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中图分类号:TU375 文献标识码:A 文章编号:
前言
近年来彩色压花混凝土地坪又称压膜地坪,由于成本低和绿色环保等特点在园林景观工程中应用越来越广泛,许多广场、园路都采用了彩色压花混凝土工艺。在天津中新生态城和天津滨海旅游区的影视产业基地、文化主题公园和小区园路等领域越来越多的开始采用彩色压花混凝土。
彩色压花混凝土它采用一种即时可用的含特殊矿物骨料,无机颜料及添加剂的高强度耐磨地坪材料。
一、彩色压花混凝土地坪(压膜地坪)的特点
1.图案丰富,可多重组合,效果逼真,彰显个性。
2.色彩斑斓,怀旧亦或古典,浪漫亦或现代,立体突现。
3.纹理与基层浑然一体,解决了常规铺装难以克服的表层松动和中空造成的易破裂现象。
4.表体平整,保留了天然石材纹理又避开了天然石材因厚薄不均的铺装难题。
5.压模地坪的强化料是特定的金属和非金属骨料与优异的聚合体按科学配比而成的复合材料.经权威检测耐磨度比高达450%,经久耐磨。
6.压模地坪的溶基混凝土密封保护剂具有抗酸碱抗紫外线照射等性能,不易污染和易清洁的优点。
7.使用无机着色剂和具有防紫外线的溶基混凝土密封保护剂相互作用,色彩稳定.防水防霉,不怕化学制品腐蚀,适应温度剧烈变化,无需经常维护。
8.凹凸立体纹理具有良好的防滑性。
9.极具竞争力的性价比:价格远低于各类天然石材,与各类道板广场砖相比, 艺术地坪的性价比更胜一筹。
10.施工技术成熟,工期短。
二、彩色压花混凝土地坪(压膜地坪)的组成
1.基土:地面垫层下的土层(含地基加强或软土地基表面加固处理);
2.垫层:承受并传递地面荷载予基土上的构造层;
3.砼面层:表面装饰层与垫层相联结的中间层;
4.表面装饰层:直接承受各种物理和化学作用的表面层。
5.压膜地坪路面各构造层采用的材料、建筑产品的品种、规格、配合比、标号或强度等级等,应按设计要求和规定选用,对进场的质量应抽样复验,确认合格后方可使用。
各层采用拌合料的配合比或强度等级应由试验确定。
三、彩色压花混凝土地坪(压膜地坪)面层施工工序
浇筑压膜混凝土施工——压膜混凝土施工初凝时撒布彩色渗透强化干粉(压膜粉),并使之抹平——撒布彩色脱模粉——模具压花——除去脱模粉——养护——封闭剂(界面剂)——密封保护
四、彩色压花混凝土地坪(压膜地坪)施工步骤
1.在压膜混凝土施工前先对地面环境进行清理干净,不能有泥土其他杂物等,清理完成后对地面进行洒水浇透,并对周边环境进行保护,地面用水泥进行扫浆作为黏结层。
2.混凝土施工要求为C25细石混凝土,石子粒径为10~12(不能含有粉煤灰和缓凝剂等),厚度必须保持一致,基层必须以5cm或5cm以上为基础。地面如出现开裂、裂纹或基层混凝土出现接口等现象须铺设钢筋防裂网( 规格间距150*150, 钢筋要求Ф6)。
3.混凝土浇注过程需将表层处理平整,进行轻微提浆,并且注意与周边石材间的高度一致,整好排水坡度。
4.混凝土浇注完成后,压膜施工前先进行提浆收光,收光完成后压膜色粉需洒均匀,洒3~4遍,保证颜色粉均匀,不透出底层混凝土,进行收光摸平,对靠近周边石材分割条部分进行倒边,要求倒边顺直,一致。
5.等混凝土达到可以压膜的时候洒脱膜粉,脱膜粉洒均匀,开始压膜,要求完成后纹路图案清晰,整体平整,不出现局部凹凸不平和图案模糊。
6.压花地坪常见图案有:仿木纹、方格砖、扇形、小脚丫、爪子印等。在方格砖、爪子压膜时要严格控制对缝及压膜深浅问题。遇隐形井盖时,要先压周边模具,待周边混凝土压膜彻底凝固后,再放入内圈井盖,再进行井盖压膜,同时压膜的对缝及线条要同周边一致且对缝。
7.在压膜完成后,等混凝土强度完全达到后开始清洗,要求将脱膜粉冲洗干净。等地面完全干燥后开始进行渗透剂施工,要求渗透剂滚涂均匀,并且要求滚涂两遍,以保证效果。间距较大的必须切割伸缩缝。
8.注意砼中一定不能有添加剂,注意水灰比、塌落度的控制。
9.强力吹风机、高压水枪、振捣器一定要使用。
10.伸缩缝的设置必须按照设计要求并在铺设混凝土的48小时内完成,相隔距离不得大于3米,伸缩缝的深度一般是混凝土地面的2/3左右,锯缝宽度宜在5-10mm之间,必须是直线,不准扭曲,且考虑与现场环境的关系。
11.及时养护,切割伸缩缝。
案例图片:
五、彩色压花混凝土地坪(压膜地坪)的技术要求
1. 施工应按规定要求进行,待铺筑的压膜粉、脱模粉应按铺筑方向,按序堆放及使用,各种专业施工工具及成型模等也应处于良好的工作状态。
2. 要根据对混凝土地面配比的要求而进行各类等级的准备工作。施工时的气候对施工质量有很大程度的影响,压膜地坪的施工应回避雨、雪、风沙及冰冻的天气,日夜温差大的地方晚上也应禁止施工。
3. 混凝土面层的表面处理必须按照规定及设计要求进行,表层一定要达到所要求的平整度、横坡和宽度。
