彩色透水沥青路面在市政工程中的应用探讨

彩色透水沥青路面在市政工程中的应用探讨

刘艳丽 刘媛媛

重庆市市政设施运行保障中心 重庆 400000

摘要：彩色透水沥青路面兼具彩色沥青的美观、分区功能和透水沥青的渗透、排水、抗滑、降噪功能，可以作为海绵城市建设过程中雨水收集的一个环节，改善城市生态环境，符合我市建设海绵城市的理念。彩色透水沥青路面的这一系列优点使其推广使用具有较强的现实意义。

关键词：彩色透水沥青路面；市政工程；应用

1 彩色透水沥青简介

透水沥青路面，又称为排水沥青路面，是采用大空隙沥青混合料作表层，将雨水迅速渗透到排水功能层，再横向排出。

彩色透水沥青路面是在透水沥青路面的基础上，生产中采用脱色沥青，并添加色粉赋予沥青混合料色彩，将黑色沥青路面变为彩色透水沥青路面。在具有透水沥青路面各种优点的同时，又可美化环境，便于路面区域的划分。

目前国内常用的沥青路面多为密集配沥青路面（AC类）和骨架密实型沥青路面（沥青玛蹄脂SMA类），二者均采用路面横坡排水，在降雨过程中易形成路表水膜，给雨天行车带来安全隐患。而彩色透水沥青路面因其大孔隙结构，可以迅速渗透并排出雨水，不会在路面形成水膜，可以显著提高雨天行车的安全性。

密集配沥青上面层（AC类）的空隙率约为3%-5%，骨架密实型沥青上面层（SMA类）的空隙率约为3%-4%，而彩色透水沥青（PAC类）上面层的空隙率约为18%-25%，远高于AC类和SMA类沥青混合料，因此它的多孔特征使其具有显著的吸音作用，可以大幅降低交通噪音；同时，它的大孔隙结构增加了轮胎与路面的摩擦力，路面的抗滑性能显著提高。

另外，它鲜艳的色彩可将路面自然分区，有利于交通管理和行车安全。

因此，彩色透水沥青路面兼具彩色沥青的美观、分区功能和透水沥青的渗透、排水、抗滑、降噪功能，可以作为海绵城市建设过程中雨水收集的一个环节，符合我市建设海绵城市的理念。

2 彩色透水沥青在市政工程中的应用前景探讨

2.1彩色透水沥青的应用探讨

彩色透水沥青的颜色丰富多彩，它可以根据客户需要添加不同颜色的色粉从而获得多种颜色。

颜色美观、渗水迅速、吸音降噪、抗滑性好、可根据颜色对场地或区域进行分区等优点决定了它的应用范围非常广泛，例如社区内通道和场地、城市广场、泳池周边、体育场地、湖边绿地步道、园林景观道路、人行道、自行车道、社区消防通道、轻量级市政道路、高尔夫球场电车道、景区户外停车场、校园道路和场地等等市政工程都可以优先考虑使用彩色透水沥青。

2.2应用实例

2019年11月，我单位在重庆市南岸区长生河及其支流环境综合整治工程中首次铺筑了一条彩色透水沥青环湖步道，这在重庆市是首例彩色透水沥青路面工程。该步道全长3.5km，宽3米，路面设计为4cm 彩色透水沥青PAC-10(红)上面层，6cm 透水沥青PAC-16下面层。层下设置弹簧排水管，用于排除路面渗水。经检测，该彩色透水沥青路面空隙率为22.3%，渗水系数为6600ml/min，可以迅速渗除路表水。

2.3与排水系统配合共建海绵城市

2012年，海绵城市的概念被首次提出，2015年，重庆市被列入海绵城市建设试点城市名单。重庆市潮湿多雨的气候特征适合修建透水沥青路面。

海绵城市是指城市能够像海绵一样，下雨时吸水、渗水、净水、蓄水，需要时将蓄存的水释放并加以利用，使城市在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”。在海绵城市建设过程中，应遵循生态优先原则，统筹自然降水、地表水和地下水的系统性，将自然途径和人工措施相结合，协调给水、排水等水循环利用各环节，促进雨水资源的利用和生态环境保护。

透水沥青路面用途广泛，可以在海绵城市建设过程中作为城市基础设施，参与雨水的渗透和收集环节，将自然降水收集到城市“海绵体”水系里。透水沥青路面渗水迅速，与其他集水排水设施共同完成雨水收集排除工作，符合海绵城市建设的“快速排除”和“末端集中”的规划设计理念。

3 彩色透水沥青配合比设计简介

3.1原材料的选择

脱色沥青：也称无色沥青或者白沥青，作为彩色透水沥青混合料的基质沥青，是生产彩色沥青的必要原料。其技术指标要求如下：针入度（25℃，100g，0.1mm）60-80；软化点≥46℃；延度（15℃，5cm/min）>100cm。

