何箫 刘子豪

摘要 文章基于热反射型沥青路面工程案例，介绍了所应用的热反射涂料的组分构成、组分的优化应用配比、刷涂工艺流程、基础路面准备、应用机械、人员配备、重要操作环节技术要点、操作注意事项等。并通过刷涂后热反射型路面的降温功效评价、抗滑性能评价、耐久性能评价，验证了该热反射型沥青路面铺筑工艺的技术有效性，希望对同类工程有技术参考价值。

关键词 沥青路面；热反射层；铺筑工艺；技术研究

中图分类号 TQ637文献标识码 A文章编号 2096-8949（2023）14-0063-03

0 引言

沥青是吸热材料，在夏季阳光照射下，沥青路面的路表温度甚至可以达到60 ℃以上。路面高温会影响路面结构稳定性，高温环境也严重影響公路使用的舒适性与安全性。为了抵御路面高热，热反射型沥青路面得以开发应用。这是一种具有高反射率和低热吸收率的环保型路面，通过使用高热反射率和低热吸收率材料，反射太阳光线，改善路面热敏效应，从而形成路面良好的温度控制状态。案例公路为加强沥青路面温度控制，在相关路段采取了太阳热反射涂料降温技术。这里基于工程案例，梳理介绍所应用热反射涂料组分构成、热反射涂层施工工艺要点、产品路面的降温功效、抗滑性能、耐久性能评价结果，以为热反射型沥青路面工程应用提供技术参考。

1 案例简介

案例高速公路位于秦岭北麓，路线总长度118.81 km。其中桩号K14+100～K13+970区间路面采取了太阳热反射涂料降温技术，采取双车道铺筑方式，总铺筑面积在1 000 m2左右。区间路面结构为SMA-13改性细粒式沥青混凝土上面层4 cm+AC-20改性SBS粗粒式沥混凝土中面层6 cm+ATB-30密级配粗粒沥青碎石下面层12 cm+5%水泥稳定碎石基层38 cm+4%水泥稳定碎石底基层18 cm，路面总厚度78 cm，设计弯沉值＜17.70（0.01 mm）。防滑颗粒采取具有较好岩性的辉绿岩1.18 mm机制砂。

2 热反射涂料

工程特制专用的太阳热反射涂料由功能材料、成膜材料和颜料组成。其中功能材料包括抗反射、抗辐射和隔热材料组成，成膜材料则为国产某环氧树脂，颜料则主要由各种有机、无机红色、黑色颜料构成。热反射涂料主要材料构成如表1所示[1]。

反射涂层材料系为AB双组分材料，其中A组分为液体黏稠状树脂材料，B组分则为2种固化剂构成的液体诱发剂，分成B1、B2组分，拥有比较强的刺激气味。A组分与B组分混合以后，会发生固化反应。B1和B2的合理配比，利于有效控制操作时间。不同固化剂比例下的树脂固化时间如表2所示[2]。

B组分中，为了保持足够的作业时间，B1比例通常要＞50%。同时，为降低树脂反射率影响，应尽可能地使固化时的树脂保持透明。固化反应过程中，树脂会向外不断放热，所以需要将温度控制在合理范围内。在树脂固化反应中，后2种比例的固化热有时会＞120 ℃，可能导致爆聚。综合考虑，案例工程对B1与B2比例的优化选择为7∶1。

3 热反射涂层施工工艺

3.1 工艺流程

热反射涂层施工工艺流程：基础路面清表→遮蔽标线→涂刷第1层涂料→播撒抗滑颗粒→养生固化→涂刷第2层涂料→养生固化→标线恢复→交通开放。

3.2 施工条件准备

3.2.1 原路面准备

旧路面上如有坑洞、边线毁损及裂隙宽大时，都需要进行修补。对于较深的坑洞，须分层补填和找平压实。反射涂层能够封闭微小裂隙，但如果存在裂隙宽度比较大的情况，须先对宽大裂隙进行补填处理，再进涂装作业。对于较深的车辙，须先进行刨铣和充填。对刷涂作业区段，应清理松动的泥块和材料，去除可能存在的杂草、垃圾以及其他障碍物。

3.2.2 机械准备

（1）机械应与工程规模、施工对象特点、作业性质、场地大小、运输距离等相关施工条件相适应，以充分发挥机械效能。所选用机械的生产能力应满足作业强度需求，作业质量应符合设计要求[3]。