4. 使用专业工具抹平混凝土表层并做好边角。
5. 将运输途中可能结块的强化料打散,等待混凝土面层表面的游离水份散去后,才能使用压膜粉并以播撒的方式均匀地覆盖住混凝土的表层,用量为30公斤/10平方米。
6. 压膜粉的播撒必须分两遍进行,第一遍播撒约2/3左右的量,第二遍约播撒1/3左右的量。每播撒一次必须用专业抹刀光滑地使压膜粉吃进并且覆盖住整个混凝土表层,必须等待压膜粉充分湿润后才能使用大抹刀。
7. 在部分需要补上压膜粉的地方,压膜必须在用完大抹刀之后作最后的抹平及光滑处理。
8. 播撒压膜粉时严格按照彩坪施工工艺要求进行,不要过分铲抹混凝土表层,这样会导致表面出水并减弱色彩。
9. 绝对禁止在播撒了压膜粉的混凝土的面层上洒水,这样会导致颜色的不一致。
10. 在第二遍压膜粉播撒并抹平收光结束后,在压膜粉材料初凝一定阶段,表面干燥无明显水份的情况下,均匀撒布一层与压膜粉配套的脱模粉,并用大泥刀抹平后的混凝土表层,用量一般在1.5公斤/10平方米。
11. 待压膜粉和脱模粉结合在一起但又未完全凝固前,即可以使用成型模进行压印成型。要事先研究并制订成型模排列及提放的位置及方向,确保图案的整体性。将第一块成型模沿着放样图案参照线铺设,并将其垂直压进混凝土内。掌握压模的时间非常重要,太湿或太干的混凝土表面都会影响最后的图案及效果。
12. 压膜地坪成型模分红、黄、蓝三种颜色,必须按照不同颜色交叉使用,成型模之间必须排列紧凑以防止双缝的出现。起模后必须检查压过的地方并进行适当的修补处理。
13. 依照参照线压模之后,迅速取出成型模并有条不紊地按顺序压完所有混凝土的表层。如果施工时遇到有靠墙、边角或其它不规则处,可以使用边角模(软模),但使用时要注意与整体图案的一致与协调。
14. 成型模和边角模可以重复使用,但必须备有足够数量的模具(一般一套3~4块),以提高施工效率。
15. 混凝土面层强度达到设计强度的70%后(大多数天气之下是施工压模后的第三天),就可使用清洗地面,冲洗时不要将脱模粉全部冲掉,可以保留30%左右混凝土表层的脱模粉。
16. 必要时可用5%左右的稀盐酸进行冲洗。
17. 混凝土表层全部干燥后,必须喷涂上二遍彩坪保护剂(界面剂),用量一般在2公斤/10平方米左右。必须要等到第一遍的保护剂全部干燥之后才能涂上第二遍的保护剂。保护剂可以用滚刷或喷筒进行喷涂,两遍交错涂刷,以保证涂刷均匀。
18.压膜地坪路面应按设计要求设置伸缩缝,并应与结构相应的缝位置一致,除假缝外,均应贯通各构造层。室外压膜地坪应设置伸缩缝;室内压膜地坪应设置纵、横向缩缝,不宜设置伸缝。当分区、段浇筑时,应与设置的纵、横向缩缝的间距相一致,纵向缩缝应做平头缝,横向缩缝应做假缝。 缩缝或伸缝的间距,当设计无要求时,应符合下列规定:
18.1 室内外纵向缩缝的间距,宜为3-6m;
18.2室内横向缩缝的间距,宜为6-12m;室外模向缩缝的间距,宜为3-6m;
18.3室内伸缩缝的间距宜为30m。
18.4压膜地坪路面的缩缝(平头缝、假缝)和伸缝和做法,应符合下列规定:
18.5平头缝的缝间的不得设置任何隔离材料,在浇筑时应互相紧贴。
18.6假缝应按规定的间距设置吊装模板,或在浇筑砼时,将预制的木条埋设在砼中,并在砼终凝前取出;亦可采用在砼达到强度后用锯割缝。缝的宽度宜为3-10mm,其深度宜为砼结合层厚度的1/3,缝内应填嵌沥青类弹性材料。
18.7伸缝的缝的宽度宜为20mm,上下贯通。缝内应填嵌沥青类材料,下放木板,木板的高度不宜大于砼面层的2/3。
六、彩色压花混凝土地坪(压膜地坪)的施工配合要点及施工注意事项
1.砼结构配比不低于C25。
2.坍落度应控制在10cm左右。
3.砼中骨料最大颗粒粒径须达到以下标准:
设计厚度如≤50mm时应≤10mm;
设计厚度如>50mm时应≤30mm。
4.混凝土面层每班铺筑长度应配合彩坪铺装施工,合理协调.每天(按十小时)施工面积必须控制在200m2/班组.否则将直接影响施工质量
5.压模前要事先研究并制订成型膜排列及提放的位置及方向,确保图案的整体性。以更好地压出清楚逼真的图案。
6. 位于压膜地坪路面工程下部的沟槽、暗管等,应待该项工程完工,以验收合格并做隐蔽工程记录后,方可进行上部工程的施工。
7.各构造层的铺设,应待其下一层符合本规范的有关规定后进行施工。
8.掌握压膜的时间非常重要,太湿或太干的混凝土表面都会影响最后的图案及效。
9.如果采用填缝料,一般建议使用聚胺脂低模量嵌缝油膏和聚硫橡胶类嵌缝膏。基础混凝土浇捣以后,必须振实,抹平。
初凝时间视天气、气温而定。一般在冬天,初凝时间较长为4个小时;夏天为2—3小时左右。
七、彩色压花混凝土地坪(压膜地坪)季节性施工措施
(一)压膜地坪(彩色压花混凝土地坪)的冬季施工应符合下列规定:
