瀝青路面熱反射涂層技術分析

文/紀德敏、蘆斐

1 前言

對于瀝青路面公路而言，受到高溫影響，瀝青路面就會變形以及損壞，很容易引起交通事故。同時，在車輛荷載作用之下，瀝青路面層還會出現起伏開裂等問題，不利于交通的通行，在此種背景下瀝青路面熱反射涂層技術應運而生，此類技術的特點主要是將一種能夠反射太陽光的涂料應用到工藝當中，通過反射陽光降低路面的儲熱能量提高路面溫度的控制水平。由于該技術具備施工簡單、施工效果好、技術成熟等特點，所以在瀝青路面工程施工中得到了廣泛的應用，因此對瀝青路面熱反射涂層技術進行分析，總結出技術的可行性對項目的開展有著積極作用。

2 熱反射涂層作用機理

“城市熱島”現象是由于城市中大量的人工發熱、巨量的建筑物以及密集的道路等高蓄熱體與綠地減少等方面因素影響下形成的，城市地表某些位置的溫度、濕度、空氣對流的持續作用，導致區域內城市溫度高于其他位置的溫度。由于城市內部分布著比較多的瀝青路面，這屬于吸熱性的材料，吸收大量的太陽輻射熱能，吸收率在90%以上，造成“城市熱島”現象變得更加的嚴重。熱反射涂層屬于新型鋪設到瀝青路面表面的材料，利用涂料中陶瓷微粒與顏料，把太陽光中的紫外線反射出去，可以有效地減少太陽輻射，讓地面溫度下降約10℃，可以減輕瀝青路面車轍病害問題，緩解“城市熱島”現象的影響，促進綜合服務功能的改進和提升，延長瀝青路面的使用壽命[1]。

3 材料

熱反射涂料中包含多種材料:雙酚A 環氧樹脂、固化劑、稀釋劑、分散劑和著色填料，這些材料的黏度性能比較好，把各種防滑顆粒的材料全部黏結形成瀝青路面，因此不會發生脫落的現象，促進了總體性能的提升。因為陶瓷材料由比較多的材料組成，這些材料有著非常高的硬度、耐磨性等，應用到路面抗滑性表層中效果非常好，還可以有效地促進總體抗滑性及抗車轍性的提升。由于材料的熱傳導性能不高、顏色亮白，可以有效地阻隔土層以及瀝青層表面發生溫度的傳遞和影響，從而提高結構的穩定性。經過分析發現，防滑材料應用的是在高溫煅燒之下形成的陶瓷顆粒，其粒徑尺寸為0.5～1.0mm。

4 施工工藝

熱反射涂層在具體的施工環節可以應用滾刷刷涂與專用設備噴灑的方式進行。如果施工范圍比較小，可以通過人工滾刷刷涂的方法進行施工；而施工范圍較大的情況下則應用專業的設備進行滾刷施工。不管選擇哪種方式，都要嚴格按照施工工藝進行施工，以保證各個環節施工的效果合格，提高施工質量水平。

4.1 施工前準備

涂層結構在施工前，需要準備好相應的設備，主要應用的是攪拌涂料的螺旋攪拌機、鼓風機、滾涂設備、撒布設備等，這些設施是保證施工質量和效果的關鍵，對于提高工作質量有著重要的價值。在施工開始前，將原有路面結構進行全面的清潔處理，保證不會因為存在雜質而影響整個工程的質量。舊瀝青路面如果在施工前發現存在缺陷和質量問題，從而影響結構的強度，需要及時做好維修處理，以保證結構強度性能合格。尤其是針對裂縫、坑槽等，應用鼓風機將現場內部存在的灰塵、雜質清理干凈，并且使用膠布做封閉處理，防止污染。在正式施工前，使用設備進行現場的干燥處理及材料的均勻攪拌處理，達到均勻性要求后再加入固化劑攪拌5min，材料性能合格后運輸到現場涂布作業。由于固化劑的影響，攪拌好的材料需要在10～30min 內全部使用完畢，以防止硬化影響工程的施工[2]。

4.2 涂布第一層涂料

在現場使用專業設備進行涂刷的作業施工中，施工量為0.4kg/m2。無論選擇哪種方式，都要保證材料的涂刷達到均勻性的要求。值得注意的是，在第一層涂料鋪設的階段中，為了能夠保證涂層厚度的均勻性，需要安排工作人員對涂層的厚度進行檢測。

