CN110080056A - 一种同步摊铺的彩色沥青多功能薄层及铺筑方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种同步摊铺的彩色沥青多功能薄层及铺筑方法，涉及路面铺筑技术领域，能够获得厚度更薄、路用性能更优的路面，还能缩短施工时间，快速开放交通；该多功能薄层的厚度为1cm～2cm；所述多功能薄层的原料包括粒径为5mm～10mm的碎石、粒径小于3mm的石屑、矿粉或水泥和彩色改性沥青，并使用SBS改性乳化沥青做粘层；该铺筑方法步骤包括：S1、制备彩色沥青混合料；S2、使用同步摊铺机同步进行粘层喷洒和彩色沥青混合料摊铺；S3、对摊铺后的彩色沥青混合料进行静态碾压。本发明提供的技术方案适用于路面表面层的铺筑过程中。

Description

一种同步摊铺的彩色沥青多功能薄层及铺筑方法

【技术领域】

本发明涉及路面铺筑技术领域，尤其涉及一种同步摊铺的彩色沥青多功能薄层及铺筑方法。

【背景技术】

彩色沥青路面有明显地美化道路环境效果、与周围的建筑艺术更好地协调、美化城市、诱导交通、提升道路交通安全、极大地改善了普通黑色路面的单调性等功能，所以正在越来越多地使用在标志性城市新建道路、广场、高等级公路的交通诱导路段等区域，从而能体现出一个国家或一个城市的特色和风格。目前我国各地都不同程度的修筑了彩色沥青路面。

然而，彩色沥青的生产途径无论是传统的减压脱质还是利用现代工业石油化工产品调配出与沥青性能相当的聚合物浅色胶结料，其价格都远远超过了目前的普通沥青或改性沥青的价格。按目前的市场价格，普通沥青的价格为3000～3500元/吨，SBS聚合物改性沥青的价格约为4000～5000元/吨，而彩色沥青的价格则在10000元/吨以上，彩色沥青价格是普通改性沥青的两倍以上，从而使整个彩色沥青路的造价大幅提高，严重地制约了彩色沥青路面的推广与发展。要降低彩色路面的造价，一是降低原材料(彩色沥青)的成本，二是降低结构层的厚度。在原材料成本方面，由于其复杂的生产工序及小众化的市场，使得彩色沥青作为结合料的价格一直在高位运行；在结构层的厚度方面，目前我国使用彩色沥青表面层罩面设计多采用的AC-13沥青混合料路面。根据目前的热拌沥青混合料，3～4cm的厚度是设计的下限，难以再进一步降低厚度了，因为结构层厚度太薄，无法形成一个有效的整体，可能会产生在施工时由于温度下降过快从而无法进行及时有效的碾压、在通车后容易脱落等风险。

同时采用传统工艺施工的彩色沥青混凝土路用性能不优，具有抗滑性能差、防水性能差、行驶噪音大、抗车辙能力差、耐久性差等特点。目前市场除了传统的AC-13彩色沥青混合料路面外，还有部分彩色超薄磨耗层路面，虽然相较AC路面结构层厚度和路用性能有了部分提升，但是还略显不足，尤其是耐久性差。

因此，有必要设计一种新的同步摊铺的彩色沥青多功能薄层及铺筑方法，以解决或减轻上述一个或多个问题。

【发明内容】

有鉴于此，本发明提供了一种同步摊铺的彩色沥青多功能薄层及铺筑方法，能够获得厚度更薄、路用性能更优的路面，还能缩短施工时间，快速开放交通。

一方面，本发明提供一种同步摊铺的彩色沥青多功能薄层，其特征在于，所述彩色沥青多功能薄层的厚度为1cm～2cm；所述彩色沥青多功能薄层的原料包括粒径为5mm～10mm的碎石、粒径小于3mm的石屑、矿粉或水泥以及彩色改性沥青，所述彩色沥青多功能薄层的下方铺筑SBS改性乳化沥青粘层。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述彩色沥青多功能薄层各原料的重量份数分别为：碎石：68～72份、石屑：22～26份、矿粉或水泥：1.6～2.4份、彩色改性沥青：4～6份。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述彩色沥青多功能薄层的孔隙率为10％以上，连通孔隙率为80％以上。

