長期以來，道路路面只有兩種顏色，黑色(瀝青路面)和白色(水泥路面)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，具有豐富色彩和優(yōu)良性能的彩色透水瀝青路面逐漸開始推廣開來。彩色透水瀝青路面在我國興起得比較晚，技術(shù)相對不成熟，到目前為止還沒有成套的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范來評價其性能，也沒有完善的標(biāo)準(zhǔn)來指導(dǎo)其生產(chǎn)應(yīng)用等。

為了給彩色透水瀝青路面的推廣應(yīng)用提供指導(dǎo)借鑒，本文對彩色透水瀝青路面進(jìn)行了以下方面的匯總分析：

(1)路用彩色透水瀝青性能影響因素及評價指標(biāo)分析；

(2)彩色透水瀝青路面的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析；

(3)彩色透水瀝青路面的特點及應(yīng)用前景

01

彩色透水瀝青介紹

彩色透水瀝青路面的核心在于彩色透水瀝青材料的制備。彩色透水瀝青是一種人工調(diào)配的與普通基質(zhì)瀝青物理化學(xué)性能相似的高分子膠結(jié)材料。彩色透水瀝青是由多種高分子聚合物調(diào)制而成，其制備過程是將一定比例的樹脂、高分子聚合物、填充油、外加劑等按照特定的順序放入反應(yīng)釜中，在一定溫度下，采用高速旋轉(zhuǎn)剪切儀將混合物攪拌均勻，由此制得淺色膠結(jié)料，再根據(jù)需要，加入不同的色粉，即可制得不同顏色的彩色透水瀝青。

1.1 彩色透水瀝青調(diào)色添加劑

通過向淺色膠結(jié)料中添加不同顏色的調(diào)色添加劑來實現(xiàn)對彩色透水瀝青的顏色調(diào)整。當(dāng)前市場上的調(diào)色劑種類繁多。根據(jù)組成性質(zhì)，一般將常用的調(diào)色劑分為兩類：無機(jī)類氧化物、硫化物、金屬鹽等；有機(jī)類偶氮化合物、酞菁類化合物、環(huán)烷類化合物。無機(jī)調(diào)色劑的特點包括：光穩(wěn)定性好、熱穩(wěn)定性好、遮蓋能力強(qiáng)，造價較低，但是其色譜較少從而導(dǎo)致調(diào)和出的彩色透水瀝青色澤度一般，且用于著色的部分金屬鹽類具有一定的毒性。

有機(jī)調(diào)色劑的特點包括：和易性好，色譜光、色澤度高、附著力強(qiáng)，造價也相對較高，其光穩(wěn)定性較差、耐久度差，導(dǎo)致鋪筑的路面在陽光和雨水的作用下很快褪色，對養(yǎng)護(hù)水平要求較高。

目前彩色透水瀝青常用的顏色包括：紅色、黑色和灰色。在選擇調(diào)色劑時，一般需要綜合考慮以下幾種因素：

(1)調(diào)制的彩色透水瀝青色澤、飽和度、色調(diào)等是否合適，這關(guān)系到鋪筑路面顏色是否能夠達(dá)到設(shè)計要求；

(2)材料的造價；

(3)調(diào)制的彩色透水瀝青顏色的耐久性和穩(wěn)定性。當(dāng)前推廣的紅色彩色透水瀝青常用調(diào)色劑為氧化鐵紅。其主要特點是造價低、穩(wěn)定性好，能夠在光照氧化的作用下，長時間保持顏色穩(wěn)定，其紅色可以從橘紅到紫紅之間調(diào)整，選擇空間大。而其它的如鉛氧化物、鎘硫氧化物等雖然顏色鮮艷，但是價格太高，加之具有一定的毒性，因此使用極少。

從常用的幾種顏色的彩色透水瀝青來看，當(dāng)前對調(diào)色劑的選擇，要求具有合理的造價，并且著色力強(qiáng)、顏色耐久穩(wěn)定。因此無機(jī)調(diào)色劑是目前采用最廣泛的，而有機(jī)調(diào)色劑由于其造價較高，一般只在對顏色亮度要求很高的情況下使用。

色粉

1.2 彩色透水瀝青性能評價指標(biāo)

