市政路面中彩色沥青混凝土的生产与控制.docx

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)摘要：基于内蒙古包头巴彦喀拉大街改造工程，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实用的工艺参考。关键词：市政道路；彩色沥青；目标配合比；生产配合比0 前言近年来，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喀拉大街改造工程，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6cm厚的AC-20沥青混凝土，上面层为3cm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0~3mm、3~5mm和5~10mm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80-100dmm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。所采用的无机颜料为主体成分为氧化铁红（Fe2O3），粒度为200目，0.075mm筛孔通过率为100%。由于其密度5.24g/cm3，远高于脱色沥青的密度（1.037g/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。表1 脱色沥青的技术指标检测项检测指标技术要求25℃针入度，0.1mm87.580-10015℃延度，cm107.2≥100软化点，℃51.5≥50135℃粘度，Pa.s2.2≤3老化质量损失，%1.8≤2.0残留针入度比，%53.5≥50残留物软化点，℃54.8原样+5℃残留物15℃延度，cm42.1≥152 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《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004），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2.36mm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1800，混合料性能指标满足设计文件要求。图1 AC-10级配曲线图表2 AC-10各矿料比例矿料名称5-10mm碎石3-5mm碎石0-3mm石屑颜料矿粉矿料密度(g/cm3)2.7392.7182.6655.2402.52矿料比例（%）46.0 10.0 40.0 2.5 1.5 表3 AC-10沥青混合料最佳油石比的确定油石比（%）VV，%VMA，%VFA，%毛体积密度(g/cm3)稳定度 (KN)流值 (mm)5.06.51659.42.41411.362.025.34.815.167.92.44513.652.295.64.01573.22.45612.962.695.93.715.3762.45412.253.126.23.415.778.02.4511.053.36表4 AC-10彩色沥青混合料的性能指标指标单位AC-10 机动车道用设计要求非机动车道用设计要求脱色沥青用量%5.75-7.55-7.5颜料用量%2.52.52~4稳定度MSKN12.89≥8≥3流值FLmm2.841.5-42-5空隙率Vv%3.93-63