Строительство новости информация потребности
Регистрация         Вход

Авторизация



Цветные асфальтобетонные дорожные покрытия в странах Европы и США

Цветной асфальтобетон является разновидностью горячего асфальтобетона и имеет различную окраску. Для его изготовления применяют цветной щебень с размером частиц 5—7 мм и песок из мрамора, гранита, клинкерных материалов, известняка. При применении красноватого, розового, зеленоватого, белого щебня совместно с цветными порошками-пигментами получают цветные асфальтобетоны. В качестве пигментов используют сурик железный, сурик свинцовый, крон желтый светоустойчивый, крон оранжевый, окись хрома, цинковые белила. При получении цветных асфальтобетонов обеспечивают минимальное содержание битума, чтобы пленки вяжущего вещества на минеральных частицах были как можно тоньше, так как толстые слои битума на минеральных частицах придают темный цвет смеси. Для получения цветных асфальтобетонов применяют осветленные или синтетические битумы, потому что при использовании обычных битумов трудно получить цветные асфальтобетоны ярких цветов. Содержание компонентов в составе смеси устанавливается лабораторным путем.

Цветной асфальтобетон применяют для устройства разделительных полос, обозначения пешеходных переходов, для покрытий пешеходных дорожек, аллей в парках, ботанических садах, для покрытий декоративных площадок в зонах отдыха в парках, на городских площадях и скверах, для покрытий пешеходных улиц в старинных и торговых кварталах городов, для покрытий набережных вдоль рек или водоемов в черте города, для покрытий полов в промышленных и общественных зданиях.

В странах Европы, Азии и Америки известны случаи самых разнообразных способов приготовления цветного асфальтобетона с применением различных материалов.

В Китае цветной асфальтобетон применяется для пешеходных переходов на улицах городов, а также для разделительных полос по оси улиц в виде сплошных или пунктирных линий. Такие разделительные полосы устраивают для обозначения полос, специально выделенных для автобусного, троллейбусного или велосипедного движения.

Составляющими материалами цветного асфальтобетона являются: мраморные высевки, минеральный порошок, пигменты, пластифицированное вяжущее. В качестве вяжущего применяется смола — остаток от перегонки смолистых веществ. Такая смола в твердом состоянии имеет желтый цвет, хрупкая, растворяется в спирте, эфире, двусернистом углероде. К этой смоле добавляется тунговое масло — быстроиспаряющееся, получаемое при нагревании тунговой древесины с добавкой химических веществ.

Пластифицированное вяжущее изготавливается из смеси смолы и тунгового масла в соотношении 4:1 и характеризуется следующими свойствами: глубина проникания иглы при 25°С — 51 см, растяжимость при 25°С — 71 см, температура размягчения на приборе кольцо и шар — 62°С. Смола вместе с тунговым маслом представляет собой прозрачное вяжущее, хорошо поддающееся окраске.

Приготовление цветного асфальтобетона состоит в том, что к нагретой до 120°С смоле постепенно добавляют тунговое масло при тщательном и непрерывном перемешивании. Отдельно подогревают смесь высевок, минерального порошка и пигментов до 110—120°С. Подготовив таким образом составляющие материалы, вяжущее равномерно вводят в минеральную часть и перемешивают смесь до полной однородности, сохраняя температуру 110—120°С.

Такой цветной асфальтобетон применяется в виде монолитного цветного бетона и брусков размером 150х100х60 мм. В большинстве случаев бруски приготавливают путем прессования смеси в горячем состоянии под давлением 300 кгс/см 2. Бруски изготавливают не полностью из цветной смеси: верхний слой бруска делают из цветного асфальтобетона толщиной в 1 см, остальную часть изготавливают из мелкозернистого асфальтобетона

При устройстве разделительной полосы пунктирной линией бруски укладывают во время устройства покрытия дороги или заделывают в лунки, вырубленные в существующем дорожном покрытии. Такие лунки также могут быть заполнены горячим цветным асфальтобетоном. Перед укладкой цветных брусков поверхность вырубки обмазывают горячим битумом. Цветные бруски уплотняют ручными трамбовками или ручными виброплитами или виброплощадками — через бумагу, чтобы не загрязнить цветной асфальтобетон. В случае образования зазоров между брусками и дорожным покрытием они заполняются мелкозернистой асфальтобетонной смесью.

