彩色瀝青的應(yīng)用和發(fā)展

牟善友

(山東建筑大學(xué)，山東 濟(jì)南 250031)

彩色瀝青的應(yīng)用和發(fā)展

牟善友

(山東建筑大學(xué)，山東 濟(jì)南 250031)

通常所說的彩色瀝青路面主要指添加顏料的瀝青路面、采用彩色集料的瀝青路面以及采用脫色瀝青經(jīng)拌合壓實(shí)成型的瀝青路面等。

彩色瀝青；脫色瀝青；著色材料

美國(guó)、日本、前蘇聯(lián)、歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家從20世紀(jì)五六十年代起，就先后進(jìn)行了彩色瀝青混凝土路面材料的研發(fā)，并先后在道路、廣場(chǎng)，公園，運(yùn)動(dòng)場(chǎng)等大型場(chǎng)所應(yīng)用。我國(guó)彩色瀝青的研究起步較晚，始于20世紀(jì)80年代初期。進(jìn)入20世紀(jì)90年代后．我國(guó)彩色瀝青路面技術(shù)研究與應(yīng)用也取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，目前很多二三線城市都看中了彩色瀝青路面的鋪裝效果，彩色瀝青勢(shì)必會(huì)越來越多的應(yīng)用到更多工程中。

1 彩色瀝青路面種類及各自特點(diǎn)

(1)表面涂蓋著色材料。有噴涂和涂敷兩種工藝。噴涂就是在瀝青路面表面噴上著色材料。通常使用熱穩(wěn)定性好的改性瀝青，噴涂時(shí)可用模板輔助制作出不同圖案。涂蓋著色鋪裝時(shí)可用性能良好的涂料、乳劑，為了提高和基層間的連接效果，一般會(huì)設(shè)置聯(lián)結(jié)層、膩平層?？筛鶕?jù)不同的使用目的來進(jìn)行涂料的選擇。當(dāng)鋪裝具有彈性和柔性的涂層時(shí)，若還要求具有抗滑能力，則可在涂層上面粘附小粒徑彩色石料(燒制陶粒也可)，此時(shí)涂層不僅要具有足夠的粘附能力來粘附撒布的小粒徑集料，還要具有足夠的強(qiáng)度。(2)無色瀝青結(jié)合料。將近乎透明狀態(tài)的人工合成樹脂稱為無色瀝青結(jié)合料。可自行按設(shè)汁要求加入顏料進(jìn)行著色，通常是將其直接與天然砂進(jìn)行拌和，便可達(dá)到與黑色瀝青路面近似的功效。

(3)脫色瀝青。由于瀝青中的所含的瀝青質(zhì)是黑色無定型物質(zhì)，其含量為2%～15%[1]，所以顯現(xiàn)出來的為黑色，所以就需要消除這部分影響，才能得到脫色瀝青。脫色瀝青多為乳灰色或乳黃色，是目前應(yīng)用最廣泛的品種，它是采用淺色高分子聚合物芳香油、樹脂填充油和其他外添劑等調(diào)配出與普通瀝青性能相當(dāng)?shù)慕Y(jié)合料，再加入某種顏料，使之呈現(xiàn)出某種色彩，顏料可分為有機(jī)和無機(jī)顏料，雖然有機(jī)顏料色澤鮮艷，但其不耐高溫且耐久性差；無機(jī)顏料價(jià)格便宜，具有良好的耐光和耐熱性能，不易掉色，如鐵紅、鉻黃、鉻綠等。所以，無機(jī)顏料[2]用的范圍較廣。(4)使用彩色集料著色。鋪筑好瀝青砂膠層后撒布彩色集料，及時(shí)碾壓使石料部分嵌入瀝青砂膠層內(nèi)，即可以形成彩色路面。它所獲得的顏色深度取決于集料自身顏色和其裹覆的瀝青膜厚度，另外道路表面的粘結(jié)料的磨耗速率也影響著色效果。一般在普通及繁忙的道路上集料自身的顏色不久便會(huì)顯露，但在輕交通地區(qū)集料自身顏色顯露需要較長(zhǎng)時(shí)間。(5)瀝青結(jié)合料著色。將無機(jī)金屬鹽類顏料代替同樣體積的礦粉填入瀝青或?yàn)r青混合料中，可以得到少量幾種著色瀝青路面材料。例如將占集料總重5%～7%的FeO3加入瀝青混合料中可以得到紅色的瀝青路面材料。采用此著色方法得到的路面顏色不鮮艷、保色性能差，甚至顏色逐漸發(fā)黑發(fā)暗；耐低溫、抗水損能力差出現(xiàn)。出現(xiàn)龜裂、脫粒、坑槽等破損現(xiàn)象。究其原因，主要還是膠結(jié)料的質(zhì)量存在問題。