（2）机械应技术先进，即技术先进、性能可靠、生产率高、易于检查、环境保护性好、驾驶安全等。

（3）机械的购置和使用费用要少，能耗要低。

（4）选择机械时，要尽可能地选择比较容易获得的专用机械和通用机械。当工期紧、工程量大或者通用机械的工程量或质量达不到要求时，可考虑选择或开发专用机械。

（5）同类型机械的大小选择，当作业条件适合使用大型机械或者工作量大、施工强度高时，应选用大型机械。

（6）选择机械装备时，应考虑企业既有装备的利用问题，只要使用可靠，生产安全，并且能耗不大，可以适当考虑应用既有装备。还可以考虑工程协作，在作业高峰期，可考虑分出部分作业任务由协作支援机械来完成，如此可在一定程度上降低购置数量。

（7）选用操作安全和舒适的作业机械。

（8）优先选择国产设备，利于促进国产设备的发展，并且可以节约大量外汇。选用进口机械应适合工程技术水平需求，要考虑小型维修所需的部件配套供应问题。

（9）在采用预拌施工技术时，热反射涂层的主导装备是拌和装备和洒布装备，辅助装备包括运输、淋水等设备。而在采取人工刷涂作业时，主导装备是发电、拌和装备，辅助装备有运输、淋水等设备[4]。

（10）通常根据工程量来选择拌和装备的移动方式和生产能力。在现场施工时，拌和设备的生产能力应该与涂层洒布涂刷的能力相匹配，不能低于刷涂速度，但是也不应超前过多，最好控制在大于洒布刷涂能力10%左右。按运距最短的要求进行拌和设备的布局，当线路较短时，也可以选在起止端。

（11）市场上目前还没有热反射涂层的专业涂刷装备，可以使用同步碎石封层或雾封层车替代进行作业。在进行大规模洒布前，应该进行小样试验，以调节设计洒布量。作业完成后，应马上清洗洒布车，以防止车内残留涂料堵塞喷头。在清洗时应使用乙醚或酒精等有机溶剂进行清洗，将清洗残留物收集起来，静置一段时间以待不溶物沉淀，上层的残留物可以重复利用。

3.3 刷涂作业过程

（1）刷涂段交通管制与封闭清场。施工负责人联系交通管理部门，对拟涂热反射涂料区段实施交通管制，对拟施工区域进行必要的封闭管理，排除非施工人员、装备和车辆，设立项目交通标志[5]。

（2）路面刷涂前清扫与养生。通过人工清扫、机械清扫清理去除路面的垃圾、泥土等杂物，以空气吹扫方式将嵌在表面裂缝中的松散细颗粒和灰尘以高压鼓风机由内向外吹出路面。以洒水车洒水清洗，确保路面清洁和干燥，然后进行热反射层涂刷施工。

（3）边缘线或标线处置。对施工区域的边缘线或标线，应当采用专用胶带进行黏封，以防止在施工过程中线上受到污染。建议选用与标线宽度一致的专用胶带，并确保其黏性充分，能够牢固黏附在标线及沥青路面上。因为试验段线路比较长，需要地面划线，保证施工的均匀性，控制材料用量。专用封黏标线的膠布也应提前准备，以便在施工时使用。黏贴标线人员应于刷涂作业前严实遮盖标线位置，以防止施工过程中将标线污染或覆盖。

（4）涂料搅拌。在作业场地的适当地点，铺上塑料薄膜，防止油漆溅出污染施工区域外的路面；将油漆桶中的油漆放入搅拌桶中，加进固化剂进行调拌，调拌3～

5 min[6]。

（5）涂刷第一层涂料。将试验路段分成几段，每段的滚涂量控制在一瓢容量左右，均匀洒在路面上，用滚筒滚涂涂料。施工过程中，尽可能均匀滚涂。涂料量为0.4 kg/m2。

（6）播撒抗滑粒料。因为试验段面积比较小，采用人工布料，布料时应注意抗滑粒料保持均匀性。按指定区域称量抗滑颗粒，确保颗粒以0.16 kg/m2播撒，播撒后养生。固化时间约在8 h左右。

（7）涂刷第二层涂料。第一遍涂料在涂后第二天即可以完全固化，抗滑颗粒材料已经完全固定，再涂第二遍涂料。涂刷量按0.40 kg/m2，待第二层涂刷固化后揭去胶带。最后清理垃圾，开放交通。

