沥青混凝土路面热反射涂层施工

2019-06-28 03:05:14
中国公路 2019年10期
关键词:路表粒料路段

(唐山市交通运输局公路管理站,河北 唐山 063000)

众所周知,沥青是一种吸热材料,且对太阳辐射的吸收率较高,因此沥青混凝土路面温度往往高于外界气温,路面极易出现高温车辙病害。太阳热反射涂层作为一种沥青混凝土路面表面处治技术,可以通过涂层内部微粒子的作用,将红外线反射出去,达到降低沥青路面温度的效果。鉴于该技术目前在实际工程中的应用尚不成熟,本文结合某公路工程,从热反射涂料、防滑颗粒等原材料质量控制,到施工流程优化,对沥青混凝土路面热反射涂层施工应用进行了系统介绍。

一、工程实例

(一)工程概况

某公路工程试验路段全长3 k m,起讫桩号为K15+200~K18+200,道路设计标准为双向六车道,设计行车时速为60km。路表面为密集配沥青混凝土,路幅宽度为26m,此次施工将在原沥青混凝土路面的基础上,加铺一层沥青混凝土热反射涂层,以降低路面温度,减少高温车辙病害发生的几率。

(二)原材料

1.热反射涂料

该材料通常由两种辅助材料配制而成,一种为固体引发剂,一种为液体材料,在正式使用前需将两种辅助材料混合在一起,配制成的涂料具有较高的粘结性。具体性能指标如表1所示。

表1.热反射涂料的性能指标

2.防滑粒料

防滑粒料一般选用陶瓷颗粒或矿石颗粒,粒料级配范围为0.5 mm~1mm,要确保粒料颗粒洁净无杂质,使用时粒料颗粒应充分干燥。热反射涂层粒料颗粒的性能指标如表2所示。

时间/min 项目 单位 性能参数 技术指标表观比重 - 2.52 2.3~2.7吸水率 % 1.5 <2磨耗损失率 % 14 <20硬度 - 10 >7路面不同层位温度测定值/℃无涂层表面 有涂层表面 无涂层2.5cm处 有涂层2.5cm处0 23.1 23.1 23.1 23.1 60 56.3 52.8 45.3 40.8 120 66.1 59.3 61.2 54.5 180 38.8 40.5 48.6 44.9 240 35.1 36.7 40.8 39.9

3.施工设备

热反射涂层路面施工可采用专用设备喷洒的方式,也可采用人工涂刷的方式,前者一般用于大面积路表面的施工,使用的设备有螺旋搅拌机、鼓风机、涂料涂布设备等。

(三)施工流程

热反射涂层的具体施工流程为:路面清扫与养生→涂刷热反射涂层→洒布粒料颗粒→涂刷第二层涂层→再次洒布防滑粒料颗粒→薄膜养生处理→清扫路面→开放交通。

(四)施工工艺

(1)在正式施工前,首先要在交通管理部门的协助下,对施工路段进行交通管制,尽量采用半封闭施工,施工路段要放置醒目的提示牌,提醒驾驶人员安全行驶。

(2)在施工路段,为防止路表面沥青薄膜对热反射涂层粘结性产生影响,在涂布前应对原路面进行清扫处理;出现坑槽、松散等病害的路段,要先进行修补处理;存在油脂等污渍的区域,需要提前清理,确保热反射涂层技术的施工质量。

(3)待新建路面或旧路面病害处理部分达到一定强度后,现场工作人员要对路表进行清扫、预养护处理,为保证涂层粘结性能,可采用鼓风机清理路面灰尘或松散石料,并用胶布将路面标线遮盖起来,防止施工过程中路面标线位置丢失,然后使用养护土工薄膜覆盖路面进行养护处理。在养护结束后,进行热反射涂层材料的拌和,并根据室内试验确定硬化剂的添加量。

(4)在涂层材料正式洒布前,要通过室内试验确定涂层材料的最佳用量。第一层的涂布量为0.4kg/m2,防滑粒料洒布量为0.5kg/m2,洒布期间,要使用护墙板将施工路段遮挡起来,以免影响正常路段运行,第一层涂层施工完成后,要对封闭的道路进行养生处理,养生时间一般为30min~60min。待第一层涂层养生完成且已经硬化后,方可进行第二层涂层的施工,第二层的涂布量为0.4kg/m2,防滑粒料颗粒洒布量为0.2kg/m2。

(5)待热反射涂层施工完成后,要对喷洒不均匀的区域进行人工涂刷处理,并清扫不洁净的部分,最后对整个施工路段进行养生处理,养生时间为30min~60min,待路面达到一定强度后,方可开放交通。

二、质量控制

(一)天气条件的要求

当外界气温较高时,热反射涂层材料会迅速凝固;当外界温度较低时,热反射涂层材料无法完全凝固。因此,在进行路面热反射涂层施工时,应根据现场实际施工条件,将施工温度控制在15℃~35℃。寒冷地区如无法控制施工温度,应停止施工,避免影响施工质量。

(二)原路面要求

沥青混凝土路面热反射涂层技术可有效降低路面温度、改善路表外观和修补微病害,但涂层的使用对原路面也有一定的要求,原路面应具有足够的强度和稳定性,在重载作用下,路面不会产生较大变形或裂缝。同时要确保路表平整、清洁,这直接关系到热反射涂层能否有效渗透和粘结。

三、试验路面性能评价

为评价热反射涂层在沥青混凝土路面的使用效果,在施工完成后,课题组对试验路段的路表温度和抗滑性能进行了测试。

(一)降温效果

在施工路段钻芯取样后,模拟太阳光照作用下,芯样表面和路表深度2.5cm处温度的变化,照射高度控制在50cm。通过对照射期间和照射完毕后的试件温度进行分析得出:随着光照时间的增加,有涂层和无涂层试件的温度均呈现增长趋势,其中路面2.5cm处温度变化趋势相同,而且无论是试件表面还是路面2.5cm处,有涂层试件的温度均明显低于无涂层试件,但在停止光照后,有涂层试件散热速率不如无涂层试件。说明热反射涂层应用于沥青混凝土路面后,可有效降低路面在光照下的温度,减小路面高温车辙病害发生的几率。

(二)抗滑性能

本文以路面抗滑性能作为评价指标,使用摆式摩擦仪对路面抗滑摆值进行测定,检测结果如表3所示。

表3.热反射裂缝施工前后路表面抗滑摆值

由表3可知,由于热反射涂层材料添加了抗滑粒料,施工后沥青混凝土路面的抗滑性能得到大幅度提高,从而保证道路行车安全。说明热反射涂层技术的应用,可有效提高路表面抗滑特性。

四、结语

热反射涂层通过增加对红外线的反射率,改变了路面被动接受高温的情况,起到了降低路表温度的作用。本文结合某公路工程,对热反射涂层进行了系统研究,并评价了施工完成后的路表温度、抗滑性能。结果表明,沥青混凝土路面热反射涂层技术,可有效降低路面温度,并提高抗滑性能等路表特性。

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