淺析瀝青混凝土路面熱反射涂層施工工藝

摘 ?要：夏季高溫作用下，大量太陽輻射以熱量形式被瀝青混凝土路面吸收，并在瀝青混凝土面層持續(xù)蓄積，因此產(chǎn)生瀝青混凝土路面溫度過高現(xiàn)象。高溫持續(xù)加劇便可引發(fā)“熱島效應(yīng)”。熱反射技術(shù)是通過提升路面材料反射率，減少路面吸收太陽輻射能量，來實現(xiàn)降低路面溫度的目的。熱反射涂層是路用熱反射技術(shù)中最具代表性的方法之一。為此，本文在充分了解熱反射涂層路用性能的基礎(chǔ)上，結(jié)合具體案例，對熱反射涂層試驗路鋪筑及性能評價進行了探討，以期為工程應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：瀝青混凝土路面;熱反射涂層;路用性能

中圖分類號：U416.217 ???文獻標識碼：A ??文章編號：2096-6903（2019）04-0000-00

0 引言

瀝青路面因其自身優(yōu)勢，如表面平整、噪聲小、行車舒適等，在我國高等級公路施工中得到了廣泛應(yīng)用與推廣。高溫環(huán)境下，作為一種粘彈性材料，瀝青的勁度模量及抗變形能力均大幅下降，甚至會產(chǎn)生永久性變形，如車轍、擁包等病害。這些病害將會對行車舒適性及安全造成嚴重影響。一般情況下，為解決上述問題，常常采用灑水或采用高性能瀝青等方式，但這些方式均屬于被動接受過高路面溫度，而非主動降溫措施?；诖?，應(yīng)重視材料選擇與結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性，從而發(fā)揮路面熱反射功能，實現(xiàn)主動降溫，減少或有效控制瀝青路面高溫病害。近年來，隨著城市化進程的不斷加快，城市熱島效應(yīng)不斷加重，不僅會對城市居民的身體健康造成威脅，同時還會消耗大量能源。將熱反射或熱阻涂層鋪設(shè)于城市道路之上，可有效緩解城市熱島效應(yīng)。

1 工程概況

某道路工程為市區(qū)主干道，在道路中央設(shè)有BRT專用車道，BRT線路分為高峰行車、平峰行車和夜間行車三個階段，其中高峰行車間隔時間最短，一般為2～5 min;平峰行車間隔時間多為5～10 min，由于夜間乘車人數(shù)較少，夜班車數(shù)量也會相應(yīng)減少，因此，夜間行車間隔時間較長，為30～60 min。為保證行車質(zhì)量，決定鋪設(shè)熱反射涂層，據(jù)相關(guān)研究表明，相比普通瀝青路面，夏季高溫時節(jié)，熱反射涂層瀝青路段的路面溫度可降低8～10℃，因此能夠有效防治城市“熱島效應(yīng)”。試驗段選擇BRT站臺處，長30 m，寬4 m，共120 m。本工程采用SMA-13作為瀝青混凝土路面級配，采用丙烯酸樹脂作為熱反射涂層的基體材料，填料則采用納米TiO，1.5%為填料摻量。

2 熱反射涂層的路用性能

在瀝青混凝土路面鋪筑熱反射涂層，可達到降溫的效果，同時也能保證路面具有良好的高溫性能。 然而，在行車荷載和自然因素的長期作用下，熱反射涂層性能是否滿足施工要求仍需檢測，為此，本文針對熱反射涂層的抗滑性能、耐凍融循環(huán)性能進行了分析。