Срок службы цветного асфальтобетона составляет около 8 лет. Недостатками его являются потемнение и снижение яркости окраски поверхности цветного дорожного покрытия с течением времени.

Дорожный научно-исследовательский институт в Софии (Болгария) разработал составы цветного асфальтобетона ярких окрасок: красного, розового, желтого и голубого. Мраморная часть такого бетона состоит из белых мраморных или известняковых высевок размером от 0 до 5 мм и мраморного или известнякового минерального порошка — в случае недостаточного количества этих фракций в мраморных высевках.

Минеральные материалы по свойствам соответствуют требованиям, предъявляемым к подобным материалам для обычного асфальтобетона. В качестве вяжущего вещества применялась смесь полиэфирной смолы и минерального терпентина или петрола. Пигменты были применены сухие, мелко измельченные: берлинская лазурь, цинковые белила, литопон, железооксидная красная или желтая краски.

Цветной асфальтобетон приготавливался в горячем и холодном видах. Температура горячей смеси составляет 120—130°С, смесь уплотняют при 110—120°С. Для приготовления горячей смеси полиэфирную смолу подогревают, при изготовлении холодной смеси к смоле добавляют минеральный терпентин при тщательном перемешивании до полной однородности смеси. Пигмент вводили либо в минеральную часть, либо в вяжущее вещество.

Состав цветной асфальтобетонной смеси: минеральная (мраморная или известняковая) крошка 0—5 мм — 75—78%; минеральный порошок — 8—13%; вяжущее вещество — 9—7%; пигмент (порошкообразный) — 2—8%. Цветную асфальтобетонную смесь укладывают в верхний слой дорожного покрытия толщиной 1,5—2,5 см в уплотненном состоянии на обыкновенную асфальтобетонную смесь нижнего слоя покрытия дорожной одежды. Уплотняют цветную смесь по такой же технологии, как и обычные асфальтобетонные смеси. Продолжительное воздействие воды не вызывает изменения окраски цветного асфальтобетона. В ФРГ известны случаи приготовления цветного асфальтобетона с применением обыкновенных битумов в минимально возможном количестве и увеличенного количества порошкообразного пигмента. Таким образом достигалась возможность получения цветной смеси. Для обеспечения необходимой прочности недостаток битума компенсировался введением поверхностно-активных веществ. Для цветных смесей применялись светлые минеральные материалы фракции 0—5 см. В качестве пигментов использовали двуокись титана, окись хрома и окись железа.

При изготовлении холодного цветного асфальтобетона вяжущими в большинстве случаев являлись маловязкий битум или битумные эмульсии. Лучшее окрашивание достигалось при использовании более мелких зерен минерального материала. Тем не менее цветные асфальтобетоны с применением обычных битумов получаются темных и тусклых расцветок. Укладка цветных смесей производилась толщиной слоя, равной 1—1,5 см. Опыт показал, что загрязнение поверхности дорожного покрытия может быть значительно уменьшено снижением ее пористости, что осуществлялось затиркой окрашенной минеральной мелочью (фракции песка и минерального порошка) или нанесением цветной суспензии через 3 дня после устройства покрытия.

В ФРГ также применяется белый асфальтобетон из белой термопластической массы с объемным весом 2,35 г/см 3, доставляемой на место работы в виде рыхлой смеси, нагретой до температуры 175°С. Такая смесь, состоящая из смол, известняковой мелочи, минерального порошка и пигмента, в рыхлом состоянии отличалась значительной подвижностью подобно холодному асфальтобетону, а по консистенции была похожа на литой асфальтобетон. Дорожное покрытие, устроенное из белой асфальтобетонной смеси, имело гладкую поверхность и хорошо очищалось от пыли и грязи.

В Англии цветной литой асфальтобетон приготавливали из искусственного песка, минерального порошка, пигментов и вяжущего. Искусственный песок получали из высевок прочных каменных пород. В качестве минерального порошка был применен молотый известняк с содержанием частиц менее 0,075 мм в количестве 55—60%. Применялись пигменты красные и красно-коричневые, представляющие собой порошкообразные окиси металлов.