由于彩色透水瀝青的物理化學(xué)性能和普通瀝青相似，其在路面中應(yīng)用的過程也和普通瀝青相同，因此在最初的研究中，普遍沿用瀝青的評價指標(biāo)來判定彩色透水瀝青的性能。美國和日本普遍采用瀝青的針入度、延度、軟化點三大基本性能指標(biāo)來評價彩色透水瀝青的技術(shù)性能，同時為了保證使用時的安全，對彩色透水瀝青的閃點也作了最低要求。而為了保證彩色透水瀝青的耐久性，對于其老化后的質(zhì)量損失和針入度比也作了要求。整體來看，整個評價體系是參照普通路用瀝青，而各性能評價指標(biāo)要求又有別于普通瀝青。表1統(tǒng)計了美國和日本對彩色透水瀝青的性能要求。

從表1中可以看出：和普通70#瀝青相比，在針入度、延度、閃點、老化等性能指標(biāo)上，彩色透水瀝青的要求相似。而在軟化點的指標(biāo)上，彩色透水瀝青要求了溫度范圍，而普通瀝青只要求了下限。一般而言，軟化點越高，瀝青混合料拌合時溫度就要相應(yīng)提高，而目前常用的彩色透水瀝青在高溫時，其顏色不穩(wěn)定，易發(fā)生變化，因此，為了保證彩色透水瀝青顏色的穩(wěn)定性，對其軟化點的上限應(yīng)有所限制。

彩色透水瀝青技術(shù)在我國應(yīng)用之初，由于造價高，技術(shù)不成熟，因此并沒有形成系統(tǒng)的規(guī)范化要求。各地區(qū)根據(jù)當(dāng)?shù)夭噬杆疄r青的應(yīng)用范圍和使用要求，結(jié)合地理環(huán)境因素，制定了相應(yīng)的地方標(biāo)準(zhǔn)。在這些地方標(biāo)準(zhǔn)的制定中，彩色透水瀝青的評價指標(biāo)參照國外經(jīng)驗，基本上都以普通路用瀝青性能指標(biāo)為基礎(chǔ)，結(jié)合實際工程經(jīng)驗，確定指標(biāo)范圍。以上海和天津兩地對彩色透水瀝青的評價指標(biāo)為例，對比70#基質(zhì)瀝青，如表2所示。

從表2的彩色透水瀝青和普通瀝青技術(shù)指標(biāo)對比可以看出：地方彩色透水瀝青評價指標(biāo)條件和范圍與普通瀝青相似，而在具體指標(biāo)上略有不同。為了考慮施工的和易性，上海的標(biāo)準(zhǔn)中加入了粘度評價指標(biāo)，同時，也更看重彩色透水瀝青老化后的性能指標(biāo)評價，為了確保彩色透水瀝青顏色的穩(wěn)定性，將老化后顏色評價也列入到了指標(biāo)中，這對于規(guī)范彩色透水瀝青的耐久性評價提供了參考依據(jù)。而天津的標(biāo)準(zhǔn)中，考慮到彩色透水瀝青是由人工調(diào)配而成的混合膠結(jié)料，為了保證其具有較好的低溫性能和粘附性，增加了蠟含量的控制指標(biāo)。

普通黑色瀝青路面

彩色透水瀝青路面

綜合對比表1、表2中不同國家和地區(qū)對彩色透水瀝青的評價指標(biāo)，可以看出：目前均是采用和普通瀝青一致的針入度、延度、軟化點三大指標(biāo)，控制彩色透水瀝青的綜合性能；為了確保彩色透水瀝青的耐久性，同樣使用普通瀝青的老化試驗方法來評價其耐久性，同時加入對老化后顏色變異的控制，確保性能穩(wěn)定的同時，其顏色也保持一致；為了保證彩色透水瀝青的安全性，評價指標(biāo)都對閃點作了要求；部分地區(qū)增加黏度指標(biāo)的要求，以保證彩色透水瀝青和集料的粘附性，確保施工和易性和路面耐久性。

從目前彩色透水瀝青的應(yīng)用范圍和效果來看，這些評價指標(biāo)能夠有效地規(guī)范化彩色透水瀝青的質(zhì)量，但是由于地區(qū)指標(biāo)各有側(cè)重，彩色透水瀝青的性能產(chǎn)生差異化，因此需要統(tǒng)一的規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)，更有利于彩色透水瀝青的推廣應(yīng)用。