2 彩色瀝青路面設(shè)計(jì)方法

目前我國(guó)還沒頒布統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，可參照普通瀝青技術(shù)規(guī)范進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，配合比設(shè)計(jì)的優(yōu)化決定將來混合料的使用性能。彩色瀝青混合料所用的施工工藝與普通瀝青混合料大致相同，應(yīng)符合各種氣候和荷載的要求。通過馬歇爾試驗(yàn)，通過目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)和生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)驗(yàn)證三個(gè)步驟進(jìn)行試配。試件在力學(xué)性能上需達(dá)標(biāo)。其中應(yīng)注意著色顏料可替換部分礦粉參與混合料的配合比設(shè)計(jì)。

3 彩色瀝青路面的應(yīng)用

與普通路面相比，因色彩變化可在促進(jìn)道路交通安全和美化街路空間環(huán)境領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。(1)劃分不同性質(zhì)的交通區(qū)間。如圖1，色彩的變化可用來劃分不同的交通區(qū)間，極大提高道路可辨性，可極大提高交通安全，減少事故的發(fā)生。這些彩色專用道提供極大的了便利，避免了不必要的干擾，能讓具有優(yōu)先權(quán)的車輛高速行駛，準(zhǔn)點(diǎn)快速，緩解交通壓力。(2)警示。如圖2，為解決交通標(biāo)志在快速交通需求背景下的能力不足，根據(jù)駕駛員的視覺特性，尤其駕駛員對(duì)路面的注視性以及對(duì)色彩的敏感性，美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛把注意力轉(zhuǎn)移到路面標(biāo)示上。在特殊路段采用彩色鋪裝，用來提醒交通參與者，有效地降低交通事故發(fā)生率。(3)緩解疲勞。從心理學(xué)的角度來看，公路直線段過長(zhǎng)，不僅容易造成駕駛員思想上的麻痹與錯(cuò)覺，而且也會(huì)產(chǎn)生乏味、單調(diào)感，降低了交通的安全性。即使好的線性設(shè)計(jì)也有局限性，駕駛員注視最多的還是那些乏味單調(diào)的黑色與灰白色路面，這些路面對(duì)人的神經(jīng)系統(tǒng)有鎮(zhèn)靜作用，會(huì)減弱駕駛?cè)藛T的注意力。如果在路面上找出路，鋪裝色彩路面便可有效引起駕駛員注意，讓其頭腦清醒不困倦，有利于減少交通事故。即使在直線段，通過合理設(shè)計(jì)圖案與色彩的變化，也不易產(chǎn)生疲勞感，更會(huì)縮短與目的地之間的距離，能夠減少工程造價(jià)和運(yùn)輸成本，節(jié)約時(shí)間，一舉多得。(4)提高亮度。由于人眼對(duì)光的變化需要一定時(shí)間適應(yīng)，一般要經(jīng)過4-6 min的適應(yīng)時(shí)間[3]，這就是往往隧道入口事故率較高的原因。即使對(duì)眼睛產(chǎn)生1S的影響(按高速上要求的最低車速60 km/h計(jì)算，機(jī)動(dòng)車1S就可以行駛16．7 m)，很容易導(dǎo)致事故發(fā)生，所以要采取必要的安全措施。采用亮色鋪裝可顯著提高隧道內(nèi)路面的亮度，這就可以在節(jié)省隧道內(nèi)的照明能源的前提下，行車安全性不打折扣。(5)美化道路環(huán)境。如圖3，鋪筑的彩色瀝青可以美化道路周圍環(huán)境，良好的視覺效果可給人一種獨(dú)特的感受，留給人們一個(gè)很好的印象，營(yíng)造出一個(gè)溫馨宜人的氣氛，使道路更加人性化，提高城市空間生活質(zhì)量。

