热拌彩色沥青混合料SMA-13施工技术研究(3)

（1）彩色沥青混合料类

在一个公交车站和一个路口进口道处存在严重的车辙现象，所以此路段路面结构为：将现有路面铣刨后，铺筑5cm彩色沥青马蹄脂混合料SMA-13和4cm中粒式改性沥青混凝土AC-16；另一种车辙现象较轻微的一般路段的路路面结构为：将现有路面铣刨后，直接加铺5cm彩色SMA-139。

（2）丙烯酸类

同彩色沥青混合料一样，丙烯酸类材料也需要根据情况分段摊铺。在公交车站和路口进口道车辙严重路段，将现有路面铣刨后，加铺5cm细粒式改性沥青混凝土AC-13C和4cm中粒式改性沥青混凝土AC-16C；在车辙不严重的一般性路段，将现有路面铣刨后，加铺0.4cm丙烯酸彩色路面和5cm细粒式改性沥青混凝土AC-13C。

而本文主要研究的是彩色公交专用道南部分的彩色沥青混合料路面路段。

圆明园东路南段表面层采用的沥青马蹄脂碎石混合料（SMA）是以间断级配的集料为骨架，用改性沥青、矿粉及纤维素组成的沥青马蹄脂为结合料，经拌合、摊铺、压实而形成的一种构造深度较大的抗滑面层。它具有抗滑耐磨、空隙率小、抗疲劳、高温抗车辙、低温开裂的优点，是一种全面提高密集配沥青混凝土使用质量的新材料，适用于高速公路、一级公路和其它重要公路的表面层。

本文以圆明园东路南段的彩色沥青公交专用道为参考路段，依据参考资料，对道路的修建过程重新分析汇总，了解道路修建的基本流程及关键点，还将对配合比设计、施工工艺和路用性能评价问题进行重点研究。其中配合比设计部分的工作内容是根据资料提供的原材料及性能检测表等，结合理论知识，对彩色沥青混合料的设计进行分析及总结；施工工艺研究是指参照参考资料，结合彩色沥青路面的铺筑特点，了解整个施工工程的方式方法及其在铺筑过程中应着重注意的问题，并将其与沥青路面的铺筑过程进行比较分析，总结二者的异同点；因为此条道路在使用四年后出现严重的褪色、车辙等现象，路用性能评价部分是围绕以上几种现象对圆明园东路彩色沥青路面进行摩擦系数采集、平整度测量及车辙测量三个实验，分析其数据，进行道路使用情况评价及相应的原因分析。望能够对日后的彩色沥青路面研究起到参考作用。

二、 彩色沥青混合料配合比设计方法

2.1 材料的选择与确定

在圆明园东路彩色路面试验段未铺筑彩色沥青路面之前，此路段是一条位于圆明园东路中间的7.5m宽封闭式公交专用车道，已投入使用约5年时间。在此期间，此路段的交通环境及状况较为恶劣。调查结果显示，此路段运行的公交车一般为两轴，正常时间的交通量为200辆/小时以上（早、晚高峰期时约为300辆/小时），单向仅有一车道，交通压力较大。原黑色路面结构为5cm沥青混凝土AC-16和9cmAC-30，原路面的车辙、拥包较严重，公交站点等刹车位置的车辙更是达到6cm左右。

因为此试验路段车辙现象较严重，所以在确定路面混合料类型时可优先考虑SMA沥青混合料。沥青马蹄脂碎石混合料（Stone Mastic Asphalt，简称SMA）是由沥青结合料与少量的纤维稳定剂、细集料以及较多的填料（矿粉）组成的沥青马蹄脂，填充于间断级配的粗集料骨架的间隙中，组成一体形成的沥青混合料。与传统的密集配沥青混凝土相比，SMA路面具有良好的高温抗车辙能力、低温抗裂性能、耐疲劳性能和抗滑性能等路用性能2，而这些路用性能正好可满足公交专用道因具有交通量大、轴载大、超载压力大及起步刹车频繁等特点而所需要的路用性能条件。

SMA具有以上几种良好路用性能与其材料组成有很大关系。对于此条试验路段的彩色沥青混合料集料的选择也遵循一般SMA的集料原则。

（1）胶结料

SMA沥青混合料的胶结料必须有较高的黏度、较大的稠度，符合一定的技术要求，以保证其有足够的高温稳定性和低温韧性，应尽量采用改性沥青。改性沥青对改善沥青路面高温及低温稳定性有明显效果，其适用于气候条件恶劣，交通繁重，使用普通道路石油不能满足使用要求的路段路面10。

彩色沥青混合料的胶结料有两种生产方式：一类是用适当的溶剂将石油沥青中的黑色沥青质脱去，留下颜色较淡的其它组分，并配以改性材料，加入一定色泽的特殊颜料， 使沥青按需要变成红、黄、蓝、绿等不同色彩的胶结料。但此生产工艺复杂，需投入大量资金及设备，且污染严重，不利于推广。另一类是利用现代石油化工产品，人工调配出与沥青性能相当的浅色胶结料。此技术生产的彩色胶结料的粘结性、弹性和韧性指标大大优于普通沥青3。

此条路的彩色沥青混合料胶结料类似于上述第二种生产方式获得，是欧洲生产的一种人工合成的可染色沥青，名为Mexphalte-CP3，此种胶结料染色效果较好。

（2）粗集料

粗集料之间的紧密嵌挤而形成的骨架结构是SMA混合料良好性能的主要依据，可以说粗集料是SMA质量控制的关键。一般要求使用坚韧的、粗糙的、有棱角的轧制粗集料，其岩石应坚韧，具有较高的强度和刚度。最好选用硬质的碱性或中性石料。粗集料表面的粗糙度对SMA的强度有很大影响。粗集料表面越粗糙，形成凹凸的微表面经过压实后，颗粒间形成良好的齿合嵌锁，是混合料具有较高的内摩擦力4。

对粗集料应重点控制针片状颗粒的含量。针状和片状的颗料，在车轮荷载作用下，很容易断裂破碎，是混合料的细料增多，进而使级配发生变化。集料破碎后形成的破裂面没有沥青裹覆，造成混合料的内部损伤和缺陷，从而易使路面出现其他病害。粗集料应满足我国SMA粗集料技术要求，此条路彩色沥青混合料的粗集料是产地为河北张家口的玄武岩4。

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