摘要:在现代城市与交通建设的进程中,道路材料的选择与创新始终是关键议题。传统热拌沥青虽在道路工程中应用广泛,但面临能耗高、施工受季节温度限制、环境污染等诸多问题。在此背景下,彩色冷拌沥青作为一种新兴的道路材料应运而生,它以独特的性能与优势,为道路建设与维护带来了全新
在现代城市与交通建设的进程中,道路材料的选择与创新始终是关键议题。传统热拌沥青虽在道路工程中应用广泛,但面临能耗高、施工受季节温度限制、环境污染等诸多问题。在此背景下,彩色冷拌沥青作为一种新兴的道路材料应运而生,它以独特的性能与优势,为道路建设与维护带来了全新的解决方案,正逐渐在各类道路工程中崭露头角。
产品定义与原理
彩色冷拌沥青,是一种在常温环境下即可进行拌和与施工的沥青材料。它通过在沥青中添加特殊的颜料、改性剂及其他添加剂,经特定工艺加工而成,赋予了沥青丰富多样的色彩。与传统热拌沥青需高温加热集料与沥青以实现混合不同,彩色冷拌沥青利用先进的配方与添加剂技术,使各成分在常温下能充分融合,形成稳定且具有良好路用性能的混合料。其独特的化学组成与微观结构,让彩色冷拌沥青不仅具备常规沥青的粘结性与柔韧性,还拥有更为出色的低温施工性能、环保特性以及个性化的色彩表现。
性能优势
(一)色彩丰富多样
彩色冷拌沥青突破了传统热拌彩色沥青对色粉耐高温性能的严苛要求。热拌工艺下,色粉需承受高温考验,这极大限制了色彩的选择范围,使得传统彩色沥青多为红色等有限色系。而冷拌工艺的出现彻底打破了这一束缚,能够依据不同需求,自由调配出红、橙、黄、绿、蓝等丰富色彩,满足城市景观、交通标识等多样化的设计需求。例如,在城市的景观道路建设中,可选用鲜艳的绿色彩色冷拌沥青,营造出仿若自然绿地延伸的视觉效果,与周边环境相得益彰;在学校、医院附近的道路,采用醒目的黄色彩色冷拌沥青,可有效起到警示作用,保障行人与车辆的安全。此外,由于冷拌过程中颜料未经历高温,其分子结构更为稳定,制成的彩色沥青颜色更为鲜艳持久,长时间使用后仍能保持亮丽色彩,不易褪色。
(二)成本显著降低
材料成本:彩色冷拌沥青具有超薄特性,常规热拌彩色沥青混凝土面层施工厚度一般不少于 3 厘米,而彩色冷拌沥青面层施工厚度仅为 0.7 - 1.5 厘米,材料用量大幅减少,相比之下,材料成本可降低 50% 以上。以一段 1000 平方米的道路铺设为例,若采用传统热拌彩色沥青,按 3 厘米厚度计算,材料用量约为 30 立方米;而使用彩色冷拌沥青,按 1 厘米厚度计算,材料用量仅为 10 立方米,材料成本节省效果显著。
生产与施工成本:冷拌工艺无需对石料进行加热,拌和站只需确保集料干燥无尘,无需开启锅炉,大大降低了能源消耗与生产成本。若混合料用量较少,还可采用常规混合机进行拌和,灵活性更高。同时,彩色冷拌沥青在摊铺碾压后 6 个小时开始逐渐硬化,在此期间,若摊铺效果不理想,在混合料未被污染的情况下,可收回进行二次摊铺甚至反复施工,有效避免了因施工问题导致的材料浪费,进一步节约了施工成本。
(三)施工便捷高效
施工温度适应性强:彩色冷拌沥青可在较为宽泛的温度条件下施工,一般在 10℃以上即可顺利进行,部分优质产品甚至在 - 10℃以上都能正常施工,有效延长了施工季节,对于寒冷地区或工期紧张的项目而言,争取了更多的施工时间。在北方的一些城市,冬季气温较低,传统热拌沥青施工基本停滞,但彩色冷拌沥青却能继续作业,确保道路建设项目按时推进。
施工时间充裕:施工过程中,无需担忧混合料因降温冷却而产生损耗或出现低温施工脱粒等问题,成品混合料运至现场后,有充足的时间组织摊铺碾压,施工安排更加从容,有利于保障施工质量。例如,在一些交通流量较大的城市道路维修项目中,施工时间有限,彩色冷拌沥青的这一特性可使施工团队在短时间内高效完成摊铺作业,减少对交通的影响。