1.冬季施工,根据当地多年气温资料,当室外日平均气温连续五天低于5℃时,应按冬季施工规定进行,水灰比不应大于0.45。
2.砼面层在抗折强度尚未达到1.0MPA或抗压强度尚未达到5.0MPa时,不得遭受冰冻。
3.冬季施工水泥应采用425#以上硅酸盐水泥或普通水泥,水灰比不应大于0.45。
4.应设置砼拌合物搅拌工棚或其他挡风设备。
5.砼拌合物的浇筑温度不应低于5℃时,当气温在0℃以下或砼拌合物的浇筑温度低于5℃时,应将水加热搅拌(砂、石料不加热):如水加热仍达不到要求时,应将水和砂、石料都加热。加热搅拌时,水泥应最后投入。但是在任何情况下,水泥都不得加热。
6.冬季养护时间不应少于28d,养护过程中不应洒水。
(二)压膜地坪(彩色压花混凝土地坪)的夏季施工应符合下列规定:
1.当砼拌合物的温度在30-35℃时,应按夏季施工规定进行。
2.夏季气温过高时,宜避开中午施工,可调整在早、晚两头进行。砼基层施工进度须与压膜地坪装饰面层施工进度相符,每班组上午11:00以前浇捣100平方米左右,下午2:00—6:00浇捣150平方米左右。
3.砼拌合物浇筑中应尽量缩短运输、摊铺、振捣、做面等工序时间,浇筑完毕严禁洒水养护。
4.搅拌站应有遮阴棚。模板和垫层表面,在浇筑前应洒水湿润。
关键词:彩色透水混凝土;施工工艺;监理
中图分类号:TU 文献标识码:A文章编号:1672-3198(2011)05-0284-02
太仓市在经济开发区景区建设过程中,景区道路路面采用了彩色透水混凝土。彩色透水混凝土路面具有良好的透水性,下雨时能较快消除道路、广场的积水现象,同时又拥有系列彩色配置,具有装饰性,改变了混凝土在人们心中灰暗、呆板的印象,和景区内的绿化、桥梁、小品等融为一体,整体效果非常协调。
1 材料组成和物理性能
彩色透水混凝土是一种新型绿色建材,由透水混凝土专用胶结剂、碎石、水组成。
1.1 胶结剂
彩色透水混凝土专用胶结剂,是以高强度等级的硅酸盐水泥为基料,配以多种助剂增加强度与粘结力组成的粉状料,并可按用户要求加入无机耐候颜料,使其和碎石、书按一定比例饿混合后,组成不同色彩的透水混凝土面层。
1.2 碎石
透水混凝土用的碎石应采用二级品标准的高石,其物理性能指标见(表1)。碎石颗粒也有一定的要求,按其大小范围分1#、2#、3#三号。具体的颗粒范围见(表2)。
1.3 水
普通自来水即可用。未经过滤的混浊地下水或使用过的不洁水,不能利用。
表1 高石的物理性能指标
表2 碎石颗粒范围图
1.4 彩色透水混凝土的物理力学性能指标,见下表3
表3 彩色透水混凝土物理力学性能指标
2 施工工艺
2.1 立模
施工人员按设计要求进行分隔立模及区域立模工作,立模中须注意高度、垂直度、犯水坡度等的问题。
2.2 搅拌
根据工程量的大小,配置不同容量的机械搅拌机械进行搅拌,搅拌时按物料的规定比例及投料顺序将物料投入搅拌机,先将胶结料和碎石搅拌30秒后,使其初步混合,再将规定量的水分2~3次加入继续进行搅拌约1.5-2分钟。视搅拌均匀程度,可适当延长机械搅拌的时间,但不宜过长时间的搅拌。
搅拌注意事项:
①施工现场须专人负责物料的配比。配合比根据项目的不同地点、环境、承载要求以及图案、色彩的要求而进行针对性的设计及应用。
②严格控制水灰比,即控制水的加入量,水在搅拌中分2-3次加入,不准许一次性加入。
③为使物料搅拌均匀,适当延长机械搅拌时间,但不宜过长。
2.3 运输
透水混凝土属干性混凝土料,其初凝快,一般根据气候条件控制混合物的运输时间,运输一般控制在10分钟以内,运输过程中不要停留,手推车必须平稳。
2.4 摊铺、浇筑成型
透水混凝土属于干性混凝土料,其初凝快,摊铺必须及时,对于景区道路,大面积施工采用分块隔仓式进行摊铺在工作面上,用括尺找准平整度和控制一定的泛水度,然后用平板振动器(厚度厚的用平板振动器)或人工捣实。最后用抹合不能有的明水。
浇筑注意事项:
①松铺系数即为物料摊铺高度高于实际高度的比,按透水混凝土的干湿度,一般采用1.1-1.15之间。
②平板振动器震动时间不能过长,防止过于密实,可出现离析现象。
③因透水混凝土其空隙率大,水份散失快,当天气温度高于35℃时,施工时间应避开中午,适合在早晚进行施工。
2.5 养护
透水混凝土与水泥混凝土属性类似,因此铺摊结束后,经检验标高、平整度均达到要求后要即时养护。当气温较高时,为减少水分蒸发,宜立即覆盖塑料薄膜,以保持水分,但淋水时不宜用压力水直接冲淋混凝土表面,应直接从上往下淋水。透水混凝土湿养时间不少于7D。
2.6 涂覆透明封闭剂
待表面混凝土成型干燥后在3D左右,涂刷透明封闭剂,增强耐久性和美观性。要防止涂覆时间拖后会使透水混凝土空隙受污而堵塞空隙。
3 监理控制要点
3.1 应要求施工单位了解和分析工程项目特点
