公路彩色抗滑薄層常用施工方式及粘結(jié)材料

毛思驍

(黑龍江省公路勘察設(shè)計院，黑龍江 哈爾濱 150080)

0 前 言

公路彩色抗滑薄層的應(yīng)用，有利于提高公路局部特殊路段的路面摩擦系數(shù)，提高行車安全性并從視覺上改善路面行車環(huán)境，是一種新型的公路路面交通安全技術(shù)。在公路急彎、ETC車道、下坡、交叉與匯流路口等交通事故易發(fā)路段設(shè)置彩色抗滑薄層，可以通過色彩的視覺效果、路面彩色抗滑薄層提供的較高摩擦系數(shù)，以及輕微振動等，來提升并保障行駛車輛的安全，同時也能起到亮化路面、辨識車道以及增強、增加視覺信息的作用。

1 公路彩色抗滑薄層的常用施工方式

在公路路面上鋪設(shè)彩色抗滑薄層，主要有以下四種施工方式。

1.1 表面涂層法

以樹脂類材料作為粘結(jié)劑，加入顏料、細骨料攪拌制成顏色均勻的涂料，將其涂布到道路表面，形成具有相應(yīng)色彩的抗滑涂層(圖1)。該工法的優(yōu)點是使用方便、施工迅速，缺點是抗滑力較低、耐久性不足。

圖1 公路彩色抗滑薄層的表面涂層法施工

1.2 撒砂法

也稱撒砂式施工法，在水泥混凝土或瀝青混凝土路面表面均勻地涂布一定厚度的流動性粘結(jié)劑，然后將彩色骨料均勻地散布在粘結(jié)劑之上，形成以骨料顏色為主的彩色薄層(圖2)；也可將粘結(jié)劑著色，與骨料共同形成彩色效果，或在彩色薄層表面再作一封層，提高色彩效果并鞏固其耐久性。其優(yōu)點是抗滑性能和耐久性較好，適合各種小范圍、不同幾何形狀的快速施工，缺點是不適合長路段連續(xù)性、大面積覆蓋性的快速施工。

圖2 公路彩色抗滑薄層的撒砂法施工

1.3 彩色砂漿法

將粘結(jié)劑、顏料、彩色骨料混合制成彩色抗滑砂漿，用人工刮涂等方式均勻地鋪設(shè)在道路表面，形成彩色抗滑薄層(圖3)。該工法的優(yōu)點是耐久性較強、色彩持久、適合各種小范圍、不同幾何形狀的施工，缺點是不適合連續(xù)性、大面積覆蓋性的快速施工，成本相對較高。其抗滑性高于表面涂層法、彩色微表處法，低于撒砂法。

圖3 公路彩色抗滑薄層的砂漿法施工

1.4 彩色微表處法

將改性乳化瀝青、顏料、彩色級配骨料、多種添加劑拌合形成彩色高分子稀漿混合料，并以微表處(稀漿封層車)的方式攤鋪于瀝青路面或水泥混凝土路面表面(圖4)。其優(yōu)點是施工迅速高效、機械化程度高、施工質(zhì)量穩(wěn)定且色彩均勻，對路面有養(yǎng)護和增強作用，優(yōu)點類似于彩色稀漿封層(彩色稀漿封層一般用于彩色路面施工，使用目的不同于彩色抗滑薄層)；缺點是不適合局部、小面積、不連續(xù)、不同幾何形狀的施工。

圖4 公路彩色抗滑薄層的微表處法施工

其中表面涂層法、彩色微表處法的商品化、機械化程度較高，技術(shù)相對成熟；撒砂法、砂漿法人工作業(yè)比重相對較高，應(yīng)用靈活、適應(yīng)性較強，但材料要求、工藝尚未統(tǒng)一，本項目以撒砂法彩色抗滑薄層為研究編制對象。