另一方面，本发明提供一种如上任一所述的同步摊铺的彩色沥青多功能薄层的铺筑方法，其特征在于，步骤包括：

S1、制备彩色沥青混合料；

S2、使用同步摊铺机同步进行粘层喷洒和彩色沥青混合料摊铺；

S3、对摊铺后的彩色沥青混合料进行静态碾压。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述S1具体步骤包括：

S101、将5mm～10mm的碎石、粒径小于3mm的石屑加温至175℃～190℃；

S102、按重量份，将68～72份5mm～10mm的碎石、22～26份粒径小于3mm的石屑、1.6～2.4份矿粉或水泥输送至搅拌容器进行拌和，得到拌合料；

S103、将彩色改性沥青加温至140℃～160℃；

S104、将加温后的重量份为4～6份的彩色改性沥青加入到S102得到的拌和料中进行拌和，得到彩色沥青混合料。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述S2的具体步骤包括：

S201、利用同步摊铺机的喷洒系统将60℃～85℃的SBS改性乳化沥青喷洒在下承层的表面；

S202、利用同步摊铺机的螺旋分料器把150℃～160℃的彩色沥青混合料均匀地摊铺在喷洒的SBS改性乳化沥青的表面；

S203、利用同步摊铺机的振动熨平板对摊铺后的彩色沥青混合料进行熨平。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述SBS改性乳化沥青的喷洒量为0.8L/m²～1.0L/m²。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述彩色沥青混合料的摊铺速度为12m/min～36m/min；所述彩色沥青混合料的摊铺厚度为1.0cm～2.0cm。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述S3具体为采用双钢轮压路机对摊铺的彩色沥青混合料进行2～3遍的静态碾压，使路面成型。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，静态碾压必须在路面温度降至120℃之前进行。

与现有技术相比，本发明可以获得包括以下技术效果：本发明的彩色多功能薄层具有更优的路面性能，具有抗滑、防水雾、降噪、耐久性好等优点，很好的避免了普通彩色沥青路面常出现的车辙、坑槽等病害；多功能薄层厚度仅为1cm～2cm，减少材料用量，节能环保，降低造价；采用同步摊铺机摊铺工艺，同步撒布改性沥青和摊铺混合料，缩短施工时间，快速开放交通。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明一个实施例提供的同步摊铺彩色沥青多功能薄层的流程图。

【具体实施方式】

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

一种同步摊铺的彩色沥青多功能薄层，采用同步摊铺的工艺铺筑彩色沥青多功能薄层，其中，多功能薄层的制备为以下重量份的原料：

粗集料是粒径为5～10mm的碎石：68～72份；

细集料是粒径小于3mm的石屑：22～26份；

填料是矿粉或水泥：1.6～2.4份；

彩色改性沥青：4～6份。

多功能薄层铺筑时需先喷洒粘层，粘层为SBS改性乳化沥青，其重量份数为0.7～1份。

同步摊铺的彩色沥青多功能薄层的工艺如图1所示，步骤包括：

步骤一、制备薄层混合料；

彩色沥青多功能薄层所用的彩色沥青混合料可用任何型号的沥青拌和设备进行拌制，将上述的5～10mm碎石、粒径小于3mm石屑加温至175～190℃，将彩色改性沥青加温至140～160℃，然后把68～72份5～10mm碎石、22～26份粒径小于3mm石屑、1.6～2.4份矿粉或水泥输送至沥青拌和设备的搅拌容器内，拌和8～10秒；然后再加入4～6份彩色沥青拌和35～40秒，即可制成彩色沥青多功能薄层混合料；这时彩色沥青混合料的温度为160～180℃，优选温度为165～175℃。