掌握施工工艺,制定出切实可行的施工方案,遵守有关操作规则,项目部要对操作人员进行技术交底和培训。
3.2 要检查施工单位的施工准备工作
如所需的水、电供应、工程材料堆放工棚的搭建(胶结料须有防水措施的工棚);施工机械、推车、瓦工工具等必备的工具、立模用的木料或型钢等配备;搅拌机械的场地设备等。透水混凝土的搅拌是采用小型卧式搅拌机,透水混凝土是属于干料性质的混凝土,初凝快,运输时间应尽量短。搅拌机最佳的设置方案是施工现场的中段,为防止混凝土粘污施工场地,搅拌机下部的一定范围需要防护措施。
3.3 要检查专用透水管道的铺设
透水管道除按图纸要求铺设外,必须与原道路排水系统相连接,成为道路排水系统的一部分。
3.4 施工时,监理要进行旁站监督
严格要求施工单位按照配合比施工,控制好水灰比,控制好振捣时间,振捣时间不宜过长,以免混凝土料产生离析。应采用平板振动器或人工捣实,注意不得使用高频率振动器。
3.5 督促施工单位做好彩色混凝土的养护和成品保护工作
关键词:彩色 透水混凝土 优点 施工工艺
中图分类号:TU528文献标识码: A
透水混凝土又称多孔混凝土,是由欧美、日本等国家针对原城市道路路面的缺陷,开发使用的一种不仅能让雨水流入地下、有效补充地下水,又能有效消除地面油类化合物的新型工艺。彩色透水路面是由骨料、高标号水泥、掺合料,水性树脂、彩色强化剂、稳定剂及水等拌制而成的一种多孔轻质混凝土,由粗骨料表面包覆一薄层浆料相互粘结而成孔穴均匀分部的蜂窝状结构,故具有透气、透水和重量轻的特点,作为环境负荷减少型混凝土,透水路面的研究开发越来越受重视。
透水路面具有和普通混凝土所不同的特点:容重小、空隙率高,水的毛细现象不显著、透水性大,水泥用量小、有好的工作性能、施工简便等,因此这种新型的建筑材料的优势性不断为人所知,并在风景园林道路领域逐渐得到广泛应用。
一、透水路面的优点:
1.使用该透水性材料铺设具有排水性和透水性的道路,增加通行的舒适性与安全性,同时减轻集中降雨季节道路排水系统的负担;
2.充分利用雨雪降水,增大地表相对湿度,保持土壤湿度,发挥透水性路基的“蓄水池”功能,补充城市区日益枯竭的地下水资源,改善城市地表植物和土壤微生物的生存条件和调整生态平衡;
3.本材料兼有吸收车辆行驶时产生的噪音的特性,有利于创造安静舒适的交通环境;
4.增加城市可透水、透气面积,调节城市气候,降低地表温度,有利于缓解城市“热岛现象”。
5.有不同颜色,粗细。可以根据环境及功能需要设计图案,颜色,充分与周围环境相结合,成为景观风景。
6.大量的空隙能吸附城市污染物粉尘,减少扬尘污染。
7.符合绿色施工技术应用要求。
二、彩色透水混凝土施工工艺
一般按2-4cm为标准作为人行道的基准厚度,在此基础上按不同的功能,设计不同的厚度。为降低成本,可采用分层设计时。施工上述单层或分层的透水混凝土路面,健全的施工工艺是透水混凝土路面质量的保证。
1.施工前的准备
1.1组织准备
建立健全的施工项目组织机构的人员设置,以能实现施工项目所要求的工作任务为原则,人员配置要从严控制。
1.2材料机械准备
透水混凝土施工实质上相似于水泥混凝土施工,其原料中仅少了填充的细骨料---砂子,而一定粒度的彩色石料替代了骨料,在施工中加入一定量的掺合料(胶结料、颜料)。 搅拌机械的设置场地,透水混凝土的搅拌是采用小型卧式搅拌机。搅拌机最佳的设置方案是施工现场的中段,因透水混凝土是属干硬料性质的混凝土,其初凝快,为保证运输时间应尽量短。为防止混凝土粘污施工场地,搅拌机下部的一定范围需用防护板设防措施。施工机械、推车、工具等必备的工具、立模用的木料或型钢等配备;
1.3施工前的技术准备
了解和分析工程项目特点、进度要求,掌握施工的客观条件如天气、气温、风力等,根据设计要求,熟悉设计图纸,合理布置施工力量,制定出流水施工方案,力求一个施工段一次完工。配合上道工序的施工队,在做路面基层的同时进行专用透水管道的铺设,透水管道除按图子要求铺设外,必须与原道路排水系统相连接,成为道路排水系统的一部分。
2.施工阶段
2.1立模
施工人员在首先须按设计单元要求进行分隔立模及区域立模工作,立模中须注意高度、垂直度、排水坡度等的问题。
2.2搅拌
根据工程量的大小,配置不同容量的机械搅拌器,机械搅拌器的一定范围内的路面处,应设置防止水和物料散落的接料设备(如方型板式斗类),保护施工环境的卫生,减少施工后的清理工作。彩色透水混凝土严禁采用人工搅拌,采用普通混凝土搅拌机械进行搅拌,搅拌时按物料的规定比例,严格计量,并投料顺序将物料投入搅拌机,先将胶结料和碎石搅拌约30秒后,使其初步混合,再将规定量的水分2-3次加入继续进行搅拌约1.5-2分钟。视搅拌均匀程度,可适当延长机械搅拌的时间,但不宜过长时间的搅拌。
2.3运输
透水混凝土属干性混凝土料,其初凝快,一般根据气候条件控制混合物的运输时间,运输一般控制在10分钟以内,运输过程中不要停留,手推车必须平稳。