1.3 彩色透水瀝青性能影響因素分析

目前國內(nèi)對于瀝青的微觀研究是將瀝青按照瀝青質(zhì)、飽和分、芳香分、膠質(zhì)四組分來分析的。瀝青中各組分的含量會顯著影響到瀝青的三大指標(biāo)，進(jìn)而影響其路用性能。借鑒瀝青的組分理論對性能的影響，可以用來探究組分對彩色透水瀝青的影響。以學(xué)者邢磊的研究為例，他通過正交試驗的極差分析法分析各組分不同摻量對性能指標(biāo)的影響主次和顯著水平，并通過主成份摻量對膠結(jié)料性能指標(biāo)的影響規(guī)律分析，從而確定各組分對彩色透水瀝青的性能影響。

結(jié)果表明：彩色透水瀝青膠結(jié)料中，油份和樹脂組分對于軟化點、延度和針入度影響最大，且在一定范圍內(nèi)，軟化點和延度隨油份增加而逐漸減小，針入度隨油份增加逐漸變大；與之對應(yīng)的，軟化點和延度隨樹脂組分的增加而逐漸增大，針入度隨樹脂組分增加逐漸減小。而其它改性添加劑、色粉等對于彩色透水瀝青性能指標(biāo)的影響較小。其他研究者進(jìn)行的類似研究也表明，在以瀝青三大指標(biāo)為評價體系中，組成材料中油份和樹脂組份對彩色透水瀝青的性能影響最大，其他改性添加劑和色粉影響不明顯。

組成材料對彩色透水瀝青的性能影響分析，為彩色透水瀝青性能研究提供了一種思路，雖然不同的彩色透水瀝青其組成成分各不相同，但是根據(jù)目前的研究方向，以瀝青的三大指標(biāo)為控制標(biāo)準(zhǔn)來研制彩色透水瀝青，是當(dāng)前行之有效的質(zhì)量控制方法。

2

彩色透水瀝青路面國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

國外學(xué)者對彩色透水瀝青路面技術(shù)的研究和推廣始于20世紀(jì)50年代。荷蘭首先將彩色透水瀝青路面應(yīng)用在市政道路上，采用紅色瀝青鋪筑城市自行車道，在提升城市道路景觀、保障交通安全方面取得了很好的成效。英國、澳大利亞等國家將公交車道鋪筑成彩色透水瀝青路面，對于保證行車安全、提升通行效率有很大的幫助。隨著工程應(yīng)用的推廣，理論研究也進(jìn)一步開展，Rang W.Lee等學(xué)者采用樹脂、油份、塑性劑等材料調(diào)配出基礎(chǔ)膠結(jié)料，并加入無機(jī)調(diào)色劑，制備出和普通瀝青性能相近的彩色透水瀝青，并采用普通瀝青混合料試驗方法，對彩色透水瀝青混合料進(jìn)行了性能驗證。彩色透水瀝青在美國得到了創(chuàng)新性的應(yīng)用，美國采用彩色透水瀝青鋪筑公路中央隔離帶，帶來的交通安全的提升甚至要優(yōu)于道路標(biāo)志。同時美國還在將彩色透水瀝青路面鋪筑在收費路口處，對駕駛員的提示也要優(yōu)于標(biāo)志標(biāo)牌。國外對于彩色透水瀝青材料的開發(fā)較早，應(yīng)用廣泛，充分利用了彩色透水瀝青路面美觀、醒目的優(yōu)點，在道路景觀的美化、道路安全的提升等方面發(fā)揮了重要作用。

我國于20世紀(jì)80年代初開始引入彩色透水瀝青筑路技術(shù)，但是由于技術(shù)及經(jīng)濟(jì)條件的限制，初期發(fā)展緩慢。近年來，隨著人們對道路條件的要求提高，彩色透水瀝青首先使用在了市政道路的建設(shè)中。2008年張平等人通過在淺色瀝青結(jié)合料中添加氧化鐵紅的方式，鋪筑了宜春公園彩色透水瀝青路面。通過此工程實踐總結(jié)了彩色透水瀝青混合料原材料選擇、組成設(shè)計、生產(chǎn)、攤鋪、碾壓等一系列技術(shù)經(jīng)驗。文宏軍等學(xué)者借助彩色人行道鋪筑的實體工程，研究了原材料、配合比設(shè)計、碾壓工藝等因素對彩色透水瀝青路面的影響，基于此提出了適合于人行道的彩色透水瀝青路面設(shè)計鋪筑工藝。王文娟等基于彩色透水瀝青特殊的材料性能，對透水彩色透水瀝青路面展開了研究，成功鋪筑了透水彩色透水瀝青路面。學(xué)者鄭久亮提出了一種彩色透水瀝青結(jié)合料的加工工藝及設(shè)計方法，在常規(guī)彩色透水瀝青路面鋪筑工藝的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了改進(jìn)和提升，進(jìn)而提出了系統(tǒng)的彩色透水瀝青路面施工工藝。

