郭 俊，黃 艷

（中建新疆建工土木工程有限公司，新疆 烏魯木齊 830054）

我國道路主要以瀝青路面為主。自通車開始，瀝青路面常會出現(xiàn)各種不同程度的早期破壞現(xiàn)象，如開裂、泛油、剝落、車轍等，這些病害的出現(xiàn)會降低瀝青路面的承載能力，縮短瀝青路面使用壽命。其中車轍病害是最廣泛和最嚴(yán)重的破壞形式之一[1]。解決車轍問題的傳統(tǒng)方法主要是在瀝青混合料中添加抗車轍劑。但這些方法都忽略了導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)車轍的直接原因，那就是路表溫度，且路表面溫度過高還會加劇城市的熱島效應(yīng)。因此，文章通過研究一種瀝青路面熱反射涂層來減少瀝青路面對太陽輻射熱量的吸收，達(dá)到降低路面溫度、防止車轍病害以及在一定程度上緩解城市熱島效應(yīng)的目的，對促進(jìn)我國瀝青路面的發(fā)展具有重要意義。

1 瀝青路面熱反射涂層影響因素及降溫機(jī)理

瀝青路面?zhèn)鬟f熱量的方式主要有導(dǎo)熱、對流和輻射三種。其中導(dǎo)熱主要是指同一物體內(nèi)部或兩個物體之間相互接觸而產(chǎn)生分子熱運(yùn)動的現(xiàn)象，熱量會從高溫處向低溫處轉(zhuǎn)移；對流熱是指兩個或幾個流體之間、流體與固體之間發(fā)生相對位移而產(chǎn)生熱交換的現(xiàn)象；當(dāng)任何物體溫度高于絕對零度時都會以電磁波的形式向外散發(fā)能量，此種過程稱為輻射[2]。

1.1 瀝青路面?zhèn)鳠徇^程

瀝青路面由于長期暴露于大氣環(huán)境中，不斷地與太陽、周圍的空氣、風(fēng)、水等進(jìn)行熱交換，從而構(gòu)成了瀝青路面的熱物理環(huán)境。由于瀝青路表面直接與外界環(huán)境接觸，其路表溫度變化直接受到外界熱量影響，即瀝青路表面溫度變化主要是通過與外界環(huán)境發(fā)生熱交換實(shí)現(xiàn)的。瀝青路面受到的熱量輻射主要包括太陽直接照射到路表的輻射以及部分大氣介質(zhì)投射到路表所組成的太陽總輻射，少量被路表反射到大氣中，大部分被路面吸收，從而使得路表面溫度升高。大氣與路表之間的長輻射構(gòu)成了有效輻射，以釋放路表部分熱量，與此同時，路表面與大氣介質(zhì)之間的溫度差會引起對流形式的熱交換。因此，在太陽及大氣輻射和對流的作用下，路表面吸收的熱量經(jīng)路面介質(zhì)的熱傳導(dǎo)作用，沿路面結(jié)構(gòu)向下傳遞，從而使路面結(jié)構(gòu)不同深度的溫度發(fā)生變化[3]。

1.2 瀝青路面熱反射降溫機(jī)理

根據(jù)不同的降溫機(jī)理可以將隔熱涂層材料分為阻隔型隔熱涂料、反射型隔熱涂料和輻射型隔熱涂料，研究發(fā)現(xiàn)這三種隔熱涂料的隔熱機(jī)理不同，因此各自的隔熱效果也不同。

（1）阻隔型隔熱涂料。阻隔型隔熱涂料主要是通過低導(dǎo)熱系數(shù)材料或在隔膜中添加低導(dǎo)熱系數(shù)的空氣以獲得較好的隔熱效果。材料的隔熱性能直接決定其導(dǎo)熱系數(shù)的大小，導(dǎo)熱系數(shù)較小時的材料隔熱保溫性能越好。此外，還可以通過增加涂層的厚度來延長熱量傳遞過程，減慢熱量傳遞的能力，進(jìn)而增強(qiáng)隔熱效果。

（2）反射型隔熱涂料。反射型隔熱涂料可以吸收或反射一定波長的太陽光，通過反射可見光或紅外光的形式將路表面熱量與下層基體隔絕，以達(dá)到路表面降溫的目的。太陽光大部分處于可見光及近紅外區(qū)范圍內(nèi)，在此段波長范圍內(nèi)，反射率越高則涂層材料的降溫效果越好，因此實(shí)際應(yīng)用中一般選擇將樹脂等材料作為反射涂料并制得高反射率的涂層，反射可見光及紅外光，最終實(shí)現(xiàn)路面降溫的目的。

（3）輻射型隔熱涂料。輻射型隔熱涂料主要通過熱輻射的形式將物體表面吸收的熱量以一定波長的形式散射到空氣中，進(jìn)而可以達(dá)到降溫的目的。但一般為使涂層材料在紅外波段具有更好的輻射效果，最好將紅外輻射熱量穿過大氣層發(fā)射至外層空間中。為實(shí)現(xiàn)物體表面持續(xù)降溫，需要保證涂層材料在3～5和8～13.5兩個波段內(nèi)具有較高的發(fā)射頻率，可以加入一些高峰吸收物質(zhì)以增強(qiáng)輻射涂層的輻射能力。紅外輻射物質(zhì)吸收輻射熱量后加劇了內(nèi)部分子間的運(yùn)動，使得粒子能由高向低發(fā)射，從而達(dá)到降低涂層物體表面溫度的效果。