高粘度改性剂：按比例掺入脱色沥青使其成为高粘度改性沥青。它可以显著提高沥青粘度，改善透水沥青混合料的综合性能，提高沥青混合料的高低温性能和抗水损害能力，从而大幅提升透水沥青路面的抗车辙和抗飞散能力。

聚酯纤维：耐高温，与沥青具有很强的吸附性，可以吸附过多的自由沥青，使沥青的粘稠度和粘聚力增大，提高了沥青与集料的粘结作用力，从而提高了透水沥青混合料的水稳定性。同时由于纤维纵横交错的加筋和桥接作用，降低了沥青的流动性能，限制了集料的侧向位移，有效的改善了透水沥青混合料的高低温稳定性，即高温抗变形、低温抗裂性能，以及抗疲劳性能。

粗骨料：彩色透水沥青为骨架密实型结构，粗骨料性能对混合料的性能起决定性作用。本单位选用石质坚硬，耐磨性能优良的玄武岩碎石作为粗骨料，并对其进行了“光照反应”检测，确保不会发生光照反应。

细骨料：本单位选用0-5mm的石灰石机制砂作为细骨料。

填料：本单位选用石灰石矿粉作为填料，对各项指标严格检测。

色粉：在上述工程实例中，本单位选用铁红色色粉，颜色鲜艳明亮，稳定性好。

3.2配合比设计简介

在上述工程实例中，本单位依据《透水沥青路面技术规程》（CJJ/T190-2012）,《排水沥青路面技术规程》（DBJ50-T-241-2016）,《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）,《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG E20-2011），《公路工程集料试验规程》（JTG E42-2005）等规范规程进行了彩色透水沥青的配合比设计。

在进行时配合比设计时，以马歇尔方法作为透水沥青混合料室内成型的标准方法。通过马歇尔试验选定矿料级配，根据马歇尔试验和沥青混合料谢伦堡析漏试验、肯塔堡飞散损失试验，结合施工地点的地理环境、气候特点以及PAC-10彩色透水沥青路面面层的排水降噪特点，最终确定最佳油石比为5.1%，高粘度改性剂添加量为脱色沥青用量的4.0%，聚酯纤维的添加量为0.2%，色粉为3.2%。通过试验测定该彩色透水沥青混合料的理论相对密度为2.731，毛体积相对密度为2.076，空隙率为22.3%，渗水系数为6600ml/min，其他指标均满足要求。

4 彩色透水沥青生产工艺简介

4.1生产工艺

彩色透水沥青混合料的生产工艺中，对各个环节的控制要求严于普通沥青混合料，特别是称量精度、拌合时间、拌合温度的控制。现将生产工艺简述如下：

热集料和矿粉投放­­→聚酯纤维投放­­→高粘度改性剂、色粉投放→搅拌30s→脱色沥青投放­­→搅拌→卸料。

4.2注意事项

（1）称量精度：聚酯纤维、高粘度改性剂、色粉的称量精度要求控制在±1%以内。

0-3mm的细集料对彩色透水沥青的矿料级配和孔隙率影响较大，应严格控制，准确称量。

（2）拌合：集料与聚酯纤维、高粘度改性剂、色粉应先充分搅拌，混合均匀后，再加入脱色沥青，按程序设定值进行搅拌。

（3）温度控制：

沥青加热温度控制范围：165±5℃；

集料加热温度控制范围：195±5℃；

拌合温度控制范围：180±5℃，若温度超过195℃，该盘混合料应废弃。

5 彩色透水沥青摊铺工艺简介

5.1摊铺工艺

5.1.1试验段的铺筑

施工前，首先铺筑200米长度的试验路段，以获得机械组合方式、压实遍数和松铺系数等施工参数。在长生河整治工程项目中，采用一台摊铺机和两台压路机组合，松铺系数1.1，压实遍数确定为振动碾压一遍，静压五遍。

5.1.2彩色透水沥青混合料的摊铺

采用摊铺机摊铺，摊铺前先将摊铺机熨平板预热至125℃，摊铺速度控制在3.0m/min, 一台摊铺机和两台压路机组合，按照试验段确定的松铺系数摊铺，随时检查摊铺厚度、路拱及横坡，随后压路机振压一遍，静压五遍，，随时检测混合料温度，注意接缝的处理严格按照《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004进行。

5.2相关参数

彩色透水沥青的运输温度：不低于175℃，

摊铺温度：不低于170℃，

初压温度：不低于160℃，

复压温度：不低于130℃，

终压温度：不低于90℃.

6 总结

总之，彩色透水沥青路面在市政工程中的应用范围十分广泛，它特有的透水、抗滑、降噪、美观功能，在提高行车安全性和舒适性的同时，还可以改善城市生态环境，这些优点使其应用前景十分广阔。在我国南方多雨地区和海绵城市试点地区具有较强的现实意义和推广价值。

参考文献：

[1]《透水沥青路面技术规程》（CJJ/T90-2012）；

[2]《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004

[3]《排水沥青路面技术规程》（DBJ50/T-241-2016）