Вяжущее являлось смесью очищенного тринидадского асфальта и светлого битума, получаемого из перуанской нефти. Цветную асфальтобетонную смесь приготавливали в специальных смесителях, оборудованных мешалками с принудительным перемешиванием для обеспечения однородности смеси длилось 1,5—2 часа. Толщина укладываемого слоя цветного асфальтобетона составила 1,5—2 см. После укладки поверхность покрытия тщательно затирали.

Литой асфальтобетон сразу же после изготовления укладывали в дорожное покрытие или из него изготавливали бруски, которые могли храниться долгое время. Для получения цветной смеси бруски расплавляли в смесителе при температуре 180—200°С.

В США для различных обозначений и маркировок проезжей части дорог и аэродромных покрытий применяют цветные асфальтобетонные смеси, укладываемые толщиной 2,5 см. В качестве составляющих материалов применяют песок, минеральные высевки, пигмент и полимерное вяжущее — полиэтилен и полиизобутилен. Такие цветные покрытия устраивали для: рулежных дорожек, взлетно-посадочных полос аэродромов, магистралей, скоростных дорог, особенно в местах пересечения магистралей в различных уровнях. Применяя различную расцветку такого асфальтобетона, легко различать направление движения транспорта в местах пересечений дорог.

Такой цветной асфальтобетон применяют в местах ограничения скорости движения, а также для устройства сборных или монолитных бордюров. В США применяются и цветные горячие асфальтобетонные смеси, известные под торговой маркой Wyton. Они выпускаются в виде песчаного асфальтобетона или более зернистой плотной смеси с применением минеральных материалов размером до 6,3 мм или в виде мелкозернистой смеси с максимальным размером зерен 9,5 мм.

В настоящее время еще более возрастает потребность в цветных асфальтобетонных покрытиях, которые во многих случаях повышают безопасность движения транспорта и пешеходов и улучшают внешний вид автомобильных дорог, магистралей и скоростных дорог, парковых и велодорожек, аллей, спортивных площадок.

Группа “Shell” (США) разработала синтетический битум “Mexphalt”, который позволяет получать асфальтобетонные дорожные покрытия желтого, синего, зеленого, красного, белого, оранжевого и многих других цветов при добавлении 1% красящего пигмента или без пигмента за счет использования естественного цвета заполнителей. В тонкой пленке синтетический битум является почти прозрачным. Он имеет такие механические и реологические свойства, как обычный черный битум, и отличается высокий прочностью сцепления с минеральными материалами. Синтетический битум выпускается различных марок по вязкости от 180/200 до 20/30. На его основе разработаны эмульсии, мастики и асфальтобетонные смеси типа “Coldair”. Эмульсия имеет белый цвет и позволяет получать холодные смеси, не уступающие по свойствам горячим асфальтобетонным смесям.

В крупных городах Западной Европы и США при устройстве зон ограниченного движения транспорта широко применяются цветные дорожные покрытия из асфальтобетона или литого асфальтобетона. Под такими зонами устраивают подземные автостоянки, размещают торговые площади и торговые ряды. Поэтому материал покрытия зон ограниченного движения транспорта должен быть водонепроницаемым и долговечным. Таким требованием лучше всего отвечают асфальтобетон и литой асфальтобетон, а также щебеночное покрытие толщиной 8—10 см, залитое мастикой. К преимуществам таких покрытий относятся отсутствие швов и способность выдерживать большие нагрузки от автотранспорта. Традиционные дорожные покрытия имеют темный цвет, что обусловлено темным цветом битума.

Существуют различные способы устройства цветных дорожных покрытий, например, применение в качестве вяжущего светлых полимерных материалов. Однако из-за высокой стоимости их применяют редко.

Наиболее распространенным средством изменения цвета дорожного покрытия является поверхностная обработка, проводимая на стадии устройства покрытия россыпью мелкого цветного щебня или гравия крупностью 3—8 мм по горячему покрытию, после этого щебень слегка укатывают. Эффективно применение щебня из кварца, базальта или цветного песчаника.

