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彩色沥青在城市快速公交(BRT)系统的应用研究

责任编辑:深圳弘路实业有限公司  发布时间:2015-11-13
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  彩色沥青混合料路面是指用彩色沥青胶结料作粘结材料,与矿质材料和着色剂按一定比例经加热、拌合、压实而形成的路面。在城市道路中使用彩色沥青路面,不仅可以起到美化环境、提升城市形象的作用,还有诱导交通的功能。因此,很多城市采用彩色沥青铺设公共汽车专用道、人行道、自行车道等。本文就彩色沥青在快速公交系统中的应用进行研究,包括彩色沥青路面结构、原材料性能要求和路用性能等。

 

  1、路面结构设计

  考虑到快速公交专用车道要承受较大的交通荷载,在彩色沥青路面结构设计时采用传统的4+6+8的结构形式,上面层设计4cm厚性能较好的SMA彩色沥青混凝土,中、下面层与常规设计相同。

彩色沥青路面结构上面层——4cmSMA-13彩色沥青混凝土乳化沥青或热沥青粘结层

 

 

中面层——6cm中粒式改性沥青混凝土

  

下面层及基层材料与常规设计相同

 

   

    2、原材料要求

  (1)彩色沥青胶结料:BRT专用彩色沥青混凝土的胶结料应采用改性的无色胶结料, 主要指标参考《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)中对SBS(I-D)聚合物改性沥青的技术要求。

 

表1 彩色沥青胶结料技术要求

指标

单位

技术要求

试验方法

针入度25,100g,5S

0.1mm

40~60

T0604

针入度指数PI,不小于

0

T0604

延度5,5cm/min,不小于

Cm

20

T0605

软化点TR&B,不小于

60

T0606

运动粘度135,不大于

Pa·S

3

T0605

T0619

闪点,不小于

230

T0611

溶解度,不小于

99

T0607

弹性回复25,不小于

75

T0662

   TFOT(RTFOT)后残留物

质量变化,不大于

%

±1.0

T0610T0609

针入度比25℃,不小于

%

65

T0604

延度5℃不小于

Cm

15

T0605

色彩变化

-

无明显变化

目测

 

  (2) 着色剂:彩色沥青路面用着色剂在长期紫外线照射下应不褪色,且不容于水和一般溶剂,易于在胶结料中分散,并具有优良耐候性。着色剂性能指标应满足表2的要求:

 

表2 彩色沥青路面着色剂性能指标

指    标

单  位

要 求

外 观

粉 末

色 光

近似~微似

水溶物含量

1.0

着色率

98102

吸油量

≤22

筛余量(0.045筛孔)

%

≤0.1

耐光性

≥7

 

  (3) 集料和填料:集料、填料要求符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)中对集料、填料的技术要求。彩色沥青混合料的集料应采用反击破方式生产的辉绿岩或玄武岩,矿粉必须采用石灰岩经磨细得到矿粉。

 

  3、彩色沥青混合料路用性能

  (1) 配合比设计:BRT专用车道上面层一般采用SMA级配类型,故本文选择SMA-13级配类型来进行彩色沥青混合料的性能研究。集料选择玄武岩1#料(10-15mm)、玄武岩2#料(5-10mm)、玄武岩3#料(3-5mm)、玄武岩4#料(0-3mm)和矿粉。取原材料的配合比10-15mm:5-10mm: 3-5mm:0-3mm:矿粉=20:58:0:16.5:9.5,油石比为5.7%。合成级配见表3和图1。

 

表3 SMA-13合成级配

筛孔尺寸

31.5

26.5

19

16

13.2

9.5

4.75

2.36

1.18

0.6

0.3

0.15

0.075

合成级配通过率(%

100

100

100

100

92.8

64.6

26.8

23.4

19.1

15.2

13.1

11.9

10.7

 

图1 SMA-13合成级配图

SMA-13合成级配图

 

  (2) 路用性能:采用改性彩色沥青胶结料,SMA-13级配类型,按最佳油石比5.7%成型,拌和温度170℃,成型温度160℃,测得各项指标如表4所示。

 

表4 SMA-13彩色沥青混合料性能

试验项目

试验结果

技术要求

马歇尔稳定度KN

8.95

≥8

浸水马歇尔稳定度KN

8.56

-

残留马歇尔稳定度(%)

95.6

≥80

未经冻融循环劈裂抗拉强度(MPa

0.76

-

冻融循环劈裂抗拉强度(MPa

0.62

-

冻融劈裂试验残留强度比(%)

81.2

75

动稳定度(/mm)

3233

3000

 

  4、 实体工程应用情况

  深圳市新彩通道彩色沥青公交专用车道,为深圳市首条彩色公交专用车道,于2014年7月建成通车。图2为新彩通道彩色专用公交车道施工时场景。另外,上海、广州等一些城市也铺筑了彩色沥青公交专用车道,可以说,彩色沥青公交专用车道铺筑技术已不乏经验。

 

彩色沥青公交专用车道施工图

 

  图2 新彩通道彩色沥青公交专用车道施工图

  5、小结

  本文对BRT专用彩色沥青路面从结构设计、材料要求、配合比设计、路用性能及施工工艺等方面进行了研究,结果表明,彩色沥青路面土具有黑色沥青路面一样良好的路用性能。由此可见,用彩色沥青铺筑BRT专用车道是完全可行的

 

 

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