彩色路面铺装技术浅析
时间：2020-12-29 00:00:16 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：国内外关于彩色铺装材料的研究与应用结果表明：彩色铺装材料在美化城市景观、提高隧道路面的彩色性能等方面具有独特的优势。但是，由于彩色材料的特殊性质以及路面结构的不同，在不同路面结构下的彩色铺装技术有待进一步的研究。本论文主要通过介绍及引用相关数据来反映路面彩色铺装的优越性和可行性，对路面彩色铺装技术的社会效益和经济效益进行了评价。并结合国内隧道照明工程学研究的光亮度与反应时间的模型，等效出照度值与反应时间的关系，从而分析出彩色铺装可以有效的减少驾驶人员对紧急情况作出反应的时间，提高了行车的安全性。
关键词： 彩色铺装；隧道路面；路用性能；彩色性能
引言：
公路隧道建设是提高公路等级，实现资源节约型、环境友好型交通的重要措施之一，是实现高速、快捷、安全运输的重要工程设施。公路隧道内是一个相对封闭、空间狭小的管状环境。隧道内的环境与隧道外一般路段的环境有着很大的区别，隧道内没有日晒雨淋，全年的温度相对比较稳定，温度变化幅度小；但是隧道内湿度比较大，比较潮湿，而且地下水丰富。在高速公路隧道中，长大隧道所占的比例越来越高，在长大隧道内铺设高性能的沥青混合料会有很多“软肋”。比如施工期间的空气污染、运营期间的水破坏、使用耐久性、防火灾问题、行车抗滑安全问
题以及照度与采光问题等等。高速公路隧道尤其是长大隧道内的光线较暗，行车视线较差，而沥青路面由于颜色黑，反射率低，有较强的吸收光线的特点，会直接影响路面的光亮度（照度值）。白天当驾驶人员高速驾驶车辆从明亮的自然光线环境进入公路隧道时，由于隧道内照明亮度不高，洞口内外光亮度落差较大，驾驶人员的视觉状态就会出现一段从不适应到适应的过程。日本相关研究表明交通肇事次数与反应时间的关系调查数据表明，肇事次数与驾驶员反应时间长短成正比关系，如表1.1所示。
因此，减少适应时间及反应时间对保证交通安全是至关重要的。与沥青路面相比，水泥混凝土路面的反光特性对道路安全具有重要作用，因为它能有效的提高背景能见度对比值既提高隧道内背景的光亮度。本文就是结合国内外有关研究对高速公路隧道路面彩色铺装进行分析和探讨。
1.1国内外研究概况
国外有一种称为“glassphalt”的路面，是将废玻璃破碎后掺入混合料铺在城市道路中，其路用性能与普通沥青混凝土路面相比并未降低，而且在夜晚还表现出良好的景观效果，被认为是一种会闪闪发光（glittering）的路面。
早在20世纪60年代末至70年代初，美国就开始了玻璃沥青混合料的研究和实践运用，在此期间美国和加拿大一共铺筑了约33个玻璃沥青路面的实验路段，取得了较好的效果[6]；20世纪70年代中期到80年代中期，美国的Baltimore采用掺入废玻璃的沥青混合料铺筑城市道路的沥青路面，试验路段达17个，结果发现玻璃沥青面层性能良好并有着显著的光反射效果。1990年至1995年间，仅美国纽约交通局就在旧路的维修工程中使用了近25万t废玻璃。
概括国际上掺入废玻璃的沥青混合料铺筑道路的发展历程为：
上世纪60年代末到70年代初，主要研究是废玻璃沥青混合料在道路面层和基层中的应用技术；
70年代中期到80年代中期，掺入废玻璃的沥青混合料铺筑城市道路的沥青路面，并发现玻璃沥青面层性能良好并有着显著的反光效果；
90年代中后期，在旧路的维修工程中开始使用废玻璃沥青混合料；
90年代后期至今，主要在研究确定废玻璃用于沥青混凝土路面的最大粒径、掺入比例，从而获得最佳的路用性能。（研究认为，废玻璃用于沥青混凝土路面的最大粒径为4.75mm、掺入比例为10%～15%时能获得最佳路用性能。）
在国外废玻璃沥青混合料的应用技术已经相当成熟，但由于我国气候、道路结构、汽车荷载等方面的差异，废玻璃沥青混合料在我国的应用还需要进一步研究。近些年来我国对废玻璃沥青混合料也开展了一些研究工作。
重庆交通大学土木建筑学院的凌天清、张曙光等人利用浅色石料和废玻璃两种材料替换AC-13中一定比例和粒径的骨料，并碾压在车辙板试件表面，得出掺入彩色材料后，沥青混凝土的抗滑性能、高温稳定性会略有降低，抗渗性能有所增加，但仍然满足规范要求；沥青混凝土的彩色性能提高较多，其中掺加浅色石料的彩色路面可以提高15%的照度值，掺加碎玻璃的彩色路面可以提高10%的照度值；浅色石料的路用性能及彩色性能要优于碎玻璃，不过通过试验观察浅色石料经碾压后，破碎较多，个别被碾压成粉末状，而玻璃却基本不会被碾压破碎。
1.2彩色材料作用机理
目前，彩色铺装技术的措施主要有两种：一种是直接将反光物质涂抹或喷涂在路面表面或者在路面涂料中添加反光材料；另一种措施是在路面结构中掺入自身具备某种颜色或者反光特性的特殊材料。前种方法主要运用在道路的标线、标志涂料上，有着使用寿命短、耐磨性差、造价高的缺点，不利于大面积的推广使用。后种方法运用的材料种类很多，如白色大理石、白色鹅卵石、陶瓷、普通玻璃、玻璃微珠等。这类材料的掺入方式有两种：其一就是将其作为一种集料取代一部分常规材料直接加入沥青混合料中，在日后的车辆行驶的过程中，部分沥青从材料表面剥落，露出这类材料从而起到彩色的作用；其二就是将这类材料直接摊铺、碾压在路面结构的表面，由于没有沥青的裹覆，有效的提高了路面的彩色性能。本文主要介绍的是在路面材料表层上添加彩色材料的一种措施。
1.3 彩色路面沥青混合料配合比设计
本文介绍的彩色路面是应用在高速公路隧道路面的表面层，采用的是沥青玛蹄脂碎石-13作为母体沥青混合料，再在母体混合料表面添加彩色材料。那么对-13型沥青混合料的配合比设计尤为重要。通过Marshall击实试验法，确定了-13型沥青混合料的配合比并最终确定最终确定-13沥青混合料最佳油石比为6.0%。