Другой метод заключается в распределении по холодному дорожному покрытию слоя горячей мастики толщиной 2—3 мм, в которую втапливают высокосортный цветной мелкий щебень таким образом, чтобы его поверхность оставалась чистой.

В качестве подгрунтовочного материала вместо мастики можно применять различные синтетические материалы. Более пригодны для этой цели полиуретаны, обеспечивающие наиболее прочное сцепление каменной мелочи с дорожным покрытием. В этом случае раствор полимера лопаткой равномерно наносят на покрытие, а затем по нему густо рассыпают мелкий щебень. После схватывания раствора лишний материал удаляют.

При оформлении пешеходных зон и регулировании движения транспортных средств часто используют синтетические материалы разных цветов, которыми окрашивают дорожное покрытие. Для обеспечения шероховатости поверхности покрытия проводят двойную обработку путем россыпи мелкого кварцевого песка по первому слою полимерного раствора и повторного нанесения раствора. Рекомендуется также устраивать такие покрытия, особенно светлые, для подземных пешеходных переходов и при размещении под землей торговых площадей.

В настоящее время разработан принципиально новый способ поверхностной обработки — механическое обнажение минерального заполнителя, цвет которого подбирают при проектировании асфальтобетонной смеси. После укладки покрытия его поверхность обрабатывают биологически чистым средством, растворяющим битум, либо применяют водо- и пескоструйную обработку для удаления битумной пленки. Посредством механической обработки дорожное покрытие приобретает требуемую шероховатость.

Цветные асфальтовые плитки

Наряду с монолитным цветным асфальтобетоном в странах Западной Европы широко применяют цветные асфальтовые блоки в виде плиток размером 15х15 см и толщиной 3 см или 20х20 см толщиной 3,8 см. Плитки могут быть изготовлены полностью или частично из цветного асфальтобетона. В последнем случае основным материалом для изготовления плиток служит обычный горячий или холодный асфальтобетон, а верхнюю часть (1/3 толщины плитки, то есть 1—1,5 см) делают из цветной асфальтобетонной смеси. Цветные плитки находят широкое применение для обозначения мест пешеходных переходов на улицах и площадях, для покрытий тротуаров, садово-парковых дорожек и аллей. Асфальтовые цветные плитки размерами 10х10, 15х15, 20х20 см толщиной 2,5—4,5 см также применяют для покрытий автостоянок, полов промышленных и административных зданий.

При изготовлении таких плиток применяют битум, кумароновую смолу или полихлорвиниловые смолы. Сборные плитки уплотняют вибрацией при помощи ручных виброплощадок или виброплит.

Цветной асфальтобетон также можно приготовить из светлых минеральных материалов (известняков, доломитов, мрамора), красителей и стружки органического стекла (отходов при переработке органического стекла в изделие), которое предварительно измельчается в шаровой мельнице.

Органическое стекло отличается прозрачностью, светостойкостью, погодоустойчивостью, а также стойкостью по отношению к маслам, кислотам и щелочам.

Минеральные материалы смешивали с измельченными отходами органического стекла в холодном состоянии в соотношении 2:1 или 3:1, после чего в эту смесь добавляли 5—10% красителя и тщательно перемешивали. После нагревания до 140—150°С цветную смесь уплотняли в горячих прессформах при температуре 120°С и удельном давлении 250—500 кгс/см 2 в течение 3—5 мин. Плитки изготавливались толщиной в 2,5—3 см, а также в два слоя: нижний слой — из обычного асфальтобетона, верхний слой — из цветного асфальтобетона толщиной в 1 см. Применение органического стекла дает возможность получать дорожный пласт бетона любой расцветки.



Евгений МАРГАЙЛИК, инженер и патентовед ВОИР
www.nestor.minsk.by
© 2005-2019 Портал строителей г. Набережные Челны «СНИП»

Использование редакционных материалов разрешается при обязательной установке активной гиперссылки на сайт s-nip.ru (www.s-nip.ru) рядом с опубликованным материалом, для печатных изданий - с формулировкой «по материалам интернет-портала www.s-nip.ru»
г. Набережные Челны
E-mail: graf@s-nip.ru
Все контакты
Поддержка: Netkam