4.3 撒布第一層防滑顆粒

在第一層涂料工作結束后，就可以在表面進行陶瓷防滑顆粒材料的撒布處理，材料使用量0.5kg/m2，此時要達到材料分布均勻性的要求，保證結構的性能合格。如果有材料迸射到施工區域之外的位置，要立即進行清掃處理，以免影響工程的質量。撒布施工結束后，進行現場的涂層養護處理，如果是夏季，養護時間為30min，冬季則需養護1h。養護結束后，做好表面硬化處理，確定黏結性合格。

4.4 涂布第二層涂料

第一層養護作業結束后，開始進行第二層材料的涂布作業施工，按照上述操作方法進行，使用量為0.4kg/m2。

4.5 撒布第二層防滑顆粒

完成上述工作后，再進行第二層陶瓷防滑材料的灑布施工，施工量為0.3kg/m2。

4.6 養生開放交通

陶瓷防滑顆粒撒布施工結束之后，就說明整個熱反射涂層結構全部施工完成，然后開始最終的養生處理。夏季養護1h，冬季養護2h。在養護工作結束后，加強現場的清理處理，符合要求才能開放交通[3]。

4.7 涂層效果測試

在施工后，為了保證熱反射涂層的質量合格，要做好現場的各個環節質量檢查，一般選擇應用擺式摩擦系數儀進行分析，確定抗滑性指標BPN 的數值，且應用紅外線儀進行路面溫度的檢測。經過分析發現，涂布陶瓷顆粒材料后，雖然BPN 參數從75 下降到52，但是還不能達到國家標準的45 要求。路表溫度從57.6℃下降到47.8℃，溫度下降較為明顯。因此，進行熱反射涂層施工后，抗滑、降溫性能非常好，達到預期的效果。

5 施工質量控制要點

在瀝青路面工程施工的階段中，為了能夠提高整體瀝青路面的質量，需要對熱反射涂層技術的應用過程、施工溫度進行嚴格掌控，保證各方面的施工質量滿足工況需求。

在施工的過程中，隨時了解施工溫度參數，因為該參數會對固化劑的固化時間、凝固強度產生直接的影響。如果環境溫度較低，就會導致其涂料內部化學反應無法充分地進行，導致涂層涂刷之后熱反射性不足；如果溫度較高，凝固時間較早，強度性能也會比較低。因此，在施工中，環境溫度要保持在5～30℃，并且雨天不能施工[4]。

涂層材料中有屬于化學性質的材料，具有揮發性，作業人員應及時防護與管理。

材料涂布作業環節，要達到均勻性的要求，防止局部位置有過多的材料而影響總體的施工效果，所以做好現場施工的控制尤為重要。

施工現場進行各個部分銜接的質量控制，禁止人員、車輛進入到現場，在表層全部都固化后才能開放交通運營。

6 技術展望分析

常規的環氧樹脂以及聚胺樹脂，雖然能夠將基層材料的強度提高，可以在短期內提升它的耐磨性，但是隨著時間的推移涂層材料就會產生變化，并且在車輛荷載作用之下涂層與瀝青就會出現剝離的情況，所以針對此類問題在未來的研究中可以采用化學改性的方法，將其抗老化能力提升[5]。

在未來發展的階段中，重點需要放在室內標準降溫的性能測試改進層面上，這主要是由于當前針對熱反射涂層降溫性能的評價方法，并未給予統一的建立，所以在實踐的階段中需要構建出針對性的降溫效果，達到降溫的轉換關系，以保證室內測試以及室外測溫的效果，使其能夠達到工況需求。

7 結語

隨著城市的發展和進步，“城市熱島”效應越發嚴重，影響人們的日常生活與工作，而應用熱反射涂層技術，可以將太陽輻射的熱能反射出去，避免瀝青路面吸收過多的熱量，還可以防止發生嚴重的車轍病害問題，路面結構有較高的抗滑、耐磨等性能，所以這一技術被廣泛地應用到城市道路工程建設中。熱反射涂層技術可以推廣到更大的范圍，促進我國城市道路領域的發展，也會推動社會的發展和進步。