2.4摊铺、浇筑成型:
透水混凝土胶结材料初凝、终凝快,摊铺必须及时。对于人行道面,大面积施工采用分块隔仓方式进行摊铺物料,其松铺系数为1.1。将混合物均匀摊铺在工作面上,用括尺找准平整度和控制一定的泛水度,然而平板振动器(厚度厚的用平板振动器)或人工捣实。捣实不宜采用高频振动器。最后用抹合拍平。抹合不能有明水。注意事项:
(1)松铺系数即为物料摊铺高度高于实际高度的比,按透水混凝土的干湿度,一般采用1.1-1.15之间。
(2)平板振动器振动时间不能过长,防止过于密实,可出现离析现象。
(3)摊铺时尽量快和正确。
(4)因透水混凝土其孔隙率大,水份散失快,当天气温高于35℃时,施工时间应宜避开中午,适合在早晚进行施工。
2.5 养护:
彩色透水混凝土与水泥混凝土属性类似,因此铺摊结束后,经检验标高、平整度均达到要求后。当气温较高时,为减少水分的蒸发,宜立即覆盖塑料薄膜,以保持水分。也可采用洒水养护,所有养护期不得少于14d,使其在养护期内强度遂渐地提高。洒水养护,彩色透水混凝土在浇注后4h开始洒水养护,高温时做好测温记录,淋水时不宜用压力水直接冲淋混凝土表面,应直接从上往下淋水。透水混凝土湿养时间不少于14天。养护期间严禁车辆通行。
养护时间应根据施工温度而定,一般养护期为14―21天,高温时不少于14天,低温时不少于21天,5℃以下施工,养护期不少于28天。冬期施工必须做好测温记录,做好防冻措施。
3.涂覆透明封闭剂(如丙烯酸液)
待表面混凝土成型干燥后在3-7天左右,立即涂刷透明封闭剂,增强耐久性和美观性。防止时间过会使透水混凝土孔隙受污而堵塞孔隙。
结论与展望
透水水泥混凝土在国内还处于发展阶段,目前还只应用在新建的市政工程、园林工程中的人行道、步行街、居住小区道路、非机动车道和一般轻型荷载道路、停车场等路面工程。如2010西安市世园会景观道路就有4000m2,西安灞桥滨河公园道路就是成功的典范。随着研发的进一步深入,透水混凝土材料的改进,它的应用前景会更加宽广,并向高等级公路建设方向发展。
参考文献:
[1]王军.彩色透水混凝土在工程中的应用研究[T].现代商贸工业.2011(05).
关键词:彩色沥青 性能特点 施工技术 合理化建议
中图分类号:TU535 文献标识码:A文章编号:
在二十世纪初,由于石油的大规模开采与应用,沥青作为石油的衍生品,被广泛的应用在世界各地的道路建设中。进入二十一世纪,在传统的黑色沥青基础上,彩色沥青作为道路工程的新技术,因为其具有与生育来的亲善性,又可以对环境进行美化,还可以对道路功能区域进行形象的划分,得到了业界的普遍认可与青睐。
彩色沥青是在上世纪五十年代,由美国哥伦比亚大学钱·伯斯实验室研究成功的,通过向传统沥青中添加脱色剂,使沥青的黑色素褪色,继而加入彩色着色剂以及凝胶等,并按照一定比例制备,在特定的温度与湿度下拌合成为沥青混合料,最后经摊铺、碾压等程序附着在混凝土等路面上。目前以红色、黄色、蓝色的应用最为普遍。
我国在上世纪八十年代末期进行了彩色沥青混凝土路面的试点,时至今日,我国的彩色沥青路面的数量已经越来越多,最为典型的是厦门环岛路长约3公里的红色环岛景观大道、北京长安街沿线、八角游乐园、石景山公园、沈阳植物园彩色游览车线路、大连滨海大道、上海市太原街快速公交线路以及车辆慢行线路、中卫解放立交桥项目等等。这些项目的兴建以及更多的新项目陆续投入使用,标志着我国的彩色沥青发展进入了新时代,同时预示着彩色沥青项目在我国有着十分广阔的发展前景。
一、彩色沥青的性能特点分析
1.交通引导功能
我国在进入新世纪后,城市居民的汽车保有量从2000年每百户家庭拥有1.1辆汽车到2011每百户家庭拥有4.5辆汽车,绝对数量增长近4倍,如果考虑家庭数量的增加量,保守估计2011年的汽车数量将是2000年汽车数量的7倍左右。汽车绝对数量的激增,为交通管理带来了很大的问题。彩色沥青路面可以通过对驾驶员视觉的直观刺激,提高交通警示的辨识度,并且能够使驾驶员缓解驾驶疲劳,保持清醒。彩色沥青也在安全行车、引导车流、减少交通事故方面起到了一定的作用,使行车安全系数大幅提高。此外,隧道是交通事故的多发区域,多数在隧道内发生的交通事故原因是光线较暗。在对彩色沥青路面进行调查时发现,在隧道内使用黄色沥青路面,可以增加路面对隧道内灯光的反射,增强隧道内部的亮度,减少隧道内交通肇事发生的概率。
2.环境保护功能
传统沥青路面在使用中会产生大量的蒸馏物质,这种物质对周围的环境影响极大,并且严重威胁到人们的身体健康,是多种癌症的诱因。由于彩色沥青的轻质馏分挥发量极小,对环境的污染远远低于传统沥青。且由于彩色沥青中的着色剂多为矿物提取物,所以其生产过程也是较为环保的。
