新型彩色抗滑路面在山区公路中的应用研究

张艺媛

（重庆交通大学 土木工程学院，重庆400074）

1 研究背景

公路里程数与机动车保有量的持续增长都给公路事业的发展提出了新的问题与挑战。山区公路不仅有交通量大，超载严重等问题，而且，山区公路受地形条件的限制和影响，故交通事故时有发生。

本项目以彝牛二级路作为依托工程开展相关研究，路线位于K24+338.04-K24+519.04 与K24+664.14-K24+845.14 处，平均海拔1700m，铺装总面积3502m2，采用二级路设计标准，限速40km/h，回头弯道限速20km/h，施工季节为冬季。

该项目主要特点及技术难点为：

1.1 交通压力大

根据“昭通市综合交通体系‘十三五’规划”，彝良（红石岩）至牛街（油光坎）二级公路为干线公路，交通量大，重载超载现象普遍。

1.2 气候地形条件差

本项目位于峡谷路段，平均海拔1700m，地质复杂，紫外线辐射强，降雨频繁，昼夜温差大。年平均温度17℃，极端最高气温25℃，极端最低气温可达零下，此次施工季节为冬季。本项目位于回头弯道内，弯道半径30m，最大坡度为8%。

1.3 景观美化要求高

本项目作为该二级路的亮点之一，旨在使其能够具备使用和艺术美的双重属性。既要求有效的促进道路交通安全，又要求突出其精神性与艺术性。充分体现了“路景融合”的道路设计理念。

2 原材料的选择

新型彩色胶结料用到的原材料组成：A 组分（复合丙烯酸环氧胶结料）8.6kg、B 组份（固化剂）3.8kg，C 组份（填料）12.5kg。混合后形成高强度、高延展性、结合稳定、抗疲劳性良好的胶结材料。骨料采用1.18～2.36mm 红、黄两种颜色的彩色陶粒。各原材料性能指标如下：

（1）彩色胶结料。彩色胶结料在新型彩色抗滑路面中主要起粘结彩色防滑陶粒与原路面的作用，目前应用较为广泛的主要有环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂等。其中，环氧树脂基材料因其优异的刚度和强度以及良好的耐溶剂性和耐热性而被广泛用于任何高性能涂料，粘合剂和结构材料中。然而环氧树脂的脆性以及较差的抵抗裂纹拓展的能力限制了其发展。本研究中利用了互穿网络聚合物来增韧环氧树脂，形成丙烯酸/环氧体系。互穿网络聚合物组合之间不存在化学键，同时互穿网络结构的组合聚合物之间存在交联网络的相互贯穿、缠结，使得体系中多组分之间发生“强迫互溶”和“协同作用”[1-2]。本项目利用复合丙烯酸环氧胶结料，即为A 组分，性能如下。

表1 复合丙烯酸环氧胶结料性能

（2）彩色陶粒。彩色陶粒不变质，不变色，不褪色，与胶结料粘附力非常好，具有耐久性好、防滑性好、安全性能高，环保耐腐，色泽鲜艳的特点。为了保证良好的平整度，本项目选用1.18～2.36mm 红色与黄色陶瓷颗粒。[5]

（3）彩色颜料。目前常用的彩色颜料主要有以二氧化钦、氧化锌、氧化铬、氧化铁等为代表的无机颜料以及有机颜料等。其中，无机颜料凭借其优异的耐老化性能及突出的经济性而得到越来越广泛的应用。[3-4]

3 施工工艺

3.1 路表预处理

本项目路面无裂缝、坑槽等病害，如有，则需进行修补处理。在喷涂之前，旧路面应进行抛丸打磨，将路表沥青膜、灰尘、松动的杂物强力扫除。

3.2 准备工作

彩色路面外观质量一方面取决于其平整度，另一方面则受其边界平顺程度的影响。因此，在正式施工前，需根据设计图纸所界定的施工区域进行测量放线，并用宽胶带进行区域的划定与区域两侧标线等的保护。

3.3 彩色胶结料的搅拌

在彩色胶结料的拌和过程中，应严格按照设计文件所规定的各原材料比例进行添加，A 组分、B 组分按一定的比例拌和1-2 分钟。之后，加入填料，搅拌的时间为2-3 分钟，总时间控制在5 分钟左右。

3.4 彩色胶结料的刮涂

将拌和完成的彩色胶结料导入施工区域内，用根据预设胶膜厚度所制作的锯齿刮板（锯齿长约2mm）进行刮涂，应严格控制胶膜的厚度与均匀性。

3.5 撒布骨料

选用满足设计要求的骨料，在胶结料施工完毕待均匀后，撒满骨料。1-2mm 粒径骨料平均用量为7kg/m2，骨料撒布数量略多于标准量（过量系数：1.2-1.5）。

3.6 骨料的回收

待彩色胶结料完全固化后，可用扫把和铁锹等将表面多余的彩色防滑陶粒进行回收处理。

3.7 清洁

在胶结料刮涂过程中，所有溢出胶料要马上擦拭干净防止污染。

3.8 养护

在刚施工完毕24 小时内，对路面实行封闭管理，避免车辆碾压，重物堆放。保证材料与地面正常粘结，保持路面的平整美观。

4 质量验收

新型彩色抗滑路面施工完工后应对其成品质量进行严格的质量验收。新型彩色抗滑路面检测厚度为3mm，符合技术要求。在表面清洁方面，通过眼睛目测的方法，每200m2检查三个点，结果为干净并且有纹理。在胶结料用量方面，胶结料的用量为2-2.5kg/m2，符合用量标准。在骨料用量方面，骨料用量为7.5-9.5kg，符合用量标准。在抗滑性能方面，摆式摩擦值为72，构造深度0.8mm，大于技术要求，符合技术标准。

5 结论

新型彩色抗滑路面具有良好的诱导交通及美化环境等功能，具有普通沥青路面所不具备的优异性能，可显著提升原路面的抗滑性能，大幅缩短行车制动距离，提拱舒适安全的行车环境，延长原路面使用寿命，是解决山区道路坡陡弯急而带来巨大行车安全隐患的有效途径，具有显著的社会效益和经济效益。但同时，彩色抗滑路面也面临着诸多挑战，第一，表观质量易损坏、脱落，颜色与整体质量很难保持三年以上，失去彩色铺装价值。第二，彩色高分子聚合物材料成本价格高昂，不利于大面积推广应用。第三，我国目前尚无彩色路面胶结料规范标准，并且彩色路面铺装施工技术缺乏相关规范指导。