公路瀝青路面熱反射涂層技術分析

王珠

（江西省交通工程集團有限公司，江西 南昌 330038）

0 引言

瀝青路面是公路工程施工中經常用到的一種類型，但因時常出現開裂和泛油等一些病害問題，進而影響到路面的承載能力。車轍病害在瀝青路面所有的病害中最為常見，因此在養護工程開展中需要明確熱反射涂層技術的應用機理與標準，做好工藝控制，這樣才能為公路工程開展奠定基礎。

1 瀝青路面熱反射涂層影響因素及降溫機理

導熱與對流熱是瀝青路面傳遞導熱的主要路徑。導熱主要是由同一個物體或是兩個物體在接觸以后形成的一種分子熱的運動情況，而對流熱主要是通過幾個流體和固體之間因為位移交換形成的一種變化情況。

1.1 瀝青路面傳熱過程

瀝青路面長期處于暴露的條件中，往往會受到太陽照射使周圍空氣產生大量的熱交換。在這種環境背景下，瀝青路面的溫度就會出現很多熱變化情況，由此也可明確，瀝青路面的表面溫度與外界環境溫度熱輻射有直接關系。瀝青路面所接受的熱量輻射主要包括兩個方面：一是太陽直接照射地面的輻射，二是部分大氣介質投射到路表形成的輻射。大氣與路表之間的長輻射形成了有效輻射，對釋放路表熱量和推進對流形式的熱交換來說有著極為重要的作用。鑒于此，通過太陽和大氣輻射等的作用，既能促進路表熱量向路面結構下部的傳遞，路面結構不同深度之間的溫度差異也會隨之發生變化。因此，在太陽與大氣輻射雙重作用下，路面表層的吸收熱量就會通過介質的傳遞起到導熱作用，其導熱路徑主要是沿著路面結構不斷向下傳遞，這就讓路面結構出現很大的溫度變化。

1.2 瀝青路面熱反射降溫機理

對于隔熱涂層材料而言，其類型有阻隔類型與反射類型以及輻射類型等幾種。由于熱機理存在不同，隔熱效果也存在很大的差異性。

1.2.1 阻隔型隔熱涂料

這種材料具備一定的導熱性，能夠在熱溫度環境較大的區域中進行施工。材料的性能影響著工程施工的效果，因此在材料選擇上應注意做好把控。另外，還可通過增加涂層厚度等的方式延長熱傳遞的過程和提升隔熱的效果。

1.2.2 反射型隔熱涂料

該類材料能夠吸收或反射一定波長的太陽光，基于此隔絕路表與下基層之間的熱量交換，以最終實現對路表的降溫。太陽光多處在可見光與近紅外區之間，其所呈現出的反射率較高，因此能夠起到較為理想的降溫作用。具體操作的過程中可通過高反射涂層進行相應的處理，以起到降低路表溫度的效果。

1.2.3 輻射型隔熱涂料

這種材料的熱輻射方式主要是按照散發的方式吸收表面的熱量來滿足降溫要求的。然而，涂層材料處在紅外波段時的輻射效果更為理想，因此應基于現實性的情況做好相應布置。要想對物體表面持續降溫，就應確保涂層材料在3～5 和8～13.5 兩個波段內具有較高的發射頻率，同時還應加入一些高峰吸收物質，以提升涂層的輻射能力。

通常情況下，紅外輻射物質在吸收部分輻射能力以后，其內部的結構分子會出現很大的運動動作，粒子的變化會由高到低。此時涂層表面的溫度就會下降。

2 熱反射涂層施工工程實踐

2.1 工程概況

某公路全長150km，由于該公路的日照時間很長，導致路面出現車轍病害問題較多。為了解決車轍問題，減少溫度破壞造成的路面質量情況，對熱反射涂層的應用情況進行分析，以通過對施工原材料的質量把控提升相關技術應用的效果，從而為相關工程的規范化推進提供切實的保障。

2.2 原材料質量控制

在材料選擇中主要采用的型號為70#基質瀝青和石灰巖。石灰石礦粉作為填料使用，相應的性能檢測值可參照表1、表2。熱反射涂層主要為環氧樹脂，相應的性能指標可參考表3。由所得的檢測結果可知，各類集料各項指標符合既定的技術要求。

表1 70#瀝青檢測結果

表2 集料檢測結果（部分）

表3 熱反射涂層性能檢測結果

2.3 熱反射涂層施工工藝

熱反射涂層的施工應通過滾刷或專門的設備進行，以切實地保障精細規范。施工區域較小的情況可借助于人工滾刷進行，反之則應通過專門的設備進行。需要注意的是，無論采用哪種方式都應確保各個部分操作的科學規范，以切實地保障工程施工質量的達標[1]。

2.3.1 施工前準備

施工之前應對路面結構進行精細的清理，切忌因雜質影響到工程的施工質量，或者造成一些其他負面影響。舊瀝青路面如果在施工之前發現存在缺陷或質量問題，應及時進行維修，以切實地保障結構的質量和相關處理的科學與規范。特別是坑槽和裂縫等部位，通常應通過鼓風機進行清理，且應使用膠布做好封閉，以免受到外界環境的污染。正式施工之前，需要做好施工現場的處理，保證施工場地干燥。同時，在材料拌和時也要控制材料的溫度，材料拌和需要在10min 左右完成，材料拌和期間查看是否存在花白、離析等問題。