此外,彩色沥青混凝土路面还对消除“热岛效应”有着一定的效果。传统沥青路面为黑色,在夏季吸收大量的热量,形成热岛效应。有实验表明,在武汉,大气温度为35摄氏度时,14点在黑色沥青路面实测温度为63摄氏度,沥青表面已经出现熔融状态。由于彩色沥青路面有一定的反色热量功能,因此可以有效的消除热岛效应。
彩色沥青路面还有降噪的作用。由于其表面的分子空隙较大,使其具有良好的透水性以及吸收噪音的能力。据实地考察,坡度、风速等条件相同的情况下,汽车以相同的速度通过彩色沥青路面与传统沥青路面,前者产生的噪音比后者小5分贝左右。
二、彩色沥青在施工中存在的问题分析
1.没有统一的材料使用标准
彩色沥青混凝土的研发关键是浅色沥青着色剂以及沥青胶凝物。但是国内对于这方面的研究还处于初级阶段,且没有统一的生产标准,生产企业只能够使用国外相关技术,依据我国传统沥青的生产标准进行彩色沥青的生产。这样做不利于彩色沥青作为单独产业的发展,也使彩色沥青的生产不能够完全转化为经济效益。
2.国家缺乏相关施工质量标准
彩色沥青的应用在我国处以尴尬的地位,国家没有相关政策对彩色沥青的施工进行规范,致使彩色沥青在施工的环节中,沿用传统沥青的施工技术,而由于其性状与传统沥青存在根本差异,工程效果往往低于预期,且材料浪费现象严重。影响了各城市道路管理部门使用彩色沥青的积极性。
3.彩色沥青路面较之传统沥青路面造价偏高
彩色沥青由于其生产工艺较为繁琐,取材相对不便,国内没有形成规模化生产等原因,造成了其售价要高于传统沥青。而且彩色沥青路面的造价偏高还体现在其维护的成本要高出传统沥青路面很多。比如清洗路面的费用,养护路面的费用等等。综合来看,彩色沥青路面的造价较之传统沥青路面要高出4倍左右。因此,彩色沥青路面在中国没有普及,而只是在一些景观路或特殊功能的路面使用。
4.易变色,难清理
彩色沥青路面经过车辆以及行人的长时间使用,会因频繁的摩擦而使颜色脱落,加之太阳紫外线也会使其变色。由于其施工的工艺复杂,维护需要很高成本,这为道路管理部门提出了新的挑战。
三、彩色沥青施工规范及其发展对策研究
1.重视原料开发,降低使用成本
国家以及地方科研院需重视对彩色沥青着色剂研究,尽快出台一套统一的彩色沥青混凝土路面原材料生产标准,这样仅能够有效引导企业进行规范生产,又可以促进该行业形成有序的市场竞争,形成健康的发展模式。
从环境保护以及可持续发展的角度出发,提倡使用现代的石油合成技术生产胶结材料,用以代替黑色沥青脱色工艺。并在着色剂的选择上采用化学性质稳定且对气候适应性强的材料。此外,可以借鉴水泥的生产模式,彩色沥青也可以就地取材,利用各地方的自然资源生产彩色沥青,降低其成本,普及其使用范围。
2.规范施工工艺,出台相关政策
(1)改进着色工艺
在彩色沥青生产的过程中,着色剂的添加量对于拌合时间以及拌合效果都具有很大的影响。国家或行业应该明确规定着色剂的使用量,以便于规定其拌合时间以及拌合方式。
(2)出台相关规范
我国对沥青路面的施工规范有严格的规定,但是对于彩色沥青的施工却没有统一的指导性文件。为使彩色沥青路面能够迅速发展,国家必须尽快对其进行技术规范要求,并明确各项技术指标以及验收标准,使其更加科学化、系统化、规范化。
3.确保使用安全,关注社会效益
加强彩色沥青路面的热稳定性、水稳定性以及动稳定性的研究,并通过现有建成路面进行数据收集整理,总结出彩色公路的易发问题,继而通过研究,从原料开采、生产技术研发、施工工艺方法等方面找到解决问题的途径,确保彩色沥青路面的安全性与耐久性,使其更好的服务社会。另外,加强道路色彩学与色彩心理学的研究,比如在交通事故易发路段,采用红色路面以起到警示作用;在夜晚道路较为昏暗的路段,在彩色沥青中添加荧光成分等,使其社会效益达到最大化。
结束语
彩色沥青路面施工技术,有着较高的环保性,是我国道路交通发展的重要部分。彩色沥青混凝土路面在我国的发展历程较短,虽然通过各方面的努力探索,在该领域取得了一定的成绩,但从世界范围来看,我们国家对彩色沥青技术的研发仍处于起步阶段,没有形成规模生产与大范围的使用。因此,彩色沥青的研发机构必须不断总结经验教训、研发优质原料、完善施工工艺,从而推动其在我国的发展。
参考文献
[1]孙璐,辛宪涛,王鸿遥,顾文钧,纳米材料改性沥青路用结合料的性能[J],硅酸盐学报,2012(08)
关键词:城市道 路彩色沥青混凝土 施工技术
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2010)09-001-03
彩色沥青是利用先进技术,将基质沥青脱色,形成颜色浅淡,接近透明无色的沥青,进而与不同色料、添加剂在特定温度下混合拌合,形成各种颜色的沥青。彩色沥青混凝土路面则是将彩色沥青和各种颜色的石料、色料和其他集料在特定的温度下混合拌合,配置成各种颜色的沥青混合料,再经过摊铺、碾压而形成的路面。彩色沥青混凝土路面不权能有效疏导交通,还与周围建筑浑然一体,赏心悦目,美化环境,充分反映出一个城市的个性和风格,具有广阔的发展前景。
