彩色沥青在城市BRT系统的应用研究.docx

弘路新材彩色沥青在城市快速公交（BRT）系统的应用研究摘要：对快速公交专用彩色沥青路面从结构设计、材料要求、配合比设计、路用性能及施工工艺等方面进行了研究，结果表明，弘路新材彩色沥青路面土具有黑色沥青路面一样良好的路用性能，为彩色沥青路面在快速公交系统的应用提供一定的参考。关键词：快速公交 彩色沥青路面 路用性能 施工工艺0 引言彩色沥青混合料路面是指用彩色沥青胶结料作粘结材料，与矿质材料和着色剂按一定比例经加热、拌合、压实而形成的路面。在城市道路中使用彩色沥青路面，不仅可以起到美化环境、提升城市形象的作用，还有诱导交通的功能。在道路中铺筑不同色彩的路面能够自然地给驾驶员信号，提醒驾驶员注意道路的状况。将车道铺成不同颜色使之区分开来，汽车沿不同颜色的车道行驶，对车流的引导作用要比在路面上划标志线要好。因此，很多城市采用彩色沥青铺设公共汽车专用道、人行道、自行车道等。本文就彩色沥青在快速公交系统中的应用进行研究，包括彩色沥青路面结构、原材料性能要求和路用性能等。1路面结构设计考虑到快速公交专用车道要承受较大的交通荷载，在彩色沥青路面结构设计时采用传统的4+6+8的结构形式，上面层设计4cm厚性能较好的SMA彩色沥青混凝土，中、下面层与常规设计相同。 上面层4cmSMA-13彩色沥青混凝土 乳化沥青或热沥青粘结层 中面层6cm中粒式改性沥青混凝土 下面层及基层材料与常规设计相同2原材料要求2.1 彩色沥青胶结料BRT专用彩色沥青混凝土的胶结料应采用改性的无色胶结料, 主要指标参考公路沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）中对SBS（I-D）聚合物改性沥青的技术要求。表1 彩色沥青胶结料技术要求指标单位技术要求试验方法针入度25,100g,5S0.1mm4060T0604针入度指数PI,不小于0T0604延度5,5cm/min,不小于Cm20T0605软化点TR&B,不小于60T0606运动粘度135,不大于PaS3T0605T0619闪点,不小于230T0611溶解度，不小于99T0607弹性回复25,不小于75T0662TFOT(或RTFOT)后残留物质量变化,不大于%1.0T0610或T0609针入度比25,不小于%65T0604延度5不小于Cm15T0605色彩变化-无明显变化目测2.2 着色剂彩色沥青路面用着色剂在长期紫外线照射下应不褪色，且不容于水和一般溶剂，易于在胶结料中分散，并具有优良耐候性。着色剂性能指标应满足表2的要求：表2 彩色沥青路面着色剂性能指标指 标单 位要 求外 观粉 末色 光近似微似水溶物含量1.0着色率98102吸油量22筛余量（0.045筛孔）%0.1耐光性级72.3 集料和填料集料、填料要求符合公路沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）中对集料、填料的技术要求。彩色沥青混合料的集料应采用反击破方式生产的辉绿岩或玄武岩，矿粉必须采用石灰岩经磨细得到矿粉。3 彩色沥青混合料路用性能3.1 配合比设计BRT专用车道上面层一般采用SMA级配类型，故本文选择SMA-13级配类型来进行彩色沥青混合料的性能研究。集料选择玄武岩1#料（10-15mm）、玄武岩2#料（5-10mm）、玄武岩3#料（3-5mm）、玄武岩4#料（0-3mm）和矿粉。取原材料的配合比10-15mm：5-10mm： 3-5mm：0-3mm：矿粉=20：58：0：16.5：9.5，油石比为5.7%。合成级配见表3和图1。表3 SMA-13合成级配筛孔尺寸31.526.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075合成级配通过率（%）10010010010092.864.626.823.419.115.213.111.910.7图1 SMA-13合成级配图3.2 路用性能采用改性彩色沥青胶结料，SMA-13级配类型，按最佳油石比5.7%成型，拌和温度170，成型温度160，测得各项指标如表4所示。表4 SMA-13彩色沥青混合料性能试验项目试验结果技术要求马歇尔稳定度（KN）8.958浸水马歇尔稳定度（KN）8.56-残留马歇尔稳定度(%)95.680未经冻融循环劈裂抗拉强度（MPa）0.76-冻融循环劈裂抗拉强度（MPa）0.62-冻融劈裂试验残留强度比(%)81.275动稳定度(次/mm)323330004 彩色沥青路面施工技术4.1彩色沥青混合料的拌和拌制彩色沥青混合料的方法同普通沥青混合料。彩色沥青混合料的拌和温度不宜过高，一般最高温度控制在180，胶结料的温度在160180即可，石料的温度不得高于200，混合料温度一般控制在16010范围内，实际温度根据拌和楼和工地的距离、施工的天气状况来确定。4.2混合料的运输装运彩色沥青混合料的卡车料斗事先应擦洗干净，尽可能减少污染。并加盖蓬布保温，同时根据摊铺能力控制好搅拌速度和运输速度。4.3 彩色沥青路面的摊铺与碾压摊铺前先将底层打扫干净，喷洒乳化沥青或热沥青粘层油。不论是机械摊铺还是人工摊铺，所有设备及工具都必须清洗干净，并在施工过程中注意保持不沾其他污染物。混合料在130以前必须摊铺完成，并在130时，开始碾压。碾压按照黑沥青标准碾压方式进行。压路机不宜过大，建议采用12T以下的压路机进行碾压。路面完成以后，注意养护，必须保证不低于6h的养护时间。4.4 注意事项彩色沥青混凝土的施工工艺同普通沥青混凝土的施工工艺相差无几，但施工中要注意的事项如下：（1）脱桶与存储彩色沥青若是以桶状的形式供应的，使用前需脱桶。用于彩色沥青的脱桶、储存以及连接管道、泵等设备应在使用前清洁干净，以防止彩色沥青受到污染。（2）拌和与运输由于拌和设备的清洗比较困难，内部的普通沥青会污染彩色沥青，因此在拌和初期应废弃部分混合料，以保证整个路面的彩色一致。颜料应在沥青前投入，并适当增加拌和时间，拌和温度比配合比设计是相同。用于运输混合料的车辆及覆盖物也应事先清洗干净。（3）摊铺与碾压摊铺机应清洗干净，特别是熨平板应使用溶剂清洗或先将彩色沥青混合料摊铺于路面下层直至表面没有条纹为止。压路机水箱中的水应更换，并将任何铁锈痕迹冲洗干净。压路机应停于木垫上使其不接触黑色沥青下面层，碾压时直接从木垫上行驶至彩色混合料上。碾压可在摊铺后随即进行。在此过程中使用的任何于混合料接触的机具都应清洗干净。 5 实体工程应用情况深圳市新彩通道彩色沥青公交专用车道，为深圳市首条彩色公交专用车道，于2014年7月建成通车。图2为新彩通道彩色专用公交车道施工时场景。另外，上海、广州等一些城市也铺筑了彩色沥青公交专用车道，可以说，彩色沥青公交专用车道铺筑技术已不乏经验。图2 新彩通道彩色沥青公交专用车道施工图6 小结本文对BRT专用彩色沥青路面从结构设计、材料要求、配合比设计、路用性能及施工工艺等方面进行了研究，结