4 工程案例及發(fā)展前景

4.1 工程案例

(1)機(jī)動(dòng)車道。如福建龍巖長(zhǎng)町松毛嶺隧道、北京市長(zhǎng)安街延線及石景山游樂場(chǎng)、北京阜石路公交專用道、甘肅王家山高速ETC出口、日本九州市199國(guó)道兩側(cè)鐵紅色路面、日本水戶市50號(hào)國(guó)道正彎道位置上鋪有專供大型客車行駛的黃色路面。(2)景觀道路鋪裝。如濟(jì)寧微山湖航道河公園、淮南市山南新區(qū)淮河大道、沈陽市植物園彩色游覽路、日照市植物園景觀道路。(3)慢行系統(tǒng)、自行車專用道和人行道。如天津?yàn)I海新區(qū)人行道、漳州長(zhǎng)泰自行車道、東營(yíng)黃河路自行車道等。(4)大型廣場(chǎng)路面鋪裝。新疆吐魯番葡萄溝景區(qū)停車場(chǎng)、國(guó)家審計(jì)署新辦公樓坡道等，呈現(xiàn)出了遍地開花的狀態(tài)。

圖1 劃分機(jī)動(dòng)車道

圖2 山東青龍高速匝道合流處警示線

4.2 應(yīng)用前景

雖然彩色瀝青路面成本與傳統(tǒng)黑色路面相比價(jià)格較高，但彩色瀝青路面在提高城市形象、提高交通安全、提高駕駛員舒適性方面，是傳統(tǒng)黑灰色路面所無法企及的，近百年來發(fā)達(dá)國(guó)家城市交通發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段。第一階段，在發(fā)展初期為了防止雨季道路唧泥，保證機(jī)動(dòng)車的行駛，就需要提供強(qiáng)度高耐久性好的路面。鋪裝技術(shù)是急需解決的問題。第二階段，這一時(shí)期的特點(diǎn)是汽車保有量猛增，交通日益擁堵。各國(guó)為了解決交通難題，就在道路網(wǎng)規(guī)劃方面和線形的設(shè)計(jì)方面以及提高道路通行能力上進(jìn)行攻關(guān)。第三階段，在這一階段由于看中了它的交通功能和藝術(shù)功能，因此彩色瀝青路面在發(fā)達(dá)國(guó)家得到應(yīng)用廣泛。而在我國(guó)，盡管正處于第二階段，解決道路網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)問題，提高通行能力，降低交通事故發(fā)生率仍是城市建設(shè)面臨的主要問題。目前正逐步向第三階段過渡，城市景觀環(huán)境建設(shè)逐步取得進(jìn)展，各地都相繼誕生了由彩色瀝青鋪裝的專用道，既在交通安全管理方面發(fā)揮作用，又在改善城市外部空間環(huán)境領(lǐng)域顯出獨(dú)具魅力的裝飾特性，無不體現(xiàn)著以人文本的發(fā)展理念。

[1] 邱義成. 淺析溫拌型彩色瀝青路面[J].城市建設(shè)理論研究:電子版 , 2012(20).

[2] 呂廷軍，范大海. 彩色瀝青混凝土在城市道路的應(yīng)用研究[J].城市建設(shè)理論研究:電子版 , 2013(36).

[3] 陳丙秋. 彩色瀝青路面的應(yīng)用與發(fā)展前景[J].交通與運(yùn)輸，2006 (1) :35-37.

(本文文獻(xiàn)格式：牟善友.彩色瀝青的應(yīng)用和發(fā)展[J].山東化工，2017，46(14)：123-124，128.)

Application and Development of Color Asphalt Pavement

MouShanyou

(Shandong Jianzhu University，Jinan 250031 China)

Generally referred to as the color of the asphalt pavement mainly to add the paint asphalt pavement, the use of colored aggregate of the asphalt pavement and the use of decolorization asphalt by mixing compacted asphalt pavement and so on.

color asphalt； decolorizing asphalt；coloring materials

2017-05-09

牟善友(1994—),山東日照人，研究生， 研究方向：瀝青與瀝青混合料。

U41; X70

A

1008-021X(2017)14-0123-02