2 公路彩色抗滑薄層的結(jié)構(gòu)層分類

公路路面的彩色抗滑薄層結(jié)構(gòu)，可以大致劃分為粘結(jié)材料層、彩色硬質(zhì)骨料層兩個主要層次(圖5)。其中，粘結(jié)材料層主要起到粘結(jié)彩色硬質(zhì)骨料的作用，使彩色抗滑薄層與路面緊密連接并形成一個整體，確保其擁有適合的使用壽命以及在服務(wù)期內(nèi)的良好使用效果；彩色硬質(zhì)骨料主要起到提高彩色抗滑薄層摩擦系數(shù)并以自身的色彩為薄層著色的作用，使路面行車更加安全，并更好地協(xié)調(diào)路面環(huán)境，提高道路的整體觀感；另外，彩色抗滑薄層還可以根據(jù)實際需要，采用一些輔助結(jié)構(gòu)層次，如：底涂膠(進行界面處理)、封面膠(薄層表面封層)等。底涂膠的使用根據(jù)路面的實際情況確定，如路面狀況不佳，可先涂布一層底涂膠以隔離路面與粘結(jié)材料的化學(xué)作用等不利影響，保證必要的粘結(jié)強度。封面膠則起到填充表面硬質(zhì)骨料縫隙的作用，可以提高粘結(jié)強度，防止塵土進入空隙影響彩色抗滑薄層的防滑和色彩效果。

圖5 公路彩色抗滑薄層的組成結(jié)構(gòu)

3 公路彩色抗滑薄層常用粘結(jié)材料及特點

目前國內(nèi)彩色抗滑薄層粘結(jié)材料的供應(yīng)較為豐富，其中有國內(nèi)自主研發(fā)的，也有從國外引進后開發(fā)的。綜合而言，近年較為常用的主要有改性雙組分環(huán)氧樹脂膠和雙組分丙烯酸樹脂膠。另外，其它新型粘結(jié)材料國內(nèi)目前也有一定的試驗應(yīng)用，如熱塑性環(huán)氧樹脂膠、水基型丙烯酸樹脂膠等，其中水基型丙烯酸樹脂膠或水基型環(huán)氧樹脂的使用相對較多。

3.1 改性雙組分環(huán)氧樹脂膠

環(huán)氧樹脂耐腐蝕性優(yōu)異，對水泥混凝土路和瀝青路面均有良好附著力，固化后的環(huán)氧樹脂呈三維網(wǎng)狀，可耐油類浸漬。另外，環(huán)氧樹脂對潮濕的基面具有一定的浸潤能力，羥基和醚基等極性基團與極性的水分間有一定的親和性。

3.2 雙組份丙烯酸樹脂膠

丙烯酸樹脂具有良好的柔韌性，能夠避免膠層收縮開裂，有利于彩色抗滑薄層對瀝青路面和水泥混凝土路面溫度脹縮的適應(yīng)。雙組分丙烯酸樹脂膠固化時間一般在3～10 min，固化時間可根據(jù)施工溫度通過配比調(diào)節(jié)，一般可在施工3 h后恢復(fù)通行；也能夠在5～10 ℃的環(huán)境溫度下實現(xiàn)15～30 min固化。另外，由于低分子量的活性聚合物分子作用，對路面上的微小孔隙具有良好的滲透性。同時耐候性良好，不易老化且相對環(huán)保。

3.3 其它新型粘結(jié)材料

熱塑性環(huán)氧樹脂是道路標線涂料較為常用的粘結(jié)劑，在彩色抗滑薄層中也有試驗應(yīng)用。但其用于彩色抗滑薄層的抗開裂性、耐凍融損害和抗除冰鹽性能尚需分析總結(jié)。

水基型丙烯酸樹脂膠具有施工方便的優(yōu)點，屬于少污染的環(huán)保材料，基本不含有機溶劑，是彩色路面的常用材料，用于彩色抗滑薄層具有良好的應(yīng)用前景，尚需總結(jié)完善。

4 結(jié) 語

彩色抗滑薄層在我國，尤其是高緯度寒冷地區(qū)的研究應(yīng)用仍處于總結(jié)提高階段。由于國內(nèi)目前依然缺少較為系統(tǒng)的、具有地區(qū)針對性的標準規(guī)范、技術(shù)指南，使得彩色抗滑薄層在材料的選擇和綜合應(yīng)用方面存在著較大的變化性，使用效果易受影響，其安全保障的技術(shù)優(yōu)勢不易充分展現(xiàn)?，F(xiàn)有的相關(guān)技術(shù)性能標準，以及部分術(shù)語及名稱尚不夠統(tǒng)一、規(guī)范，并且缺少適用于高緯度寒冷地區(qū)的技術(shù)性能指標，有必要開展長期的應(yīng)用觀測與總結(jié)分析。