1、我国对彩色沥青混凝土路面的研究与应用
1.1 现状
对彩色沥青混凝土路面的研究始于上世纪50年代欧美等国家,前苏联于60年代也对此进行了研究,并在莫斯科和哈尔科夫等城市进行应用。我国对彩色沥青混凝土技术的研究相对较晚,始于上世纪80年代初,但经过近30年研发,我国彩色沥青混凝土路面技术性能已基本达到国际先进水平。虽然在实际生活中,我国较少使用彩色沥青混凝士铺设路面。但随着经济社会的不断进步及对环保的日益关注,我国城市建设愈来愈追求与自然的和谐统一。截至目前,彩色沥青混凝土路面已在北京、广州、厦门、宁波、桂林、烟台等20多个城市得到应用,经钻孔取芯试验证实,混合料粒径分布均匀,厚度和压实度达到国家规范要求,效果很好。同时,其生动活泼的色彩受到市民喜爱。
1.2 我国对彩色沥青及其混凝土路面技术产品的研究从无到有,从初步到成熟
其中,色彩从红、黄、蓝、绿、驼色到10多种系列色。此外,在混凝土材料里掺入玻璃珠等发光材料,使道路在夜间更醒目,提高了其实用性。将彩色沥青与稀浆封层技术结合无需对原有路面进行铣刨等处理,方便施工,降低成本,提高了其经济性。
1.3 彩色沥青混凝土路面的主要性能和特点
(1)色泽度较好。在77℃至-23℃温度条件下,颜色鲜艳持久、不退色,维护方便。(2)路用性能良好。在不同的天气及温度环境下,其高温稳定性、抗水损坏性及耐久性良好,不易出现变形、沥青膜剥落等问题,与基层粘结较好。(3)吸音功能较强,汽车高带行驶时,路面不权不会因空气压缩产生强大噪音,还能吸收外部其它噪音。(4)弹性、柔性、脚感较好。适合在步行。冬天也能防滑。(5)环保性强。路面色彩主要来自石料自身颜色。
2、彩色沥青混凝土路面的施工要求
2.1 彩色沥青混合料技术标准
(1)彩色沥青的主要技术指针应达到GB 50092-96重交通沥青AH-50(非机动车道也可用AH-90)。针入度(25℃)为40-60,延度(15℃)为80,软化点(环球法)为45-55。细粒式彩色沥青混合料的马歇尔稳定度7.5kN,流值为20-40。(2)细粒式ACIO彩色沥青混合料的马歇尔稳定度为11.9kN,流值为30。(3)集料、填料按《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F402004)的要求进行规定项目试验检测。(4)色粉的主要物理性能指针见表。
2.2 彩色沥青混凝土路面施工前的备料
(1)原材料选用和配合比设计是基础。原材料质量涉及到彩色沥青混凝土面层施工质量,原材料进场必须经过取样试验,防止不合格原材料进入施工流程。(2)拌和与碾压是关键。碾压时注意快捷,拌和时严格控制色粉投入量和拌和次序、时间,并做到:1)拌制方法与技术要求与普通沥青混凝土基本相同;2)仔细清洗拌缸,另行设置胶结料输送管线,以防止原有黑色沥青污染;3)施工温度宜通过在135℃及175℃条件下测定粘度一温度曲线确定。缺乏粘温曲线资料时,可参照:彩色沥青胶结料加热温度155-165℃,石料加热温度165-175℃,出料温度145-165℃(4)严格控制拌和温度和时间。每盘料拌和温度差异小于5℃,拌和时间一般要比普通沥青混凝土增加10-15S,差异小于3S。(3)运输有其特殊规定。1)宜采用大吨位运料车,注意保温,运至施工现场的温度降低不超过10℃:2)运输车辆事先应擦洗干净,避免原料黑色沥青混合料的污染。不能喷涂乳化沥青隔离油,而应采用菜仔油、豆油等食用油或由彩色沥青结合料配制而成的乳化沥青、稀释沥青。
2.3 彩色沥青混凝土路面的施工
混合料摊铺。摊铺工序与与普通沥青混合料摊铺工序基本相同,除满足普通沥青路面施工技术规范外,应做到:(1)摊铺前将摊铺机清理干净,防止原有黑色沥青的污染,。同时,为提高接口粘结力和减少雨水渗到路面解决结构,摊铺前基层应清扫干净,喷洒乳化沥青,其用量为0.3-0.5kg/m2。(2)彩色铺面的下承面应清洁平整,摊铺前洒布浅色胶结料配制的稀释油作为粘层油。(3)摊铺过程中如发生严重污染、离析,应清除色彩差异较大的混合料。(4)摊铺温度为140-150℃,初压温度为135-145℃,终压温度不小于80℃。(5)合理选择压路机的型号、功率和台数,不宜选择对路面产生污染的用轮胎压路机。采取轻重型压路机联合压实,在碾压前将压路机光轮擦洗干净,(6)碾压时要注意,在压路机的水箱中加入0.15kg/m3洗衣粉对钢轮进行,防止出现粘料现象。全幅摊铺要不间断一次性成型,以保持色泽一致,粒料均匀、美观。(7)碾压结束待温度冷却至常温方能开放交通。
3、圆明园东路公交车道热拌彩色沥青混凝土施工实例
2007年9月,圆明园东路公交车道应用进行了彩色沥青混凝土铺筑。经过2年使用,其色泽完好,路面未出现明显车辙、拥抱现象,效果不错。