步骤二、同步摊铺；

通过沥青摊铺机把彩色沥青混合料摊铺在路面上之前，先通过沥青摊铺机的喷洒系统喷洒一层改性乳化沥青在路面的下承层上，紧跟着通过其螺旋分料器把彩色沥青混合料均匀地摊铺在路上；这时，改性乳化沥青的粘层在彩色沥青混合料热能的作用下形成泡沫，上升裹附在彩色沥青混合料下部，并开始快速破乳、凝固。

摊铺机采用同步摊铺机，该摊铺机包含受料斗、传送带、乳化沥青储罐、乳化沥青喷洒和计量系统、宽度可调节的振动、振捣熨平板等部分。SBS改性乳化沥青在摊铺时加入同步沥青摊铺机的乳化沥青储罐中，然后边喷洒乳化沥青边摊铺沥青混合料，一次性完成聚合物改性乳化沥青喷洒、热沥青混合料摊铺及熨平。在热沥青混合料摊铺之前，摊铺机履带或其它部位不能接触喷洒在路面上的聚合物改性乳化沥青。摊铺机的摊铺宽度可调，从而达到理想的路面效果。

彩色沥青混合料在摊铺施工过程中，改性乳化沥青在60～85℃的温度下喷洒，喷洒量必须精确计量，以保证路面摊铺均匀。理想喷洒量约为0.8～1.0L/m²。同时应针对具体项目，由现场工程师计算喷洒量，并在现场由工程师根据具体路面情况进行调整。彩色沥青混合料摊铺温度约为150～160℃，在改性乳化沥青喷洒后，将彩色热沥青混合料摊铺在改性乳化沥青的表面，并由同步摊铺机的电加热振动熨平板进行熨平。这时，聚合物改性乳化沥青在彩色沥青混合料热能的作用下形成泡沫，上升裹附在彩色沥青混合料下部的石料四周，并开始破乳、凝固；从而实现彩色沥青混合料与下承层的高效粘结。摊铺速度控制在12～36m/min，彩色沥青混合料的摊铺厚度为1.0cm～2.0cm，具体可根据设计图纸进行变更。彩色沥青超薄磨耗层摊铺必须提前确定摊铺宽度及厚度，以便于工程量统计。

步骤三、静态碾压；

彩色沥青混合料摊铺后，立即采用9～12吨的双钢轮压路机进行静态碾压，碾压2～3遍，使路面成型。彩色沥青多功能薄层碾压必须在路面温度降至120℃之前进行。压路机不能静止停留在刚刚摊铺好的热沥青混合料表面上。必须在摊铺后立刻进行压实。压路机必须维护良好，具备可靠操作稳定性，装备有皂液水添加系统和刮板，从而防止新摊铺彩色热沥青混合料粘在碾压轮上。钢轮压路机有两种工作状态，一种是不开震动的碾压状态，叫做静压，也叫做静态碾压；另一种是震动碾压，是钢轮边震动边碾压。本发明的薄层碾压通常以静态方式进行，碾压前需确定碾压操作宽度，新的路面在碾压完成且路面温度冷却到50℃以下后便可开放交通。

其中，多功能薄层混合料中的粗集料碎石采用玄武岩、辉绿岩等硬质岩石，其具体的指标如表1所示。

表1 粗集料性能指标

试验项目	测试方法	单位	要求
				洛杉矶磨耗损失	T 0317–2005	％	23max
细长扁平颗粒含量3：1	T 0312–2005	％	10max
				单个破碎面	T 0346–2000	％	100min
两个或多个破碎面	T 0346–2000	％	90min
				与沥青粘附性	T 0616–1993	-	＞5

