(唐山市交通運輸局公路管理站,河北 唐山 063000)
眾所周知,瀝青是一種吸熱材料,且對太陽輻射的吸收率較高,因此瀝青混凝土路面溫度往往高于外界氣溫,路面極易出現高溫車轍病害。太陽熱反射涂層作為一種瀝青混凝土路面表面處治技術,可以通過涂層內部微粒子的作用,將紅外線反射出去,達到降低瀝青路面溫度的效果。鑒于該技術目前在實際工程中的應用尚不成熟,本文結合某公路工程,從熱反射涂料、防滑顆粒等原材料質量控制,到施工流程優化,對瀝青混凝土路面熱反射涂層施工應用進行了系統介紹。
某公路工程試驗路段全長3 k m,起訖樁號為K15+200~K18+200,道路設計標準為雙向六車道,設計行車時速為60km。路表面為密集配瀝青混凝土,路幅寬度為26m,此次施工將在原瀝青混凝土路面的基礎上,加鋪一層瀝青混凝土熱反射涂層,以降低路面溫度,減少高溫車轍病害發生的幾率。
1.熱反射涂料
該材料通常由兩種輔助材料配制而成,一種為固體引發劑,一種為液體材料,在正式使用前需將兩種輔助材料混合在一起,配制成的涂料具有較高的粘結性。具體性能指標如表1所示。

表1.熱反射涂料的性能指標
2.防滑粒料
防滑粒料一般選用陶瓷顆粒或礦石顆粒,粒料級配范圍為0.5 mm~1mm,要確保粒料顆粒潔凈無雜質,使用時粒料顆粒應充分干燥。熱反射涂層粒料顆粒的性能指標如表2所示。

時間/min 項目 單位 性能參數 技術指標表觀比重 - 2.52 2.3~2.7吸水率 % 1.5 <2磨耗損失率 % 14 <20硬度 - 10 >7路面不同層位溫度測定值/℃無涂層表面 有涂層表面 無涂層2.5cm處 有涂層2.5cm處0 23.1 23.1 23.1 23.1 60 56.3 52.8 45.3 40.8 120 66.1 59.3 61.2 54.5 180 38.8 40.5 48.6 44.9 240 35.1 36.7 40.8 39.9
3.施工設備
熱反射涂層路面施工可采用專用設備噴灑的方式,也可采用人工涂刷的方式,前者一般用于大面積路表面的施工,使用的設備有螺旋攪拌機、鼓風機、涂料涂布設備等。
熱反射涂層的具體施工流程為:路面清掃與養生→涂刷熱反射涂層→灑布粒料顆粒→涂刷第二層涂層→再次灑布防滑粒料顆粒→薄膜養生處理→清掃路面→開放交通。
(1)在正式施工前,首先要在交通管理部門的協助下,對施工路段進行交通管制,盡量采用半封閉施工,施工路段要放置醒目的提示牌,提醒駕駛人員安全行駛。
(2)在施工路段,為防止路表面瀝青薄膜對熱反射涂層粘結性產生影響,在涂布前應對原路面進行清掃處理;出現坑槽、松散等病害的路段,要先進行修補處理;存在油脂等污漬的區域,需要提前清理,確保熱反射涂層技術的施工質量。
(3)待新建路面或舊路面病害處理部分達到一定強度后,現場工作人員要對路表進行清掃、預養護處理,為保證涂層粘結性能,可采用鼓風機清理路面灰塵或松散石料,并用膠布將路面標線遮蓋起來,防止施工過程中路面標線位置丟失,然后使用養護土工薄膜覆蓋路面進行養護處理。在養護結束后,進行熱反射涂層材料的拌和,并根據室內試驗確定硬化劑的添加量。
(4)在涂層材料正式灑布前,要通過室內試驗確定涂層材料的最佳用量。第一層的涂布量為0.4kg/m2,防滑粒料灑布量為0.5kg/m2,灑布期間,要使用護墻板將施工路段遮擋起來,以免影響正常路段運行,第一層涂層施工完成后,要對封閉的道路進行養生處理,養生時間一般為30min~60min。待第一層涂層養生完成且已經硬化后,方可進行第二層涂層的施工,第二層的涂布量為0.4kg/m2,防滑粒料顆粒灑布量為0.2kg/m2。
(5)待熱反射涂層施工完成后,要對噴灑不均勻的區域進行人工涂刷處理,并清掃不潔凈的部分,最后對整個施工路段進行養生處理,養生時間為30min~60min,待路面達到一定強度后,方可開放交通。
當外界氣溫較高時,熱反射涂層材料會迅速凝固;當外界溫度較低時,熱反射涂層材料無法完全凝固。因此,在進行路面熱反射涂層施工時,應根據現場實際施工條件,將施工溫度控制在15℃~35℃。寒冷地區如無法控制施工溫度,應停止施工,避免影響施工質量。
瀝青混凝土路面熱反射涂層技術可有效降低路面溫度、改善路表外觀和修補微病害,但涂層的使用對原路面也有一定的要求,原路面應具有足夠的強度和穩定性,在重載作用下,路面不會產生較大變形或裂縫。同時要確保路表平整、清潔,這直接關系到熱反射涂層能否有效滲透和粘結。
為評價熱反射涂層在瀝青混凝土路面的使用效果,在施工完成后,課題組對試驗路段的路表溫度和抗滑性能進行了測試。
在施工路段鉆芯取樣后,模擬太陽光照作用下,芯樣表面和路表深度2.5cm處溫度的變化,照射高度控制在50cm。通過對照射期間和照射完畢后的試件溫度進行分析得出:隨著光照時間的增加,有涂層和無涂層試件的溫度均呈現增長趨勢,其中路面2.5cm處溫度變化趨勢相同,而且無論是試件表面還是路面2.5cm處,有涂層試件的溫度均明顯低于無涂層試件,但在停止光照后,有涂層試件散熱速率不如無涂層試件。說明熱反射涂層應用于瀝青混凝土路面后,可有效降低路面在光照下的溫度,減小路面高溫車轍病害發生的幾率。
本文以路面抗滑性能作為評價指標,使用擺式摩擦儀對路面抗滑擺值進行測定,檢測結果如表3所示。

表3.熱反射裂縫施工前后路表面抗滑擺值
由表3可知,由于熱反射涂層材料添加了抗滑粒料,施工后瀝青混凝土路面的抗滑性能得到大幅度提高,從而保證道路行車安全。說明熱反射涂層技術的應用,可有效提高路表面抗滑特性。
熱反射涂層通過增加對紅外線的反射率,改變了路面被動接受高溫的情況,起到了降低路表溫度的作用。本文結合某公路工程,對熱反射涂層進行了系統研究,并評價了施工完成后的路表溫度、抗滑性能。結果表明,瀝青混凝土路面熱反射涂層技術,可有效降低路面溫度,并提高抗滑性能等路表特性。