3.1 圆明园东路公交车道彩色沥青混合料的技术指标如下
(1)彩色沥青混合料SMA-13所用的Mexphalte-CP3胶结料是壳牌有限公司选用欧洲生产的一种人工合成的可染色沥青,按《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)要求进行了规定项目的试验检测,试验检测结果见表1。
(2)粗集料彩色沥青混合料SMA-13所用粗集料为玄武岩,产地河北张家口,规格为10・15mm、5-10mm,按《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)要求进行了规定项目的试验检测,试验检测结果见表2。经过近2年的考察、调研、试验研制的彩色沥青玄武岩SMA-13结构混合料,具有与北京高速公
路表面层通用的改性沥青玄武岩SMA混合料同样的优良性能,其高温抗车辙性能(动稳定度6125次/mm,远大于规范要求的不小于3000次/mm)、抗滑行(构造深度1.08mm)及抗水稳定性(冻融劈烈残留强度比88.7%,残留马歇尔稳定度90.4%)
(3)细集料彩色沥青混合料SMA-13所用细集料产地三河,规格为石灰岩机制砂,按《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)要求进行了规定项目的试验检测,试验检测结果见表3。
(4)填料彩色沥青混合料SMA-13所用的填料产地:三河,觇格为石灰岩矿粉,按《公路沥青路面施工技术规范》(JTG740--2004)要求进行了规定项目的试验检测,试验检测结果见表4。
(5)色粉本次彩色沥青混合料SMA-13使用的色粉为红色,由朗盛颜料有限公司从德国进口的,产品规格拜耳乐4130,主要的物理性能指标见表5。
(6)添加剂彩色沥青混合料SMA-13所用的纤维稳定剂是肯特莱公司生产的松散木质素纤维,性能检测指标见表6。
3.2 圆明园东路公交车道彩色沥青混凝土的拌及其路面施工
(1)混合料拌和。施工队作了如下工作:(1)拌和前将拌和缸、沥青输送管道、运输车等机械设备清洗干净。(2)尽力保证原材料性能稳定,以最大限度地接近设计配合比。(3)在添加色粉时考虑其对环境的影响。(4)拌和温度控制在160℃-170℃,时间比普通的多10S,出料后即检查粒料和颜色。
(2)混合料摊铺。施工时中注意以下环节:(1)农时检查基层是否坚实、平整、洁净,随时检查摊铺、压实机械是否处于良好的工作状态;(2)清扫基层,喷洒乳化沥青。(3)严格按照松铺标高用垫块将熨平板垫好,确保摊铺厚度满足要求;严控摊铺机的工作速度。(4)全幅摊铺,不间断一次性成型,并及时碾压。
(3)混合料压实成型:(1)按紧跟、慢压、高频、低幅的原则进行碾压,并控制碾压温度、(2)压实过程将钢轮进行适当,避免钢轮压路机粘料现象,并采取取轻重型压路机联合压实,由轻型压路机碾压靠近路缘石15CM的区域。
3.3 圆明园东路公交车道彩色沥青混合料施工控制指针
3.4 施工总结
3.4.1 效果
圆明园东路公交车道彩色沥青混合料路面施工项目完成后,按国家现行规范要求进行了相关检测。检测结果显示,混合料生产施工达到要求要求,其性能指针能合格,可以保证质保期内路面正常使用。路面表面的局部泛黑现象主要是由刹车胎粉及车胎表面粉尘杂物污染造成的,经现场冲刷清洗后,基本复原原色。骨料上的彩色胶结料附着完好。由此,可看出:(1)如路面污染严重,可采取冲洗保色处理,保证路面的彩色效果;(2)两年后如出现彩色路面磨损严重,骨料表面彩色胶结料磨掉现象,可采取喷洒薄层彩色涂料保色处理。
3.4.2 施工是发现的问题
(1)目前我国尚无彩色沥青混合料的级配标准和技术规范。本项目只能配合比参照GB50092.96《沥青路面施工及验收规范》中的AC.10 I级配标准及热拌沥青混合料马歇尔试验的技术指针中的城市快速路、主干路的技术指针要求进行设计。(2)没有专用铺筑设备,不得不借助铺黑色沥青混凝土的设备完成。(3)粘层油均为黑色,施工中容易污染彩色沥青混凝土路面。
4、目前彩色沥青混凝土路面技术存在的问题
彩色沥青混凝土虽然优点很多,但在使用年限上和普通沥青混凝土没有太大区别,使用时间过长也会发生裂缝。主要原因有三:一是行驶车辆荷载过大,压力过大所致。二是冷热交替、冻融循环等天气和温度所致。三是空气氧化所致。此外,因为彩色沥青混凝土路面技术尚属新技术、新工艺。用专用设备有待研发,专业人员培训等有待进一步提高。
随着彩色沥青混凝土路面技术的进一步发展,施工方法体系的进一步配套成型,我国在未来的城市建设中,必将越来越多地铺设彩色沥青混凝土路面,为城市增添一道亮丽的风景线。
参考文献:
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