多功能薄层混合料中的细集料为粒径小于3mm石屑，具体指标如表2所示。

表2 细集料性能指标

试验项目	测试方法	单位	要求
				砂当量	T 0334–2005	％	60min
细集料棱角性试验	T 0344–2000	％	30min

多功能薄层混合料中的填料宜采用石灰岩等憎水性石料经磨细得到的矿粉，矿粉要求干燥、洁净，其级配必须满足表3的要求。

表3 填料级配要求

筛孔尺寸(mm)	通过率(％)
		0.6	100
0.075	>75

多功能薄层混合料中的彩色改性沥青除满足设计的颜色要求外(通常有红色、绿色、兰色、黄色、褐色等)，其沥青性能还需满足表4中的指标。

表4 彩色改性沥青性能指标

多功能薄层使用的SBS改性乳化沥青粘层，具有良好的粘结性能和抗水特性，满足彩色多功能薄层的极薄特性和断级配或开级配的要求；另外，改性乳化沥青粘结层既要实现快速破乳以实现快速开放交通，又需满足机械喷洒的施工性能，必须采用专门的性能以实现相应的特性。本申请的改性乳化沥青粘结层具有表5所示的性能指标。

表5 改性乳化沥青性能指标

彩色沥青多功能薄层采用与施工工艺相配套的断级配或者开断级配，使粗料能与聚合物改性乳化沥青良好地粘结，同时粗骨架形保持良好的抗滑、降噪、排水的功能；其中混合料级配要求如表6所示。

表6 薄层混合料级配指标

本发明同步摊铺的彩色沥青多功能薄层相较于普通型AC-13彩色沥青路面和超薄磨耗层，具有很多优势，概括如下：

1、本发明的多功能薄层厚度仅为1cm～2cm，为普通AC-13型沥青路面的三分之一到二分之一，比超薄磨耗层厚度也降低了25％，减少材料用量，节能环保，降低造价；

2、本发明的彩色多功能薄层具有更优的路面性能，具有抗滑、防水雾、降噪、耐久性好等优点；很好的避免了普通彩色沥青路面常出现的车辙、坑槽等病害；由于彩色沥青多功能薄层厚度仅为1.0～2.0cm，而碎石的最大粒径达到了9.5mm，能够有效地支撑路面行车时所传递的车轮压力，所以在如此薄的结构层内也不会引起车辙变形；改性乳化沥青粘层，凝固后沥青膜的厚度约为0.7mm，其作用不但是使薄层与下承层之间牢固地粘结起来，还很好地起到其作为防水层的作用，能切断地表水在行车压力下渗入到下一层之中，从这个层面来看，彩色多功能薄层很好地保护了下承层，减少了由水破坏引起的坑槽；

3、本发明彩色沥青多功能薄层采用开断级配设计，10％以上的大孔隙率和高达80％以上的连通孔隙率可兼顾路面排水功能，同时增加它的耐久性；大孔隙率使得其在抗滑、减少水雾、降低噪声方面比普通路面优异；在抗滑性能方面，构造深度要求大于0.8mm，一般可以大于1.2mm，摩擦系数能在通车后长期得到保持甚至更好；其中，连通孔隙率：是指单个孔隙都互相联通的数量占总孔隙数量的比率；

4、采用同步摊铺机摊铺工艺，同步撒布改性沥青和摊铺混合料，缩短施工时间，快速开放交通；彩色沥青多功能薄层的摊铺速度可达12～36m/min，施工完成后20～40分钟内可恢复道路行车；施工时间为传统施工的二分之一，可以最大程度减少养护作业对道路交通上的影响；

5、在旧路改造当中，铺筑彩色沥青多功能薄层比普通彩色沥青更具有优势；首先，彩色沥青多功能薄层的厚度只有1.0～2.0cm，对路面的标高、净空、排水、恒载影响不大，应用方便灵活；其次，可作单独结构层加铺在旧水泥路面上，起到改善行车条件作用；再次，采用同步摊铺工艺，施工时间短，可以最大程度减少养护作业对道路交通上的影响；所以，从设计厚度、施工、路用性能、应用范围等方面进行综合考评，彩色沥青多功能薄层具有较高的使用价值，它不但满足了彩色路面的要求，而且施工方法简单，维修容易，造价亦不高。