(四)环保性能卓越
彩色冷拌沥青生产与施工均在常温下进行,整个过程中没有沥青烟和粉尘排放,有效减少了废气对空气的污染。同时,混合料生产无需加热,能耗大幅降低,符合当前社会对节能环保的要求。无论是在城市中心区域的道路建设,还是对环境敏感区域的项目施工,彩色冷拌沥青都能显著降低对周边环境和居民生活的影响。在一些城市的老旧小区道路改造项目中,采用彩色冷拌沥青施工,既减少了施工过程中的污染,又能快速完成施工,降低对居民出行的干扰。
(五)路用性能优良
防滑与抗滑性能:彩色冷拌沥青采用独特的开级配骨架空隙结构,如 OGFC - 5 级配,路面空隙率高达 12% 以上,相比普通密级配沥青路面,能有效提高路面的抗滑能力,确保在雨天、雪天等恶劣天气条件下,轮胎与路面之间仍具有足够的摩擦力,显著降低交通事故的发生概率。在一些山区道路或经常出现降雨的地区,使用彩色冷拌沥青铺设路面,可大大提高行车安全性。
降噪性能:其特殊的结构与材料组成,使得彩色冷拌沥青路面能够有效降低车辆行驶过程中产生的噪音。一方面,开级配结构降低了空隙中的气压,减少了空气压缩与释放产生的噪音;另一方面,混合料的柔性特质也有助于吸收和缓冲轮胎与路面接触时产生的振动与噪音。研究表明,与普通密级配沥青路面相比,彩色冷拌沥青路面可降低噪音 4 - 5 分贝,为道路周边居民创造更为安静舒适的生活环境。
耐久性:通过合理的配方设计与优质原材料的选用,彩色冷拌沥青具备良好的抗老化、抗风化性能,能够在长期的使用过程中,抵抗自然环境的侵蚀与车辆荷载的反复作用,保持稳定的路用性能,延长道路的使用寿命,减少道路维修与翻新的频率。
适用范围
(一)市政道路工程
人行道:城市人行道作为行人日常出行的主要通道,对美观性、舒适性和安全性要求较高。彩色冷拌沥青丰富的色彩选择,可与城市景观相融合,打造出富有特色的街道氛围;其良好的防滑性能,能保障行人在各种天气条件下的行走安全;同时,施工便捷的特点可减少对行人通行的影响,快速恢复人行道的正常使用。
自行车道:随着绿色出行理念的普及,自行车道的建设日益受到重视。彩色冷拌沥青的抗滑性能和耐磨性能,能够满足自行车频繁行驶的需求,其色彩还可作为醒目的标识,将自行车道与机动车道、人行道清晰区分开来,保障骑行者的安全,提升骑行体验。
广场:城市广场是人员聚集、休闲娱乐和举办各类活动的场所。彩色冷拌沥青的高强度和耐久性,可承受大量行人的踩踏和活动荷载;其透水性能(部分透水型彩色冷拌沥青)能有效排除广场上的积水,避免因积水造成的不便与安全隐患;丰富的色彩则可营造出独特的广场景观,增强广场的吸引力与活力。
(二)园林景观工程
公园游步道:公园作为人们亲近自然、休闲放松的空间,游步道的设计应注重与自然环境的和谐统一。彩色冷拌沥青能够提供自然、柔和的色彩,与公园内的花草树木、山水景观相协调,营造出宁静、舒适的氛围;其良好的柔韧性和防滑性能,可确保游客在行走过程中的安全与舒适,让游客更好地享受公园的美景。
景区道路:旅游景区的道路不仅要具备基本的交通功能,还需与景区的文化主题和景观特色相契合。彩色冷拌沥青可根据景区的不同风格,定制相应的色彩与图案,如在历史文化景区,采用古朴的色彩搭配传统的图案设计,增添景区的文化韵味;在海滨景区,选用清新的蓝色或绿色,营造出与海洋、自然相呼应的氛围,为游客带来独特的游览体验。
(三)住宅小区
小区道路:住宅小区内的道路需要兼顾美观、安全和耐久性。彩色冷拌沥青的丰富色彩可提升小区的整体形象,使其更具辨识度与品质感;其良好的防滑和降噪性能,能为居民创造安静、安全的居住环境;施工过程中对居民生活影响小的特点,也使得在小区道路改造或新建项目中,能够快速完成施工,减少对居民的干扰。
