個(gè)工程都鋪筑試驗(yàn)段進(jìn)行配合比驗(yàn)證。 在實(shí)際操作中,都是在生產(chǎn)前進(jìn)行少量 試拌, 由試驗(yàn)技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)目測(cè), 從 歷次彩色瀝青混凝土生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中, 確定混凝土是否合格及能否用于工程上。 需要說明的是,彩色瀝青混凝土的 配合比設(shè)計(jì)目標(biāo)不僅僅是使瀝青混凝土 的各項(xiàng)物理力學(xué)指標(biāo)符合規(guī)范的要求, 更重要的是必須滿足工程對(duì)于顏色的要 求,所以在配合比設(shè)計(jì)的過程中必須加 入顏料進(jìn)行外觀檢查及馬氏試驗(yàn)指標(biāo)驗(yàn) 證。加入時(shí)間以目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)階段為 宜。 由于加入的顏料表面積較大, 彩色瀝 青混凝土的油石比要比普

13、通的瀝青混凝 土偏高。以 90號(hào)脫色瀝青為膠結(jié)料進(jìn)行試驗(yàn) 為例,得到的瀝青混凝土性能指標(biāo)與普 通瀝青混凝土相比, 除由于油石比高、 密 度及穩(wěn)定度略小外,基本沒有什么差異。交通世界 119 2007 / 4瀝青技術(shù) 年來,我國公路建設(shè)蓬勃發(fā)展,新建道路層出 不窮,然而數(shù)量的增長卻掩蓋不了新建公路出 現(xiàn)的各種問題。目前,新建公路普遍存在養(yǎng)護(hù)周期短, 結(jié)構(gòu)抗壓抗裂性較差,水穩(wěn)定性差,高溫抗車轍更是 高等級(jí)公路的第一大病害。為此,公路建設(shè)行業(yè)迫切 需 要 研 制 一 種 更 合 理 , 效 果 更 好 的 瀝 青 混 合 料 , S E A M 瀝青混合料恰恰符合這一特點(diǎn)。 S E A M 瀝青混合料基本概念 SEAM 是 Sulphur-ExtendedAsphaltModifierde 的縮寫, 意為“硫磺強(qiáng)化瀝青改性劑” ,是在硫磺里面添加了煙霧抑制