2.3.2 涂布第一層涂料

涂刷階段要利用專業的設備進行，施工量通常應控制在0.4kg/m2。需要注意的是，不管采用哪種方式，都應保證涂刷的均勻，以免影響到施工的質量。完成第一層涂料的鋪設以后應及時對涂層的厚度進行檢測，以確保該部分施工的穩定與規范[2]。

2.3.3 撒布第一層防滑顆粒

當第一層工序完畢以后，需要在面層位置撒布陶瓷抗滑顆粒材料，相應的用量應控制在0.5kg/m2，以確保材料均勻性達標和結構施工等的穩定。施工過程中如有材料迸射到施工之外的區域，應立即進行清理，以切實地保障工程推進的穩定高效。完成材料的撒布后，需要及時做好相關養護工程。若在夏季，養護時間控制在半小時即可，冬季則需養護1h。完成養護后，應立即進行表面硬化，以確保結構相關處理的科學與規范。

2.3.4 涂布第二層涂料

第一次養護工序完畢以后，需要開展第二次的涂刷施工。施工工藝按照首次的工藝進行即可，但應注意用量的控制，通常應控制在0.4kg/m2。

2.3.5 養生開放交通

一般而言，陶瓷防滑顆粒的撒布工序完畢以后，則代表相關的工序已經全部完善，而后則是養生處理。養護應基于特定的環境合理設計，夏季的養護應保持1h，冬季的養護則應保持2h。在完成養護和施工現場的清理工作以后，即可有序地開放交通[3]。

2.3.6 涂層效果測試

施工后應對施工的質量進行檢測，特別是一些重要環節的質量檢查，以確保相關施工與既定要求一致。通常情況下，可通過擺式摩擦系數儀進行分析，對路面溫度的檢測可借助紅外線儀等進行。

2.4 試驗路段檢測

此次瀝青路面進行檢測采用的是擺式摩擦系數儀和紅外熱像儀進行參數檢測，相關的結果見圖1與圖2。

由圖1與圖2數據可知，施工前瀝青路面的BPN平均值為87.2，完成熱反射涂層的施工以后，平均值降低為55.6。由此說明，瀝青路面抗滑能力有了顯著下降，但仍符合既定的標準。在鋪設熱反射涂層后，瀝青路面降溫效果比較明顯，與施工前溫度相比平均降低了7℃。

3 施工質量控制要點

對于瀝青路面的施工來說，要想有效提升瀝青路面的施工質量，就應加強熱反射涂層施工技術的規范化應用，且應落實好施工溫度的嚴格控制，以最大程度地保障工程施工質量達標。施工的過程中應實時關注溫度參數，以免影響固化劑等材料的施工效果。理論層面上來看，施工環境溫度過低的話，涂料內部所存在的化學反應并不能充分進行，涂層涂刷的質量即會受到嚴重影響；而施工環境溫度過高的話，即會加快材料的凝固，結構的強度會隨之下降。鑒于此，施工的過程中應做好環境溫度的有效控制，通常控制在5～30℃。如遇雨天等特殊天氣，應停止施工。作為一種化學性質的材料，涂層材料有著較強的揮發性，施工的過程中應做好科學防護和管理。材料的撒布應確保均勻，切忌因局部操作影響到整體的施工效果。另外，還應做好施工過程中各個部分的有效銜接，進出現場的人員和車輛應做好嚴格管理，以免影響到正常的施工[4]。

4 技術展望分析

常規類型的環氧樹脂和聚胺樹脂盡管能夠提升基層材料的強度和耐磨性，但是隨著時間的推移，涂層材料的性能會隨之下降，且會隨著行車荷載出現病害等一些不良的情況。因此，在出現此類問題后應進行針對性的處理，以提升路面抗老化的綜合能力。

在未來的發展中應加強對室內標準降溫性能的優化提升，為熱反射涂層等的科學化使用提供更多的支持。當前這方面的處理并未形成統一規范的標準，因此在后續的處理過程中應形成特定的范式，以基于室內測試和室外測溫等的規范化處理，為相關工程的高質量推進提供強有力的支持[5]。

5 結語

由以上論述可以看出，車轍病害的相應處理應嚴格按照既定的要求有序進行，以切實地保障瀝青路面能夠穩定高效運行。本文主要對高溫所造成的車轍病害進行分析，以基于具體的情況選定適宜的處理方法。當前通過熱反射涂層對瀝青路面進行降溫受到了廣泛應用，但應注意細節的把控，以免因小失大而影響整個工程的施工質量。在推進瀝青路面熱反射涂層施工過程中，要嚴格按照既定的施工順序有序進行，切忌違反規定，以切實保障工程施工質量。通過對施工前后BPN 值和溫度的精細檢測，以確定施工后路面抗滑性等各方面性能的優化情況。相應的檢測表明，施工后的路面抗滑性能明顯降低，但仍符合既定的要求，且有效地提升了路面的降溫效果，這些都是該類技術施工的優勢所在，后續與之相關的處理可重點參照這些進行針對性施工。