3

彩色透水瀝青路面特點分析及應(yīng)用

3.1 彩色透水瀝青路面特點

目前彩色透水瀝青路面廣泛應(yīng)用在風(fēng)景區(qū)、公園、廣場等公共場所。而隨著技術(shù)的發(fā)展，彩色透水瀝青路面也被使用在了部分高速公路上，彩色透水瀝青路面具有獨特的優(yōu)點使其能夠大規(guī)模推廣應(yīng)用。彩色透水瀝青路面具有以下優(yōu)點：

(1)美化環(huán)境、美化城市。彩色透水瀝青路面廣泛應(yīng)用在城市公園道路、景區(qū)道路、市政公交車道、自行車道等，成為景區(qū)景觀、城市景觀的一部分。

(2)提高路面對比度，提升行車安全。將彩色透水瀝青路面鋪筑在道路分隔帶上，可以增強(qiáng)路面對比度，提高駕駛員的注意力；在隧道口附近采用彩色透水瀝青防滑層，可以醒目地提醒車輛提前減速，減少事故發(fā)生。

(3)誘導(dǎo)車流，疏通交通。在城市道路中，使用彩色透水瀝青鋪筑非機(jī)動車道、公交車道、導(dǎo)流車道等，鮮明的顏色標(biāo)志能夠引導(dǎo)車輛準(zhǔn)確地行駛在正確車道上，減少不同車輛之間的干擾，提高非機(jī)動車的安全性。

(4)吸收熱量、降低路面溫度。因為明度高，反射率也高，所吸收的熱量小，可以大大減少路面吸收的太陽輻射，同時能夠降低噪音。

透水瀝青路面項目施工

3.2 彩色透水瀝青路面的應(yīng)用

目前彩色透水瀝青路面主要應(yīng)用包括：彩色膠結(jié)料式透水路面、彩色乳化瀝青稀漿封層、彩色防滑耐磨路面。

(1)彩色透水瀝青透水路面。用于透水路面的彩色透水瀝青，其黏度高于普通彩色透水瀝青，具有良好的粘附性和彈性恢復(fù)，鋪筑的彩色透水路面不僅具有良好的排水性，其多空隙率的結(jié)構(gòu)也起到了很好的吸塵降噪作用。在海綿城市的建設(shè)中，廣泛應(yīng)用在公園市政道路中。

(2)彩色透水瀝青罩面工程。彩色透水瀝青罩面分為稀漿封層和薄層罩面，彩色透水瀝青稀漿封層的施工工藝和普通瀝青相同，在材料方面，采用彩色膠結(jié)料和淺色或彩色碎石鋪筑封層；薄層罩面是采用彩色膠結(jié)料和普通集料鋪筑，二者均可以在舊有路面上施工，工藝簡單、造價低，應(yīng)用廣泛。

(3)彩色抗滑磨耗路面。目前廣泛使用在隧道入口、收費站、匝道等路面。為了提高結(jié)構(gòu)的抗磨耗性，對彩色透水瀝青中的組分進(jìn)行了調(diào)整，增加了樹脂的含量，并添加固化劑保證穩(wěn)定性。施工時將定量的混合料攤鋪在路面，待固化完成后即可開放交通。施工工藝簡單快捷，可以應(yīng)用在新舊路面，美化環(huán)境和改進(jìn)道路安全，同時延長普通路面壽命。

4

結(jié)語

彩色透水瀝青路面作為在國外已經(jīng)發(fā)展成熟的技術(shù)，在我國還尚在研發(fā)推廣階段。到目前為止制約其發(fā)展的因素主要有：

(1)沒有成套的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范來評價其性能和指導(dǎo)其研發(fā)推廣；

(2)顏色持久性、安全環(huán)保性、路用性能等尚需進(jìn)一步提高；

(3)造價偏高制約其大規(guī)模推廣。而由于彩色透水瀝青路面具有降低交通事故率、優(yōu)化道路環(huán)境、增加行車舒適性等優(yōu)點，在相關(guān)規(guī)范逐漸完善、解決了性能造價等問題后，未來有很大的發(fā)展空間。