姜東寶 肖亞男 孫凌

黑龍江工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150050

1. 概述

彩色瀝青混凝土路面研究與使用追溯到20世紀(jì)50年代，從北美國家開始研究，到60年代初前蘇聯(lián)道路科學(xué)研究院,哈爾科夫公路大學(xué)已對(duì)彩色瀝青鋪設(shè)技術(shù)進(jìn)行了研究,并且先后在莫斯科等城市鋪筑了數(shù)萬平方米的彩色瀝青混凝土路面。這種彩色瀝青路面不僅可以與周圍的建筑更好地協(xié)調(diào)，而且還可以起到美化城市和誘導(dǎo)交通的作用。

對(duì)于這方面的探討我國開始于80年代。近幾年，彩色瀝青混凝土路面作為一種新型的路面，起到了美觀，降噪的作用，在公路、道路、公園或廣場上等場所使用得越來越多，引起了人們的興趣和關(guān)注，被全球工程界視為“新型綠色建材”。

2. 普通瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)

顏色是本次彩色瀝青混合料的一個(gè)極為重要的環(huán)節(jié)，而顏料是控制混合料顏色的最主要因素，顏色用量選取應(yīng)慎重，本實(shí)驗(yàn)選擇了紅色的氧化鐵作為顏料。如圖1所示

圖1 鐵紅顏料

本實(shí)驗(yàn)選用90#道路石油瀝青配制彩色瀝青混合料。瀝青三大指標(biāo)見表1。

表1 90#石油瀝青的試驗(yàn)結(jié)果

彩色瀝青混合料同樣重視礦料的性能，礦料應(yīng)該滿足強(qiáng)度的要求，級(jí)配合理，礦料顆粒形狀以接近立方體其多棱角為佳，限制其針片狀含量，集料應(yīng)清潔、干燥、無雜質(zhì)和泥土等，其各項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)滿足《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTG F40-2004的要求。石料篩分結(jié)果見表2。

礦料選擇如下：

(1)碎石的規(guī)格為S9，公稱粒徑為10mm～20mm；(2)石屑規(guī)格為S15，公稱粒徑0～5mm；(3)細(xì)集料為中砂；(4)礦粉。

表2 礦料篩析結(jié)果匯總表

混合料的級(jí)配范圍選用AC-13，如表3所示。

表3 瀝青混合料礦料級(jí)配范圍

采用圖解法對(duì)3的礦質(zhì)混合料進(jìn)行組成設(shè)計(jì)，得到礦質(zhì)混合料配合比計(jì)算表，列于表4。

表4 礦質(zhì)混合料和成級(jí)配計(jì)算表

3. 確定普通瀝青混合料的瀝青最佳用量

按碎石：石屑：砂：礦粉=25%:36%:30%:9%的用量比例,瀝青按油石比計(jì)選用4.0%、4.5%、5.0%、5.5%、6.0%，制備試件，進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)。

根據(jù)不同油石比的瀝青混合料實(shí)測密度，計(jì)算空隙率、礦料間隙率、瀝青飽和度等物理指標(biāo)，匯總于表5，測定馬歇爾穩(wěn)定度、流值亦匯總于表5。

最終算的瀝青混合料的最佳油石比為4.7%。

4. 鐵紅用量的確定

為配制等同于建筑圖譜色彩體系中（C0/M0-100/Y20/B0-100）范圍內(nèi)彩色瀝青混合料，初步選擇鐵紅的用量為1%、3%、5%、7%、9%，充當(dāng)部分礦粉。通過與國際標(biāo)準(zhǔn)色卡（CMYK）比較，鐵紅摻量在5%～9%滿足色彩體系中（C0/M0-100/Y20/B0-100）范圍，如圖2。

用鐵紅摻量為5%，6%，7%，8%，9%充當(dāng)部分礦粉，重新制作彩色瀝青混合料馬歇爾試件，然后進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)。

圖2 彩色瀝青混合料試件

5. 數(shù)據(jù)分析

用不同鐵紅摻量制備的彩色瀝青混合料試件進(jìn)行表觀密度試驗(yàn)，測得結(jié)果及計(jì)算各項(xiàng)物理指標(biāo)列于表6中。

表6 不同鐵紅摻量的彩色瀝青混合料馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果

將馬歇爾試驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理繪圖，如圖3。用鐵紅代替部分礦粉制作彩色瀝青混合料，從表6、圖3中可以看出，隨著鐵紅摻量的增加，密度呈增長趨勢，空隙率降低，飽和度增加，穩(wěn)定度呈正態(tài)分布，在7%時(shí)達(dá)最高，流值隨著鐵紅的增加逐漸降低。根據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTG F40-2004的馬歇爾技術(shù)指標(biāo)評(píng)定，最終我們確定了即滿足路用要求，又在標(biāo)準(zhǔn)比色卡（C0/M0-100/Y20/B0-100）范圍內(nèi)的氧化鐵摻量為5.2%～6.6%。

圖3 不同鐵紅摻量的彩色瀝青混合料馬歇爾指標(biāo)關(guān)系圖

[1]王寶金，曹俊磊．彩色瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)及施工控制[J]．中國市政工程，2011.2

[2]葉凌云,曾儲(chǔ)惠．彩色瀝青混合料設(shè)計(jì)與路用性能[J]．湖南交通科技，2010.4

[3]中華人民共和國交通部. 公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范（JTG F40-2004）[S]．北京：人民交通出版社，2004

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