停车场:小区停车场面临车辆频繁停放、启动和行驶的情况,对地面材料的耐磨性和强度要求较高。彩色冷拌沥青能够满足这些要求,同时其透水性能可避免停车场在雨天出现积水,减少车辆因积水造成的损坏;色彩的合理运用还可划分不同的停车区域,方便居民停车管理。
(四)商业区域
购物中心与商业街:这些区域人流量大,对地面的美观性和耐久性要求极高。彩色冷拌沥青能够通过独特的色彩设计,营造出热闹、繁华的商业氛围,吸引消费者的注意力;其良好的耐磨性能,可承受大量行人的踩踏,保持地面的平整与美观,提升商业区域的整体形象。
酒店与餐厅周边:酒店和餐厅注重环境的品质与格调。彩色冷拌沥青可根据其装修风格和定位,选择与之匹配的色彩,打造出精致、优雅的周边环境;其良好的防滑性能,可保障顾客在行走过程中的安全,提升顾客的满意度与体验感。
(五)其他场所
学校与幼儿园:学校和幼儿园内人员活动频繁,且对安全要求极高。彩色冷拌沥青的防滑性能和鲜艳色彩,可有效划分不同的活动区域,如操场、通道等,起到警示和引导作用,保障师生的安全;其环保性能也符合学校对室内外环境健康的要求。
医院与疗养院:这些场所需要安静、舒适、清洁的环境。彩色冷拌沥青的降噪性能可减少车辆行驶噪音对患者的干扰;其良好的透水性能有助于保持地面干燥清洁,降低细菌滋生的风险,为患者和医护人员提供健康、舒适的环境。
施工工艺
(一)施工前准备
基层处理:对基层进行全面检查,确保其平整、坚实、无松散颗粒和油污等杂质。对于不平整的基层,需进行铣刨、填补或打磨处理,使其符合施工要求。例如,在旧水泥路面上加铺彩色冷拌沥青时,需先对水泥路面的裂缝、坑槽进行修补,然后采用抛丸或铣刨工艺,去除表面的浮浆和松散层,增强基层与彩色冷拌沥青的粘结力。
材料准备:根据工程设计要求,选择合适规格和颜色的彩色冷拌沥青混合料及相关辅助材料。确保材料质量合格,且在保质期内使用。同时,按照规定的配合比,准备好骨料、颜料、添加剂等原材料,并进行准确计量。
设备调试:对施工所需的机械设备,如摊铺机、压路机、搅拌机等进行全面调试和检查,确保设备性能良好,运行稳定。调整摊铺机的摊铺厚度、宽度和振捣频率等参数,使其符合施工要求;检查压路机的压实吨位、振动频率和碾压速度等,保证压实效果。
(二)搅拌过程
投料顺序:将干燥的骨料先投入搅拌机中,进行初步搅拌,使骨料混合均匀。然后,按照配合比加入彩色冷拌沥青、颜料和添加剂等,继续搅拌,确保各成分充分混合。例如,在搅拌过程中,可先将骨料搅拌 1 - 2 分钟,再加入彩色冷拌沥青,搅拌 3 - 5 分钟,最后加入颜料和添加剂,搅拌 2 - 3 分钟,总搅拌时间一般控制在 8 - 10 分钟。
搅拌时间与速度:严格控制搅拌时间和搅拌速度,以保证混合料的均匀性。搅拌时间过短,各成分可能混合不充分,影响混合料的性能;搅拌时间过长,则可能导致材料老化、性能下降。搅拌速度应适中,既能使材料充分混合,又不会对设备造成过大磨损。一般情况下,机械搅拌速度可控制在每分钟 30 - 50 转。
(三)摊铺过程
摊铺机作业:采用专用的沥青摊铺机进行摊铺作业,确保摊铺厚度均匀、表面平整。在摊铺过程中,摊铺机应保持匀速行驶,速度一般控制在每分钟 2 - 6 米。同时,要注意摊铺机的螺旋布料器的转速和高度,使混合料均匀分布在摊铺宽度上。例如,在摊铺宽度较大的道路时,可适当提高螺旋布料器的转速,增加布料量,确保边缘部位的混合料充足。
人工辅助:在摊铺机摊铺的同时,安排人工对边缘部位、死角和不平整处进行辅助摊铺和修整,确保摊铺质量。人工使用铁锹、耙子等工具,将混合料铺平和整型,使其符合设计要求。对于一些小面积或形状复杂的区域,可采用人工摊铺的方式进行施工。