2 熱反射涂層施工工程實(shí)踐

2.1 工程概況

某市政道路所在地區(qū)夏季日照時間較差，路面受到輻射后吸收大量熱量導(dǎo)致瀝青路面易出現(xiàn)車轍現(xiàn)象。文章為研究熱反射涂層的實(shí)際應(yīng)用效果，在對施工原材料質(zhì)量進(jìn)行控制的基礎(chǔ)上對瀝青路面熱反射涂層施工技術(shù)進(jìn)行探討，并將熱反射涂層用于試驗路段，采用擺式摩擦儀和紅外熱像儀分別對施工前后的路面抗滑系數(shù)和溫度進(jìn)行檢測。

2.2 原材料質(zhì)量控制

文章選取70#基質(zhì)瀝青、石灰?guī)r作為集料，石灰石礦粉作為填料，其性能狀況檢測值如表1～表2所示。

由表1～表2檢測結(jié)果可知，70#瀝青、粗細(xì)集料與礦粉填料的物理化學(xué)檢測指標(biāo)均符合技術(shù)要求。

表1 70#瀝青性能指標(biāo)檢測結(jié)果

表2 集料及填料性能指標(biāo)檢測結(jié)果

文章研究的熱反射涂層選擇環(huán)氧樹脂，其材料性能指標(biāo)如表3所示。

表3 環(huán)氧樹脂熱反射材料性能指標(biāo)檢測結(jié)果

2.3 熱反射涂層施工工藝

（1）路面清理及維修工作。首先，需要對熱反射涂層施工的瀝青路面實(shí)行封鎖管制，使用掃帚配以灑水車等工具清理路面灰塵、泥土或垃圾等雜物。此外，還需要用高壓氣流鼓風(fēng)機(jī)將瀝青路面裂縫內(nèi)的細(xì)顆粒及灰塵吹到路面上[4]。在工作區(qū)邊緣位置及標(biāo)線處使用膠帶進(jìn)行粘封，防止涂料污染標(biāo)線及試驗段外圍區(qū)域。

（2）噴灑第一層涂料。選擇合適的施工作業(yè)點(diǎn)，將塑膠膜鋪在上面以避免熱反射涂料濺出施工作業(yè)區(qū)以外的地方。需要注意的是，為防止在生產(chǎn)過程中有未研磨細(xì)的粒子混入漿液中，影響熱反射涂層施工質(zhì)量，一般需要在調(diào)和后增加一道過濾工序以篩出漿液中的雜質(zhì)。噴灑涂料時需要保證噴灑均勻，無漏灑、少灑現(xiàn)象[5]。

（3）撒布一層防滑顆粒。當(dāng)噴灑完第一層涂料后應(yīng)立即進(jìn)行第一層防滑顆粒的撒布，注意采用鼓風(fēng)機(jī)吹撒的方式，由于在撒布過程中可能會出現(xiàn)顆粒的飛散，因此需要使用防護(hù)板將施工作業(yè)區(qū)圍起來。撒布完成后需要進(jìn)行約8h的養(yǎng)生。

（4）噴灑第二層涂料。當(dāng)?shù)谝粚油苛弦淹耆袒曳阑w粒均已固定后，可以開始噴灑第二層涂料，固化8h后可以撤除粘封膠帶。

（5）養(yǎng)生及開放交通。最后需要對瀝青路面熱反射涂層進(jìn)行養(yǎng)生，對于局部噴灑不均勻或未噴灑的位置進(jìn)行填補(bǔ)，待路面達(dá)到一定強(qiáng)度后清理路面垃圾并開放交通。

2.4 試驗路段檢測

對施工前后的瀝青路面分別采用擺式摩擦儀和紅外熱像儀對其BPN值與溫度進(jìn)行檢測，其檢測結(jié)果如圖1～圖2所示。

圖1 施工前后BPN數(shù)值變化

圖2 施工前后溫度變化

由圖1～圖2數(shù)據(jù)分析可知，施工前瀝青路面BPN平均值為87.2，熱反射涂層施工后平均值降低為55.6，說明瀝青路面抗滑能力下降，但仍滿足規(guī)范要求≥45；鋪設(shè)熱反射涂層后瀝青路表面降溫明顯，對比施工前的路表面溫度平均降低了7℃。

3 結(jié)束語

由于高溫而產(chǎn)生的車轍病害是瀝青路面最常見的病害之一，因此文章針對導(dǎo)致車轍病害的環(huán)境原因路表面溫度進(jìn)行研究，采用一種熱反射涂層對瀝青路面進(jìn)行降溫處理，并將其應(yīng)用到實(shí)際工程中。嚴(yán)格根據(jù)施工工序進(jìn)行瀝青路面熱反射涂層施工，并對施工前后的BPN值和溫度進(jìn)行檢測，結(jié)果表明施工后路面抗滑能力下降，但仍符合規(guī)范要求，同時瀝青路面降溫效果明顯。