沥青路面热反射涂层技术分析

文/纪德敏、芦斐

1 前言

对于沥青路面公路而言，受到高温影响，沥青路面就会变形以及损坏，很容易引起交通事故。同时，在车辆荷载作用之下，沥青路面层还会出现起伏开裂等问题，不利于交通的通行，在此种背景下沥青路面热反射涂层技术应运而生，此类技术的特点主要是将一种能够反射太阳光的涂料应用到工艺当中，通过反射阳光降低路面的储热能量提高路面温度的控制水平。由于该技术具备施工简单、施工效果好、技术成熟等特点，所以在沥青路面工程施工中得到了广泛的应用，因此对沥青路面热反射涂层技术进行分析，总结出技术的可行性对项目的开展有着积极作用。

2 热反射涂层作用机理

“城市热岛”现象是由于城市中大量的人工发热、巨量的建筑物以及密集的道路等高蓄热体与绿地减少等方面因素影响下形成的，城市地表某些位置的温度、湿度、空气对流的持续作用，导致区域内城市温度高于其他位置的温度。由于城市内部分布着比较多的沥青路面，这属于吸热性的材料，吸收大量的太阳辐射热能，吸收率在90%以上，造成“城市热岛”现象变得更加的严重。热反射涂层属于新型铺设到沥青路面表面的材料，利用涂料中陶瓷微粒与颜料，把太阳光中的紫外线反射出去，可以有效地减少太阳辐射，让地面温度下降约10℃，可以减轻沥青路面车辙病害问题，缓解“城市热岛”现象的影响，促进综合服务功能的改进和提升，延长沥青路面的使用寿命[1]。

3 材料

热反射涂料中包含多种材料:双酚A 环氧树脂、固化剂、稀释剂、分散剂和着色填料，这些材料的黏度性能比较好，把各种防滑颗粒的材料全部黏结形成沥青路面，因此不会发生脱落的现象，促进了总体性能的提升。因为陶瓷材料由比较多的材料组成，这些材料有着非常高的硬度、耐磨性等，应用到路面抗滑性表层中效果非常好，还可以有效地促进总体抗滑性及抗车辙性的提升。由于材料的热传导性能不高、颜色亮白，可以有效地阻隔土层以及沥青层表面发生温度的传递和影响，从而提高结构的稳定性。经过分析发现，防滑材料应用的是在高温煅烧之下形成的陶瓷颗粒，其粒径尺寸为0.5～1.0mm。

4 施工工艺

热反射涂层在具体的施工环节可以应用滚刷刷涂与专用设备喷洒的方式进行。如果施工范围比较小，可以通过人工滚刷刷涂的方法进行施工；而施工范围较大的情况下则应用专业的设备进行滚刷施工。不管选择哪种方式，都要严格按照施工工艺进行施工，以保证各个环节施工的效果合格，提高施工质量水平。

4.1 施工前准备

涂层结构在施工前，需要准备好相应的设备，主要应用的是搅拌涂料的螺旋搅拌机、鼓风机、滚涂设备、撒布设备等，这些设施是保证施工质量和效果的关键，对于提高工作质量有着重要的价值。在施工开始前，将原有路面结构进行全面的清洁处理，保证不会因为存在杂质而影响整个工程的质量。旧沥青路面如果在施工前发现存在缺陷和质量问题，从而影响结构的强度，需要及时做好维修处理，以保证结构强度性能合格。尤其是针对裂缝、坑槽等，应用鼓风机将现场内部存在的灰尘、杂质清理干净，并且使用胶布做封闭处理，防止污染。在正式施工前，使用设备进行现场的干燥处理及材料的均匀搅拌处理，达到均匀性要求后再加入固化剂搅拌5min，材料性能合格后运输到现场涂布作业。由于固化剂的影响，搅拌好的材料需要在10～30min 内全部使用完毕，以防止硬化影响工程的施工[2]。

4.2 涂布第一层涂料

在现场使用专业设备进行涂刷的作业施工中，施工量为0.4kg/m2。无论选择哪种方式，都要保证材料的涂刷达到均匀性的要求。值得注意的是，在第一层涂料铺设的阶段中，为了能够保证涂层厚度的均匀性，需要安排工作人员对涂层的厚度进行检测。

