市政路面中彩色沥青混凝土的生产与控制

崔 勇 陈俊夺 樊 亮

(1.山东省路桥集团有限公司，山东 济南 250021; 2.山东省交通科学研究院，山东 济南 250031)

市政路面中彩色沥青混凝土的生产与控制

崔 勇1陈俊夺1樊 亮2*

(1.山东省路桥集团有限公司，山东 济南 250021; 2.山东省交通科学研究院，山东 济南 250031)

基于内蒙古包头巴彦塔拉大街改造工程，使用脱色沥青加无机颜料的方式进行了沥青路面的彩色铺装，从材料检测、目标配合比、生产配合比与摊铺碾压各流程环节，对材料使用和生产控制进行了总结，为市政道路中彩色沥青的应用提供了参考。

市政道路，彩色沥青，目标配合比，生产配合比

0 引言

近年来，路面的彩色铺装应用日渐增多，不同类型的彩色实现技术也不断出现，如结合料着色技术、骨料着色技术、表面处理技术等。其中，结合料着色技术是一种主流技术，它主要采用树脂基材料(如石油树脂、环氧树脂)添加一些不同的颜料来实现彩色的功能，相对其他方案，对现有沥青拌合技术的改造不多，使用性价比较高。从现有的一些工程案例来看，无机颜料使用较多，如氧化铁红、氧化铁黄等，其化学稳定性好、耐候性、着色力强，在石油树脂(脱色沥青)中能够呈现更好的颜色饱和度。基于这种现状，本文结合内蒙古包头巴彦塔拉大街改造工程，使用脱色沥青加无机颜料的方式进行沥青路面的彩色铺装，并对其中材料和生产过程中的现象和经验进行总结，希望为彩色沥青的应用拓展提供一些借鉴。

1 原材料与检测

彩色沥青铺装工程依托巴彦塔拉大街道路改造工程，其设计的路面结构为两层，下面层为6 cm厚的AC-20沥青混凝土，上面层为3 cm厚的AC-10彩色沥青混凝土。AC-10型混凝土集料为石灰岩质，分0 mm～3 mm，3 mm～5 mm和5 mm～10 mm三档，技术指标满足JTG F40—2004中规定的集料要求，矿粉为拌合站自磨的石灰岩矿粉，其粒度范围、亲水系数和塑性指数均满足现有技术要求。

在脱色沥青的选择方面，结合包头的2—2气候分区，选择其针入度在80 dmm～100 dmm范围内，最终确定采用上海群康公司生产的脱色沥青。其技术指标和设计文件技术要求见表1。从表1中可以看出，脱色沥青与基质90号沥青有着明显的不同，主要是热老化性能较差，135 ℃老化质量损失较大，残留针入度比也较小。在后期摊铺施工过程中要注意施工温度的控制。

表1 脱色沥青的技术指标

所采用的无机颜料主体成分为氧化铁红(Fe2O3)，粒度为200目，0.075 mm筛孔通过率为100%。由于其密度5.24 g/cm3，远高于脱色沥青的密度1.037 g/cm3，为避免它在脱色沥青中的离析沉降，工程选择干法工艺进行颜料的使用，即在拌合锅内与矿粉同时加入，而后与脱色沥青、集料拌合，形成彩色沥青(棕红色)混凝土。参考厂家推荐方案，按照沥青混凝土质量的2.5%进行使用。

2 目标配合比与性能验证

参照美国Sup-9.5混合料设计要求和我国JTG F40—2004公路沥青路面施工技术规范，结合以往工程经验，试验室得到的混合料目标配合比如图1和表2所示，其中2.36 mm关键性筛孔通过率小于45%，级配为粗型密级配。试验室按照油石比5.0%，5.3%，5.6%，5.9%，6.2%进行马歇尔试验，其中击实温度为120 ℃～130 ℃；得到表3中不同油石比沥青混合料体积指标，根据设计文件要求，确定最佳油石比为5.7%。

表2 AC-10各矿料比例

表3 AC-10沥青混合料最佳油石比的确定

表4中的性能验证表明，5.7的油石比时，沥青混合料空隙率为3.9，残留稳定度为86%，高温车辙动稳定度为1 800，混合料性能指标满足设计文件要求。

3 生产配合比调试

沥青混合料采用间歇式拌合站进行生产，生产配合比调试主要控制各种原材料的比例及混合料的稳定性。采用德基4000型强制性间歇式拌合站，拌合站可实现骨料及沥青胶结料的自动计量。生产配合比的调试首先要根据目标确定比例进行冷料上料，经过拌合站二次筛分后骨料进到热仓中，对各热仓骨料进行筛分后进行级配合成，使生产配合比的合成级配尽量与目标配合比设计级配接近。经过热料仓二次筛分，确定生产配比如表5所示。

