許 勐，涂亮亮，田 蕾，蔡文科

(1.深圳市天健(集團)股份有限公司,深圳 518034；2.深圳市市政工程總公司,深圳 518000；3.深圳市特區(qū)建工集團有限公司,深圳 518034)

由于彩色透水瀝青路面具有良好的排水效果，雨后路面不積水，給人們帶來了舒適的騎行環(huán)境以及良好的視覺感受。同時，透水路面鋪裝系統(tǒng)是實現(xiàn)“海綿城市”的重要技術(shù)措施之一，環(huán)保出行也是未來社會發(fā)展的趨勢。因此，彩色透水瀝青綠道大規(guī)模的應(yīng)用于公園建設(shè)中，這就要求彩色綠道既滿足非機動車的行車舒適性，也要求具有一定的美觀性及耐久性。

針對彩色透水混凝土易開裂、難養(yǎng)護及彩色瀝青綠道運營一年后存在脫色快、骨料易飛散等現(xiàn)狀，研究團隊進行了大量的試驗研究和路用性能驗證，已完成具有色彩均勻性好和持久性強、透水優(yōu)良、耐骨料飛散等特點的新型路面材料的生產(chǎn)與應(yīng)用。

1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.1 國外研究現(xiàn)狀

由于透水路面鋪裝對社會及城市發(fā)展來說優(yōu)點眾多，歐美、日本等發(fā)達國家作為先行軍在19世紀中葉就對透水路面鋪裝材料展開研究開發(fā)。隨著透水路面鋪裝材料、鋪裝結(jié)構(gòu)、施工工藝等相關(guān)技術(shù)的成熟，大多數(shù)國家已將其廣泛應(yīng)用于城市廣場、輕交通等級道路、人行道及停車坪等。

國外對傳統(tǒng)透水路面的使用性能、路用性能、適用范圍有了一定的研究，在各國的工程領(lǐng)域傳統(tǒng)透水路面的應(yīng)用也比比皆是。但是國外對透水路面新材料的研究比較少，為適應(yīng)更多的工況需求，透水路面材料選擇多樣性方面仍需進一步研究。

1.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀

國內(nèi)在透水路面鋪裝方面的起步較晚。與國外道路發(fā)達國家和地區(qū)相比，我國當前透水鋪裝研究水平還有提升空間，在高強高性能透水路面鋪裝方面的研究與世界先進水平有一定差距。但近些年來隨著生態(tài)環(huán)境保護意識的提升，國家大力倡導(dǎo)綠色交通及在相關(guān)環(huán)保理念的引導(dǎo)下，道路研究人員在路面透水鋪裝方面的研究明顯加大了力度。

國內(nèi)對透水水泥混凝土路面和透水瀝青混凝土路面進行了較多的研究，大多是傳統(tǒng)透水路面強度改善、透水性能改善、透水路面服役期限延長方面的研究。但在透水新材料、新工藝方面的研究有所欠缺，目前透水鋪裝材料的選擇廣度較小。因此研發(fā)新材料、新工藝在透水鋪裝領(lǐng)域的應(yīng)用仍有廣闊前景。

1.3 當前彩色綠道路面技術(shù)的應(yīng)用及其特點

1)彩色多孔透水水泥混凝土

該技術(shù)是由石料、水泥摻和外加劑、水、彩色強化劑以及穩(wěn)定劑等經(jīng)一定比例調(diào)配拌制而成的一種多孔輕質(zhì)的水泥基鋪裝材料，如圖1所示。產(chǎn)品空隙率為15%～25%，承載力可達到C20～C25混凝土的承載標準。

優(yōu)點：透水性良好，工程造價較低，易于施工。

缺點：容易開裂，且后期養(yǎng)護難度較大。

2)脫色熱拌彩色瀝青鋪裝技術(shù)

由脫色瀝青、粗細集料、色粉等經(jīng)一定比例調(diào)配，配合使用高粘改性劑拌制而成的熱拌彩色透水瀝青鋪裝材料，如圖2所示，其顏色可根據(jù)色粉調(diào)整。