2.1 耐凍融循環(huán)性能

根據(jù)要求，采用耐凍融循環(huán)性能測試方法檢測純丙烯酸樹脂、摻1%納米TiO熱反射涂層試件，12 d為凍融周期。按照現(xiàn)行規(guī)定，至少2塊試樣無粉化、開裂、剝落等情況則視為合格。通過試驗觀測可見，試驗均未出現(xiàn)粉化、開裂、剝落等情況，按照上述規(guī)定，則可認為試件合格。但是，純丙烯酸樹脂在凍融循環(huán)第5 d時，在封邊使用的環(huán)氧樹脂內(nèi)有明顯開裂、剝落等情況出現(xiàn)，在完成12 d凍融循環(huán)后，有起泡情況。經(jīng)分析可知，在水中浸泡時，試件內(nèi)有水進入。但是熱反射涂層仍沒有粉化、開裂、剝落等情況出現(xiàn)，表明熱反射涂層耐凍融循環(huán)性能良好。

2.2 抗滑性能

若僅在瀝青路面鋪筑熱反射涂層，將會大幅降低瀝青路面的抗滑性能，基于此，必須做好薄層罩面處理，即在涂層表面撒砂，從而提高熱反射涂層的抗滑能力。根據(jù)施工情況，本文決定采用兩種不同的砂子進行鋪筑，即紅色石英砂，尺寸1～3 mm;淡黃色石英砂，尺寸1～3mm。試驗檢測結(jié)果如表1所示。

由此可見，將兩種不同砂子鋪設(shè)于熱反射涂層之上，均可滿足抗滑性能要求。

3 熱反射涂層試驗路鋪筑及性能評價分析

3.1 封閉交通

通常情況下，在已通車路面常以超薄磨耗層的形式鋪筑熱反射涂層，施工過程中，不僅要保證施工安全，還要為熱反射涂層留有充足的養(yǎng)護時間。這種情況下，施工前必須做好交通管制工作，要求嚴格按照相關(guān)規(guī)范規(guī)定，在明顯位置設(shè)立警示牌等，便于施工順利開展。

3.2 路面除塵

在熱反射涂層鋪筑前，需通過清理工具將路表面的雜物清理干凈，并詳細檢查原路面，保證路面平整、干凈、無雜物或浮塵等。

3.3 涂層施工

完成上述施工之后，便可進行熱反射涂層鋪筑，嚴禁在陰天或雨天進行涂層鋪設(shè)，此外，不得出現(xiàn)路面積水情況，保證熱反射涂層和瀝青路面之間具有良好粘結(jié)性。在鋪筑時，可根據(jù)相應(yīng)配合比設(shè)計混合涂層底漆和填料，并均勻攪拌。隨后混合并攪拌涂層面漆和添加劑，根據(jù)本工程實際情況，可在30 min左右控制攪拌時間。

在底漆鋪筑時，需混合半桶底漆和適量固化劑，并通過攪拌機進行30 s攪拌，隨后快速向施工區(qū)域傾倒，并及時通過刮板鋪開底漆，保證攤鋪平整性，然后撒鋪石英砂。鋪砂30 min之后，可迅速將鋪砂處表面多余砂子通過吹風機等工具進行清理與回收。

在完成以上工序1 h之后，便可鋪筑面漆。同樣混合半桶漆和適量固化劑，并均勻攪拌30 s，待完成攪拌施工后，便可快速傾倒到路面，隨后通過毛滾進行鋪平。

3.4 涂層養(yǎng)護

待鋪筑完熱反射涂層之后，需待其自行晾干、固化，在此期間，同樣要做好交通管制工作，嚴禁汽車或行人通行，避免損壞熱反射涂層。涂層養(yǎng)護的具體時間，需嚴格按照施工當天的天氣情況具體確定，以表2為參考，待涂層強度達到設(shè)計要求之后，便可開放交通。

3.5 試驗路性能評價

BRT站臺處車輛制動和起步次數(shù)較多，將會嚴重磨損路面，因此，需要具有極強的抗滑能力。為此，施工結(jié)束后，為檢驗路面施工質(zhì)量，決定采用擺式儀和鋪砂法評價路面抗滑性能，試驗結(jié)果如表3所示。