表4 AC-10彩色沥青混合料的性能指标

表5 AC-10生产配比与目标配比 %

根据拌合站调试结果，设计的生产配合比混合料的各项体积指标均能与目标配合比吻合，且室内抽提筛分结果与目标配合比设计比较接近(见图2)，说明设计的生产配合比比较理想，且拌合站的计量系统偏差在可控范围之内。至此，生产配比调试工作完成。

4 生产与摊铺、碾压

生产配比确定后，进入混合料生产与摊铺环节。根据试验室和拌合站调试结果，脱色沥青拌合温度为140 ℃，集料加热温度为160 ℃，出料温度控制在140 ℃～150 ℃。确定混合料拌合时间时，以混合料拌合均匀，所有矿料颗粒全部裹覆彩色沥青为度，每盘的生产周期不少于40 s(其中干拌时间不少于5 s，湿拌不少于30 s～35 s)。开工的头几盘混合料，适当延长拌合时间，提高拌合温度。出厂的混合料均匀一致，无白花料，无粗细料离析和结块现象。

在摊铺过程中，摊铺温度宜在135 ℃以上。为避免摊铺的混合料出现划痕，摊铺机开工前提前1 h预热熨平板，使其温度达到100 ℃以上。摊铺过程中，使熨平板的振动和夯锤振捣有适宜的频率，以保证混合料初始压实度达到85%以上。摊铺速度为2 m/min，做到缓慢、均匀、不间断的摊铺。布料器中混合料的位置略高于螺旋布料器2/3，同时螺旋布料器的转速不宜太快，避免摊铺过程中出现离析现象。为避免摊铺机收斗造成混合料的离析，施工期间摊铺机料斗始终处于敞开状态，做到连续供料避免粗集料集中，试验段施工结束后将两翼混合料清除废弃。

具体碾压中，初压温度130 ℃以上，终压温度控制在90 ℃以上。初压采用双钢轮振动压路机前进静压，后退振动，速度为1.5 km/h～2 km/h。复压时视情况(如机动车道面)，可采用胶轮压路机各压1遍，速度为2 km/h～2.5 km/h，对非机动车道可不采用胶轮压路机碾压。在终压时采用双钢轮压路机赶光静压，速度控制在3 km/h～4 km/h，以无轮痕为原则。碾压遵循由低到高、先慢后快的原则，特别加强路缘石边部等碾压难度较大地方的压实，可以灵活采用小型压路机进行补充压实，以完善路面的压实效果。摊铺与碾压过程见图3。

5 结语

本文结合内蒙古包头市巴彦塔拉大街道路改造工程，采用脱色沥青和无机颜料对非机动街道和机动车道进行了彩色路面铺装。经过建设单位、监理单位和质检站的验收，路面各项指标达到了设计技术要求，同时这条彩色道路受到了沿路人们的欢迎，在为包头市政路面的美化、环境改善和提升风格方面做出了贡献。

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[2] JTG F40—2004，公路沥青路面施工技术规范[S].

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[5] 薛鹏涛,袁万杰,王 钊,等.添加PE抗车辙剂沥青混合料配合比设计研究[J].新型建筑材料,2007(6):54-56.

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Production and control of colored asphalt concrete in municipal road pavement

Cui Yong1Chen Junduo1Fan Liang2*

(1.ShandongProvinceLuqiaoGroupCo.,Ltd,Jinan250021,China; 2.ShandongTransportationInstitute,Jinan250031,China)

Based on Bayan Tara street reconstruction project in Baotou city of Inner Mongolia, colored asphalt concrete plus inorganic pigments were used in colored pavement construction. And material use and production control were summarized following material test, target proportioning, and production proportioning and paving rolling sequence, which aimed at providing reference for the use of colored asphalt in municipal road.

municipal road, colored asphalt, target proportioning， production proportioning

2015-06-04

崔 勇(1973- )，男，工程师； 陈俊夺(1985- )，男，工程师

樊 亮(1981- )，男，高级工程师

1009-6825(2015)23-0104-02

TU528

A