新型彩色抗滑路面在山區公路中的應用研究

張藝媛

（重慶交通大學 土木工程學院，重慶400074）

1 研究背景

公路里程數與機動車保有量的持續增長都給公路事業的發展提出了新的問題與挑戰。山區公路不僅有交通量大，超載嚴重等問題，而且，山區公路受地形條件的限制和影響，故交通事故時有發生。

本項目以彝牛二級路作為依托工程開展相關研究，路線位于K24+338.04-K24+519.04 與K24+664.14-K24+845.14 處，平均海拔1700m，鋪裝總面積3502m2，采用二級路設計標準，限速40km/h，回頭彎道限速20km/h，施工季節為冬季。

該項目主要特點及技術難點為：

1.1 交通壓力大

根據“昭通市綜合交通體系‘十三五’規劃”，彝良（紅石巖）至牛街（油光坎）二級公路為干線公路，交通量大，重載超載現象普遍。

1.2 氣候地形條件差

本項目位于峽谷路段，平均海拔1700m，地質復雜，紫外線輻射強，降雨頻繁，晝夜溫差大。年平均溫度17℃，極端最高氣溫25℃，極端最低氣溫可達零下，此次施工季節為冬季。本項目位于回頭彎道內，彎道半徑30m，最大坡度為8%。

1.3 景觀美化要求高

本項目作為該二級路的亮點之一，旨在使其能夠具備使用和藝術美的雙重屬性。既要求有效的促進道路交通安全，又要求突出其精神性與藝術性。充分體現了“路景融合”的道路設計理念。

2 原材料的選擇

新型彩色膠結料用到的原材料組成：A 組分（復合丙烯酸環氧膠結料）8.6kg、B 組份（固化劑）3.8kg，C 組份（填料）12.5kg。混合后形成高強度、高延展性、結合穩定、抗疲勞性良好的膠結材料。骨料采用1.18～2.36mm 紅、黃兩種顏色的彩色陶粒。各原材料性能指標如下：

（1）彩色膠結料。彩色膠結料在新型彩色抗滑路面中主要起粘結彩色防滑陶粒與原路面的作用，目前應用較為廣泛的主要有環氧樹脂、聚氨酯樹脂、丙烯酸樹脂等。其中，環氧樹脂基材料因其優異的剛度和強度以及良好的耐溶劑性和耐熱性而被廣泛用于任何高性能涂料，粘合劑和結構材料中。然而環氧樹脂的脆性以及較差的抵抗裂紋拓展的能力限制了其發展。本研究中利用了互穿網絡聚合物來增韌環氧樹脂，形成丙烯酸/環氧體系。互穿網絡聚合物組合之間不存在化學鍵，同時互穿網絡結構的組合聚合物之間存在交聯網絡的相互貫穿、纏結，使得體系中多組分之間發生“強迫互溶”和“協同作用”[1-2]。本項目利用復合丙烯酸環氧膠結料，即為A 組分，性能如下。

表1 復合丙烯酸環氧膠結料性能

（2）彩色陶粒。彩色陶粒不變質，不變色，不褪色，與膠結料粘附力非常好，具有耐久性好、防滑性好、安全性能高，環保耐腐，色澤鮮艷的特點。為了保證良好的平整度，本項目選用1.18～2.36mm 紅色與黃色陶瓷顆粒。[5]

（3）彩色顏料。目前常用的彩色顏料主要有以二氧化欽、氧化鋅、氧化鉻、氧化鐵等為代表的無機顏料以及有機顏料等。其中，無機顏料憑借其優異的耐老化性能及突出的經濟性而得到越來越廣泛的應用。[3-4]

3 施工工藝

3.1 路表預處理

本項目路面無裂縫、坑槽等病害，如有，則需進行修補處理。在噴涂之前，舊路面應進行拋丸打磨，將路表瀝青膜、灰塵、松動的雜物強力掃除。

3.2 準備工作

彩色路面外觀質量一方面取決于其平整度，另一方面則受其邊界平順程度的影響。因此，在正式施工前，需根據設計圖紙所界定的施工區域進行測量放線，并用寬膠帶進行區域的劃定與區域兩側標線等的保護。

3.3 彩色膠結料的攪拌

在彩色膠結料的拌和過程中，應嚴格按照設計文件所規定的各原材料比例進行添加，A 組分、B 組分按一定的比例拌和1-2 分鐘。之后，加入填料，攪拌的時間為2-3 分鐘，總時間控制在5 分鐘左右。

3.4 彩色膠結料的刮涂

將拌和完成的彩色膠結料導入施工區域內，用根據預設膠膜厚度所制作的鋸齒刮板（鋸齒長約2mm）進行刮涂，應嚴格控制膠膜的厚度與均勻性。

3.5 撒布骨料

選用滿足設計要求的骨料，在膠結料施工完畢待均勻后，撒滿骨料。1-2mm 粒徑骨料平均用量為7kg/m2，骨料撒布數量略多于標準量（過量系數：1.2-1.5）。

3.6 骨料的回收

待彩色膠結料完全固化后，可用掃把和鐵鍬等將表面多余的彩色防滑陶粒進行回收處理。

3.7 清潔

在膠結料刮涂過程中，所有溢出膠料要馬上擦拭干凈防止污染。

3.8 養護

在剛施工完畢24 小時內，對路面實行封閉管理，避免車輛碾壓，重物堆放。保證材料與地面正常粘結，保持路面的平整美觀。

4 質量驗收

新型彩色抗滑路面施工完工后應對其成品質量進行嚴格的質量驗收。新型彩色抗滑路面檢測厚度為3mm，符合技術要求。在表面清潔方面，通過眼睛目測的方法，每200m2檢查三個點，結果為干凈并且有紋理。在膠結料用量方面，膠結料的用量為2-2.5kg/m2，符合用量標準。在骨料用量方面，骨料用量為7.5-9.5kg，符合用量標準。在抗滑性能方面，擺式摩擦值為72，構造深度0.8mm，大于技術要求，符合技術標準。

5 結論

新型彩色抗滑路面具有良好的誘導交通及美化環境等功能，具有普通瀝青路面所不具備的優異性能，可顯著提升原路面的抗滑性能，大幅縮短行車制動距離，提拱舒適安全的行車環境，延長原路面使用壽命，是解決山區道路坡陡彎急而帶來巨大行車安全隱患的有效途徑，具有顯著的社會效益和經濟效益。但同時，彩色抗滑路面也面臨著諸多挑戰，第一，表觀質量易損壞、脫落，顏色與整體質量很難保持三年以上，失去彩色鋪裝價值。第二，彩色高分子聚合物材料成本價格高昂，不利于大面積推廣應用。第三，我國目前尚無彩色路面膠結料規范標準，并且彩色路面鋪裝施工技術缺乏相關規范指導。