由此可見，本試驗段熱反射涂層可滿足瀝青路面抗滑規(guī)定要求。隨后對本路段進行1年期的跟蹤觀測，經(jīng)觀測可見，本路段未見明顯磨損情況，抗滑系數(shù)仍可達到規(guī)范要求。此外，歷經(jīng)高溫夏季和不斷增加的交通量，本路段未見明顯車轍，則表明鋪設(shè)熱反射涂層后，本路段具有良好的抗車轍、抗滑性能。

4 結(jié)語

綜上所述，瀝青在高溫條件下作為一種粘彈性材料，其性能將從彈性體轉(zhuǎn)化為塑性體，大大降低瀝青的勁度模量。同時，在行車荷載的反復作用下，路面極易產(chǎn)生大量永久性變形病害。特別是在夏季高溫時節(jié)，瀝青路面的路表溫度甚至可達到50 ℃以上，將遠遠高于瀝青軟化點溫度，伴隨溫度的不斷增加和繁重的交通流量，路面車轍、擁包等病害將持續(xù)加重，最終影響行車舒適性和安全。長此以往，甚至會產(chǎn)生城市“熱島效應(yīng)”。為緩解及控制此類問題，鋪設(shè)熱反射涂層可大幅降低瀝青路面路表溫度，減少永久性變形發(fā)生幾率。為此，本文結(jié)合具體工程案例，在全面了解熱反射涂層抗滑性能、耐凍融循環(huán)性能的前提下，進一步規(guī)范了施工工藝，詳細闡述了熱反射涂層的鋪筑過程。施工結(jié)束后，并對其抗滑性進行了測試與評價，表明瀝青路面鋪設(shè)熱反射涂層后，具有良好的抗車轍、抗滑性能。

參考文獻

[1] 劉相儒，殷衛(wèi)永，張洪華，等.路用降溫涂層抗滑性能研究[J].筑路機械與施工機械化，2016，33（3）：68-71.

[2] 雷雨滋，鄭南翔，紀小平.熱阻瀝青混合料的降溫效果及路用性能評價[J].武漢理工大學學報，2013（11）：68-72.

[3] 李彥偉，張倩，謝來斌，等.瀝青路面導熱系數(shù)測試及其對路面溫度場影響的模擬[J].功能材料，2012（z1）：129-132.

[4] 曹雪娟，唐伯明，朱洪洲.降低瀝青路面溫度的熱反射涂層性能研究[J].重慶交通大學學報（自然科學版），2010（3）：391-393+420.

[5] 張增平，韓繼成，南曉粉，等.熱阻式瀝青路面組成及降溫技術(shù)研究[J].筑路機械與施工機械化，2016（6）：75-78.

[6] 鄭木蓮，何利濤，高璇，等.基于降溫功能的瀝青路面熱反射涂層性能分析[J].交通運輸工程學報，2013（5）：10-16.

收稿日期：2019-07-08

作者簡介：李晉（1979—），男，河南周口人，本科，工程師，研究方向：市政工程。

A Brief analysis of the Construction Technology of Thermal Reflection Coating on Asphalt Concrete Pavement

LI Jin

（Zhoukou City Administration Office，Zhoukou ?Henan ?466000）

Abstract： Under the action of high temperature in summer， a large amount of solar radiation is absorbed by asphalt concrete pavement in the form of heat， and continues to accumulate in the asphalt concrete surface layer，so?resulting in the phenomenon of asphalt concrete pavement temperature is too high， the continuous increase of high temperature can lead to the "heat island effect". Thermal reflection technology is to reduce the temperature of the road by increasing the reflectivity of the road material and reducing the absorption of solar radiation energy. Thermal reflection coating is one of the most representative methods in road thermal reflection technology. Therefore， on the basis of fully understanding the pavement performance of thermal reflection coating， this paper discusses the pavement construction and performance evaluation of thermal reflection coating based on specific cases，with a view to providing references for engineering applications.

Keywords：?asphalt concrete pavement;heat-reflecting coating;road performance