4.3 撒布第一层防滑颗粒

在第一层涂料工作结束后，就可以在表面进行陶瓷防滑颗粒材料的撒布处理，材料使用量0.5kg/m2，此时要达到材料分布均匀性的要求，保证结构的性能合格。如果有材料迸射到施工区域之外的位置，要立即进行清扫处理，以免影响工程的质量。撒布施工结束后，进行现场的涂层养护处理，如果是夏季，养护时间为30min，冬季则需养护1h。养护结束后，做好表面硬化处理，确定黏结性合格。

4.4 涂布第二层涂料

第一层养护作业结束后，开始进行第二层材料的涂布作业施工，按照上述操作方法进行，使用量为0.4kg/m2。

4.5 撒布第二层防滑颗粒

完成上述工作后，再进行第二层陶瓷防滑材料的洒布施工，施工量为0.3kg/m2。

4.6 养生开放交通

陶瓷防滑颗粒撒布施工结束之后，就说明整个热反射涂层结构全部施工完成，然后开始最终的养生处理。夏季养护1h，冬季养护2h。在养护工作结束后，加强现场的清理处理，符合要求才能开放交通[3]。

4.7 涂层效果测试

在施工后，为了保证热反射涂层的质量合格，要做好现场的各个环节质量检查，一般选择应用摆式摩擦系数仪进行分析，确定抗滑性指标BPN 的数值，且应用红外线仪进行路面温度的检测。经过分析发现，涂布陶瓷颗粒材料后，虽然BPN 参数从75 下降到52，但是还不能达到国家标准的45 要求。路表温度从57.6℃下降到47.8℃，温度下降较为明显。因此，进行热反射涂层施工后，抗滑、降温性能非常好，达到预期的效果。

5 施工质量控制要点

在沥青路面工程施工的阶段中，为了能够提高整体沥青路面的质量，需要对热反射涂层技术的应用过程、施工温度进行严格掌控，保证各方面的施工质量满足工况需求。

在施工的过程中，随时了解施工温度参数，因为该参数会对固化剂的固化时间、凝固强度产生直接的影响。如果环境温度较低，就会导致其涂料内部化学反应无法充分地进行，导致涂层涂刷之后热反射性不足；如果温度较高，凝固时间较早，强度性能也会比较低。因此，在施工中，环境温度要保持在5～30℃，并且雨天不能施工[4]。

涂层材料中有属于化学性质的材料，具有挥发性，作业人员应及时防护与管理。

材料涂布作业环节，要达到均匀性的要求，防止局部位置有过多的材料而影响总体的施工效果，所以做好现场施工的控制尤为重要。

施工现场进行各个部分衔接的质量控制，禁止人员、车辆进入到现场，在表层全部都固化后才能开放交通运营。

6 技术展望分析

常规的环氧树脂以及聚胺树脂，虽然能够将基层材料的强度提高，可以在短期内提升它的耐磨性，但是随着时间的推移涂层材料就会产生变化，并且在车辆荷载作用之下涂层与沥青就会出现剥离的情况，所以针对此类问题在未来的研究中可以采用化学改性的方法，将其抗老化能力提升[5]。

在未来发展的阶段中，重点需要放在室内标准降温的性能测试改进层面上，这主要是由于当前针对热反射涂层降温性能的评价方法，并未给予统一的建立，所以在实践的阶段中需要构建出针对性的降温效果，达到降温的转换关系，以保证室内测试以及室外测温的效果，使其能够达到工况需求。

7 结语

随着城市的发展和进步，“城市热岛”效应越发严重，影响人们的日常生活与工作，而应用热反射涂层技术，可以将太阳辐射的热能反射出去，避免沥青路面吸收过多的热量，还可以防止发生严重的车辙病害问题，路面结构有较高的抗滑、耐磨等性能，所以这一技术被广泛地应用到城市道路工程建设中。热反射涂层技术可以推广到更大的范围，促进我国城市道路领域的发展，也会推动社会的发展和进步。