優(yōu)點：工程造價相對較低，適合大面積施工，且平整度較好。

缺點：需要較高的拌和溫度，對色粉的顏色耐久性有一定的影響，且易出現(xiàn)水損壞。高溫拌和具有刺激性煙氣，危害工人身體健康，對環(huán)境也會造成污染。同時脫色瀝青膠結(jié)料需要單獨設(shè)立專用的存儲罐及相應(yīng)的專用管道和加溫保溫設(shè)備。該技術(shù)為深圳市現(xiàn)狀彩色綠道的主流鋪裝材料，大部分在運營一年后出現(xiàn)顏色退化、骨料飛散等問題。

3)直投式顆粒狀熱拌彩色瀝青鋪裝技術(shù)

顆粒狀彩色瀝青是一種全新的彩色瀝青路面材料，其獨特的化學(xué)組成、分子結(jié)構(gòu)賦予了其獨特的熱塑性以及超強的黏附性，如圖3所示。這種顆粒瀝青對石料的酸堿性無特殊要求，生產(chǎn)的彩色瀝青混凝土具有良好的高低溫性能，且無需灑布乳化瀝青及熱瀝青粘層油。生產(chǎn)過程中采用小包裝直投拌缸的工藝。

優(yōu)點：無需專用的彩色瀝青存儲罐、脫桶設(shè)備以及相應(yīng)的瀝青專用輸送管道，避免了傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝中需要耗費較大的設(shè)備投資和占用空間的弊病，能夠有效減少黑色瀝青與彩色瀝青交叉施工時膠結(jié)料色彩的相互影響。同時，直投式顆粒狀彩色瀝青路面施工工藝采用小包裝直投拌缸，無異味無有害氣體，簡化生產(chǎn)工序，凈化生產(chǎn)環(huán)境，避免了傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝中人工投放色粉等添加劑而造成的彩色顏料四處飛揚的現(xiàn)象。

缺點：容易褪色，色彩穩(wěn)定性差，易出現(xiàn)水損壞。

4)普通冷拌彩色鋪裝材料

采用丙烯酸樹脂、聚氨酯類膠結(jié)材料作為膠結(jié)料，常溫拌合即可施工。

優(yōu)點：無需加熱，節(jié)約能源，減少污染，同時顏色鮮艷持久。

缺點：粘結(jié)力差，鋪裝材料耐久性不好，同時也不適用于透水綠道的鋪裝。

也有相關(guān)單位采用環(huán)氧樹脂作為膠結(jié)材料。環(huán)氧樹脂屬于熱固性材料，具有高強粘結(jié)性，但是同時存在耐水性差、耐候性差、韌性差等特點。

5)彩色涂布材料技術(shù)

由丙烯酸或環(huán)氧樹脂、特定填料、著色骨料等經(jīng)一定比例調(diào)配拌制而成的鋪裝材料，其粘結(jié)強度≥1.5 MPa，見圖4。

優(yōu)點：不改變原有道路結(jié)構(gòu)，抗滑效果明顯，耐候性能好，不褪色。

缺點：對基層的要求較高，且易開裂、脫層、掉粒。

2 新型高粘冷拌冷鋪彩色透水瀝青綠道鋪裝新技術(shù)

2.1 技術(shù)簡介及其優(yōu)勢

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的各種缺陷及現(xiàn)行綠道存在的脫色快、骨料飛散等問題，技術(shù)團隊考慮應(yīng)用基于復(fù)合改性脫色瀝青制備的彩色透水型綠道材料，以改性后的反應(yīng)性樹脂(脫色瀝青、環(huán)氧樹脂等)為膠結(jié)料，與開級配骨料、顏料及添加劑拌合而成新型彩色透水路面鋪裝材料。該冷鋪透水型彩色樹脂混凝土兼具透水混凝土強度，同時其熱穩(wěn)定性能、力學(xué)抗剪抗折性能顯著優(yōu)于熱拌彩色瀝青混凝土。

該技術(shù)從環(huán)氧樹脂基體的增韌基礎(chǔ)上改善其易開裂的缺陷，將高分子材料、道路工程、色彩學(xué)、交通安全等學(xué)科結(jié)合，填補了該方面的研究空白。通過骨料級配優(yōu)化設(shè)計，同時添加一定比例的色粉，在常溫下拌和均勻即可。優(yōu)勢體現(xiàn)在：