3.4 施工注意事项

（1）施工指挥人员应该对施工方法和步骤意见统一，如果存在分歧，需要听从经验丰富的现场指挥员调度。

（2）在进行涂层作业之前，需要预测天气状况，要避免在阴雨天气下施工。此外需要根据涂料固化时间来安排操作时间。

（3）在采用人工涂刷时，涂料易溅到裤子和鞋子上，因此作业人员需要穿工作服、工作鞋和佩戴口罩。

（4）人工刷涂不可避免地存在一定的不均匀性，并且可能存在部分孔隙不易盖覆，因此建议大面积刷涂作业时，采用喷涂方式。

（5）人工播撒抗滑粒料时易发生不均匀情况，因此建议大面积作业时采用专用布料装备进行播撒。在施工过程中，需要同时控制抗滑粒料的播撒量，既避免过多，也避免过少。

（6）要保证作业前的路面清洁，操作过程中要注意清理多余粒料，并确保施工后的路面洁净。铁铲、扫把等工具应该保持清洁，以免影响施工质量。施工期间应禁止其他行人和车辆进入施工区域，直到涂层全部固化后才能放开交通。如果有车辆误入，需要及时补救刷涂，确保消除轮迹。

4 热反射涂层性能评价

4.1 降温功效检测评价

施工完成后的第二天，使用测温枪对普通沥青路面和涂层进行温度测试。对于粉色涂层，每5 m进行一次测试，共测试3个点；对于灰色涂层，每10 m进行1次纵向测试，共测试3个点。尽管这时气温已经过了一年中最高的时段，但是降温功效依然明显。普通路面的平均温度37.00 ℃，粉色涂层的平均降温9.50 ℃，最高可达到10.60 ℃；灰色涂层的平均降温在5.80 ℃，最高可达到6.70 ℃。

4.2 抗滑性能检测评价

完成了试验段路面施工，待涂层完全固化后，使用摆式仪对路面的抗滑性能进行了测试，测试结果如表3所示。

表3数据显示，试验段各处摆动值相近，平均值约59 BPN，而普通SMA路面的摆动值为56 BPN。这表明涂层刷涂均匀，在加添抗滑颗粒后所测出的摆动值都较SMA面层高。这样的结果可以满足安全行车的需要。

4.3 耐久性能检测评价

对路面的渗水系数采用渗水仪进行了测试，测试结果见表4所示[7]。

从表4的数据可以看出，施工热反射涂层后，路面的渗水系数显著下降，几乎不透水，这说明热反射涂层有良好的防水功能，能有效地避免沥青路面水损害。

5 结语

基于案例工程背景，对所应用的热反射型沥青路面铺筑工艺进行了梳理研究。

（1）工程特制专用的太阳热反射涂料由功能材料、成膜材料和颜料组成，其中的功能材料包括抗反射、抗辐射和隔热的材料。成膜材料为国产某环氧树脂。颜料主要由各种有机、无机红色、黑色颜料构成。反射涂层材料系为AB双组分材料，其中A组分为液体黏稠状树脂材料，B组分则为2种固化剂构成的液体诱发剂；B1与B2比例的优化选择为7∶1。

（2）梳理了案例应用热反射涂层施工工艺，包括总体工艺流程、施工条件准备、刷涂作业过程关键操作环节要点、施工注意事项等。热反射型沥青路面是在沥青混凝土路面基础上通过刷涂热反射涂层实现路面温度控制的一种新技术。刷涂操作中，保持基础路面清洁干燥、封闭交通、标准刷涂和刷涂后封闭养生，对热反射涂层路面质量非常重要。

（3）案例路面热反射涂层性能评价结果表明，通过降温功效检测评价，降温功效依然明显。普通路面的平均温度37.00 ℃，粉色涂层的平均降温9.50 ℃，最高可达到10.60 ℃；灰色涂层的平均降温在5.80 ℃，最高可达到6.70 ℃；抗滑性能检测评价，涂层刷涂均匀，满足安全行车的需要；耐久性能检测评价，热反射涂层有良好的防水功能，能有效地避免沥青路面水损害。

参考文献

[1]汤琨. 遮热式路面太阳热反射涂层研究[D]. 西安：长安大学， 2009.

[2]张静. 沥青路面热阻及热反射技术应用研究[D]. 哈尔滨：哈尔滨工业大学， 2008.

[3]王良艳. 降低钢桥面铺装层的使用温度技术研究[D]. 重庆：重庆交通大学， 2009.

[4]王伟. 沥青路面太阳热反射涂层性能及应用研究[D]. 重庆：重庆交通大学， 2011.

[5]李文珍， 李亮， 石飞， 等. 沥青路面不饱和聚酯降温涂料的研制[J]. 重庆交通大学学报， 2010（6）： 916-918+954.

[6]刘杰， 李翔， 魏刚. 水性太阳热反射隔热涂料的研究[J]. 北京化工大学学报， 2009（1）： 44-49.

[7]梁满杰. 沥青路面光热效应机理及热反射涂层技术研究[D]. 哈尔滨：哈尔滨工业大学， 2006.