以上对本申请实施例所提供的一种同步摊铺的彩色沥青多功能薄层及铺筑方法，进行了详细介绍。以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

如在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求书当中所提及的“包含”、“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含/包括但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求书所界定者为准。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求书的保护范围内。

Claims (10)

1.一种同步摊铺的彩色沥青多功能薄层，其特征在于，所述彩色沥青多功能薄层的厚度为1cm～2cm；所述彩色沥青多功能薄层的原料包括粒径为5mm～10mm的碎石、粒径小于3mm的石屑、矿粉或水泥以及彩色改性沥青，所述彩色沥青多功能薄层的下方铺筑SBS改性乳化沥青粘层。

2.根据权利要求2所述的同步摊铺的彩色沥青多功能薄层，其特征在于，所述彩色沥青多功能薄层各原料的重量份数分别为：碎石：68～72份、石屑：22～26份、矿粉或水泥：1.6～2.4份、彩色改性沥青：4～6份。

3.根据权利要求1或2所述的同步摊铺的彩色沥青多功能薄层，其特征在于，所述彩色沥青多功能薄层的孔隙率为10％以上，连通孔隙率为80％以上。

4.一种如权利要求1或2所述的同步摊铺的彩色沥青多功能薄层的铺筑方法，其特征在于，步骤包括：

S1、制备彩色沥青混合料；

S2、使用同步摊铺机同步进行粘层喷洒和彩色沥青混合料摊铺；

S3、对摊铺后的彩色沥青混合料进行静态碾压。

5.根据权利要求4所述的同步摊铺的彩色沥青多功能薄层的铺筑方法，其特征在于，所述S1具体步骤包括：

S101、将5mm～10mm的碎石、粒径小于3mm的石屑加温至175℃～190℃；

S102、按重量份，将68～72份5mm～10mm的碎石、22～26份粒径小于3mm的石屑、1.6～2.4份矿粉或水泥输送至搅拌容器进行拌和，得到拌合料；

S103、将彩色改性沥青加温至140℃～160℃；

S104、将加温后的重量份为4～6份的彩色改性沥青加入到S102得到的拌和料中进行拌和，得到彩色沥青混合料。

6.根据权利要求4所述的同步摊铺的彩色沥青多功能薄层的铺筑方法，其特征在于，所述S2的具体步骤包括：

S201、利用同步摊铺机的喷洒系统将60℃～85℃的SBS改性乳化沥青喷洒在下承层的表面；

S202、利用同步摊铺机的螺旋分料器把150℃～160℃的彩色沥青混合料均匀地摊铺在SBS改性乳化沥青的表面；

S203、利用同步摊铺机的振动熨平板对摊铺后的彩色沥青混合料进行熨平。

7.根据权利要求6所述的同步摊铺的彩色沥青多功能薄层的铺筑方法，其特征在于，所述SBS改性乳化沥青的喷洒量为0.8L/m²～1.0L/m²。

8.根据权利要求6所述的同步摊铺的彩色沥青多功能薄层的铺筑方法，其特征在于，所述彩色沥青混合料的摊铺速度为12m/min～36m/min；所述彩色沥青混合料的摊铺厚度为1.0cm～2.0cm。

9.根据权利要求4所述的同步摊铺的彩色沥青多功能薄层的铺筑方法，其特征在于，所述S3具体为采用双钢轮压路机对摊铺的彩色沥青混合料进行2～3遍的静态碾压，使路面成型。

10.根据权利要求9所述的同步摊铺的彩色沥青多功能薄层的铺筑方法，其特征在于，静态碾压必须在路面温度降至120℃之前进行。