1)冷拌環(huán)保、施工便捷，揮發(fā)性有機物含量低于0.1%，現(xiàn)場可根據(jù)待鋪人行道大小分別采取人工或機械攤鋪。

2)色彩持久性好，改性環(huán)氧樹脂能夠大大提升顏料的附著能力。

3)耐老化及耐久性好，改性環(huán)氧樹脂可以適應(yīng)室外環(huán)境，在溫度、紫外線、雨水及荷載綜合作用下的耐老化及耐久性顯著提高。

2.2 新型高粘冷拌冷鋪彩色透水瀝青路面特點

施工完成后的冷鋪型彩色透水瀝青路面具有以下的特點：

1)高透水性：擁有10%～15%的孔隙，能夠使透水速度達到21～42 L/(m/h)。

2)高承載力：經(jīng)鑒定其承載力完全能夠達到C20～C25混凝土的承載標準。

3)良好的裝飾效果：擁有各種顏色方案，能夠配合設(shè)計師獨特創(chuàng)意，實現(xiàn)不同環(huán)境和個性所要求的裝飾風(fēng)格。

4)易維護性：特有的透水性鋪裝系統(tǒng)使其只需通過高壓水洗的方式就可以輕而易舉的解決。

5)抗凍融性：透水性鋪裝比一般混凝土路面擁有更強的抗凍融能力，不會受凍融影響而斷裂，因為它的結(jié)構(gòu)本身有較大的孔隙。

6)耐用性：耐用耐磨性能優(yōu)于彩色瀝青，不易變色，易清潔，使用壽命高達8年以上。

2.3 適用范圍

該技術(shù)普遍適用于市政工程的自行車道、人行道、園林綠道、沿海沿湖綠道、景區(qū)道路等景觀路面及城市廣場和部分輕交通道路，可以起到提升城市形象的作用。

2.4 工程應(yīng)用及效益分析

依托壩光場平項目的觀景平臺及新丹路等項目進行了新型冷拌冷鋪高粘彩色透水瀝青路面的施工并對其性能進行了驗證，如圖5所示。同時對其應(yīng)用效果和社會經(jīng)濟效益進行評價。

1)經(jīng)濟效益：該技術(shù)在常溫下即可施工，節(jié)約了燃料的消耗，現(xiàn)場隨拌隨用，節(jié)省了材料堆放和運輸成本，與熱拌技術(shù)相比，可大大節(jié)省瀝青管道清洗的費用，不單獨占用瀝青儲存罐。

2)社會效益：美化城市，提升城市文化底蘊，改善人們生活環(huán)境的質(zhì)量；減少輻射和城市“熱島”效應(yīng)，降低路面溫度；排除路面積水，避免城市內(nèi)澇，同時可以使地下水位回升，起到涵養(yǎng)地下水資源的作用。

3)環(huán)境效益：該技術(shù)在常溫下拌合和施工，減少了燃料燃燒時的碳排放，避免了彩色顏料四處飛揚的現(xiàn)象?；旌狭仙a(chǎn)過程中基本無煙氣排放和異味，屬于環(huán)境友好型材料。

2.5 成本分析

新型高粘冷拌冷鋪彩色透水瀝青綠道鋪裝材料主要由高粘瀝青膠結(jié)劑、面層保護膠結(jié)劑及碎石常溫拌合而成。經(jīng)分析，該彩色瀝青透水鋪裝技術(shù)成本約為318.6元/m2，而常規(guī)熱拌彩色瀝青混合料成本約為190元/m2。雖然從材料價格上差異較大，但這尚未考慮熱拌技術(shù)的材料堆放和運輸成本、專用脫色瀝青儲存罐的投資成本、冷拌冷鋪技術(shù)現(xiàn)場快速鋪筑節(jié)省工期帶來的效益和無煙施工的環(huán)保效益及其較好耐久性所帶來的長壽命周期的使用效益等。因此，該技術(shù)在一定程度上仍具有較大的優(yōu)勢。

3 結(jié) 語

綜上所述，結(jié)合海綿城市建設(shè)理念，經(jīng)過市場調(diào)研，基于復(fù)合改性脫色瀝青制備的高粘彩色透水冷拌冷鋪型材料可無煙施工、耐久性和抗水損性能優(yōu)良，且具有色彩均勻性好和持久性強、透水優(yōu)良、耐骨料飛散等特點，其大規(guī)模的推廣應(yīng)用契合深圳市擬建設(shè)“萬里碧道”的城市規(guī)劃和愿景。