(四)碾压过程
初压:摊铺完成后,应立即进行初压。初压采用轻型压路机,如 6 - 8 吨的双钢轮压路机,静压 1 - 2 遍,速度控制在每分钟 1.5 - 2 公里。初压的目的是使混合料初步稳定,形成一定的平整度。在初压过程中,压路机应从外侧向内侧、从低向高进行碾压,相邻碾压带应重叠 1/3 - 1/2 轮宽。
复压:初压完成后,进行复压。复压采用重型压路机,如 10 - 12 吨的轮胎压路机或振动压路机,碾压 3 - 4 遍,速度控制在每分钟 2 - 3 公里。复压的目的是进一步提高路面的压实度和平整度,使混合料更加密实。振动压路机在复压时,可采用高频低幅的振动方式,增强压实效果。
终压:复压完成后,进行终压。终压采用双钢轮压路机,静压 1 - 2 遍,速度控制在每分钟 2 - 3 公里。终压的目的是消除路面的轮迹,使路面表面更加平整、光滑。终压应在混合料温度降至规定的终压温度之前完成。
(五)养护过程
自然养护:彩色冷拌沥青路面施工完成后,一般采用自然养护方式。在养护期间,应封闭交通,禁止车辆和行人通行,确保路面不受破坏。自然养护时间一般不少于 7 天,具体时间可根据气温、湿度等环境条件和混合料的类型进行适当调整。在养护初期,应注意保持路面湿润,可采用洒水或覆盖保湿材料的方式进行保湿养护。
质量检查:在养护过程中,应定期对路面进行质量检查,包括路面的平整度、压实度、厚度、抗滑性能等指标。如发现质量问题,应及时进行处理。例如,对于路面出现的不平整部位,可采用铣刨、填补等方式进行修复;对于压实度不足的部位,可进行补压处理。
维护保养
(一)日常清洁
定期清扫:使用扫帚、清扫车等工具,定期对彩色冷拌沥青路面进行清扫,去除表面的灰尘、树叶、杂物等,保持路面清洁。清扫频率可根据路面的使用情况和周边环境确定,一般城市道路可每周清扫 1 - 2 次,商业区域和人员密集场所可适当增加清扫次数。
及时清理污渍:对于路面上的油污、水泥浆、油漆等污渍,应及时进行清理。可采用专用的清洁剂或溶剂,按照产品说明进行清洗。在清洗过程中,要注意避免使用强酸、强碱等腐蚀性清洁剂,以免损坏路面颜色和结构。例如,对于油污污渍,可使用洗洁精和温水混合溶液进行擦拭清洗。
(二)定期检查
外观检查:定期对路面进行外观检查,查看路面是否有裂缝、坑槽、松散、褪色等现象。如发现裂缝,应及时测量裂缝的长度、宽度和深度,并分析裂缝产生的原因,采取相应的修补措施;对于坑槽和松散部位,应及时进行修补,防止病害扩大。
性能检测:每隔一定时间,对路面的抗滑性能、平整度、压实度等性能指标进行检测。抗滑性能可采用摆式仪、摩擦系数测定车等设备进行检测;平整度可采用三米直尺、平整度仪等进行测量;压实度可采用灌砂法、核子密度仪等进行检测。根据检测结果,评估路面的使用状况,及时发现潜在问题,并采取相应的维护措施。
(三)病害修复
裂缝修补:对于宽度小于 3 毫米的细小裂缝,可采用灌缝胶进行灌缝处理。先将裂缝内的灰尘、杂物清理干净,然后使用灌缝机将灌缝胶均匀地灌入裂缝中,使其填充饱满。对于宽度大于 3 毫米的裂缝,可采用开槽灌缝的方法进行修补。先用切割机将裂缝切成一定宽度和深度的槽口,清理槽内杂物后,再灌入灌缝胶,并使用压实工具将灌缝胶压实。
坑槽修补:当路面出现坑槽时,应先将坑槽内的松散材料和杂物清理干净,然后用热拌沥青混合料或冷补料进行填补。填补时,应分层摊铺和压实,确保填补后的路面与周围路面平齐,压实度达到要求。对于较大的坑槽,可先在坑槽底部铺设一层土工织物或玻纤格栅,增强修补部位的强度和稳定性。
来源:山东佳园景观科技