翟景葉
摘 要:近年來(lái),隨著城市化進(jìn)程的不斷加快,城市熱島效應(yīng)不斷加重,不僅會(huì)對(duì)城市居民的身體健康造成威脅,同時(shí)還會(huì)消耗大量能源。將熱反射或熱阻涂層鋪設(shè)于城市道路之上,可有效緩解城市熱島效應(yīng)。為此,本文在充分了解熱反射涂層作用機(jī)理的基礎(chǔ)上,結(jié)合具體案例,對(duì)熱反射涂層試驗(yàn)路鋪筑及性能評(píng)價(jià)進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞:瀝青混凝土路面;熱反射涂層;作用機(jī)理
1 熱反射涂層作用機(jī)理
“城市熱島”現(xiàn)象是指城市因大量的人工發(fā)熱、建筑物和道路等高蓄熱體及綠地減少等因素, 改變了城市地表的局部溫度、濕度、空氣對(duì)流等因素, 城市中的氣溫明顯高于外圍郊區(qū)的現(xiàn)象。其中由于瀝青是一種吸熱材料, 瀝青路面能夠有效吸收太陽(yáng)輻射熱能, 吸收率高達(dá)90%, 城市道路網(wǎng)絡(luò)中的瀝青路面能大幅加劇城市熱島效應(yīng)。熱反射涂層作為一種新型的鋪裝技術(shù)涂布于瀝青表面, 通過(guò)涂料中的陶瓷微粒和顏料, 將太陽(yáng)光中的紅外線反射出去, 從而從源頭上減少路表面的太陽(yáng)熱輻射, 使得路面溫度降低10℃左右, 能夠很好地解決瀝青路面的車轍病害并有力地緩解城市的熱島效應(yīng), 同時(shí)改善了瀝青路面的服務(wù)功能, 延長(zhǎng)了路面的使用壽命。
其中, 涂層所采用的涂料顏色 (紅色、黃色、綠色等) 的不同選擇, 還能有效區(qū)分不同功能的路段 (如步行街、景觀區(qū)、廣場(chǎng)、公園等場(chǎng)合) 以及不同車道 (如左轉(zhuǎn)道、直行道和右轉(zhuǎn)道等) , 間接起到了指示和指引交通的作用。
2 工程概況
某道路工程為市區(qū)主干道,在道路中央設(shè)有BRT專用車道,BRT線路分為高峰行車、平峰行車和夜間行車三個(gè)階段,其中高峰行車間隔時(shí)間最短,一般為2~5 min;平峰行車間隔時(shí)間多為5~10 min,由于夜間乘車人數(shù)較少,夜班車數(shù)量也會(huì)相應(yīng)減少,因此,夜間行車間隔時(shí)間較長(zhǎng),為30~60 min。為保證行車質(zhì)量,決定鋪設(shè)熱反射涂層,據(jù)相關(guān)研究表明,相比普通瀝青路面,夏季高溫時(shí)節(jié),熱反射涂層瀝青路段的路面溫度可降低8~10℃,能夠有效防治城市“熱島效應(yīng)”。試驗(yàn)段選擇BRT站臺(tái)處,長(zhǎng)30 m,寬4 m,共120㎡。本工程采用SMA-13作為瀝青混凝土路面級(jí)配,采用丙烯酸樹脂作為熱反射涂層的基體材料,填料則采用納米TiO2,1.5%為填料摻量。
3 試驗(yàn)路段熱反射涂層鋪筑要點(diǎn)
3.1 封閉交通
通常情況下,在已通車路面常以超薄磨耗層的形式鋪筑熱反射涂層,施工過(guò)程中,不僅要保證施工安全,還要為熱反射涂層留有充足的養(yǎng)護(hù)時(shí)間,這種情況下,施工前必須做好交通管制工作,要求嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范規(guī)定,在明顯位置設(shè)立警示牌等,便于施工順利開展。
3.2 路面除塵
在熱反射涂層鋪筑前,需通過(guò)清理工具將路表面的雜物清理干凈,如鼓風(fēng)機(jī)等。并詳細(xì)檢查原路面,保證路面平整、干凈、無(wú)雜物或浮塵等。
3.3 涂層施工
完成上述施工之后,便可進(jìn)行熱反射涂層鋪筑,嚴(yán)禁在陰天或雨天進(jìn)行涂層鋪設(shè),此外,不得出現(xiàn)路面積水情況,保證熱反射涂層和瀝青路面之間具有良好粘結(jié)性。在鋪筑時(shí),可根據(jù)相應(yīng)配合比設(shè)計(jì)混合涂層底漆和填料,并均勻攪拌。隨后混合并攪拌涂層面漆和添加劑,根據(jù)本工程實(shí)際情況,可在30 min左右控制攪拌時(shí)間。
在底漆鋪筑時(shí),需混合半桶底漆和適量固化劑,并通過(guò)攪拌機(jī)進(jìn)行30 s攪拌,隨后快速向施工區(qū)域傾倒,并及時(shí)通過(guò)刮板鋪開底漆,保證攤鋪平整性,然后撒鋪石英砂。鋪砂30 min之后,可迅速將鋪砂處表面多余砂子通過(guò)吹風(fēng)機(jī)等工具進(jìn)行清理與回收。
在完成以上工序1 h之后,便可鋪筑面漆。同樣混合半桶漆和適量固化劑,并均勻攪拌30 s,待完成攪拌施工后,便可快速傾倒到路面,隨后通過(guò)毛滾進(jìn)行鋪平。
3.4 涂層養(yǎng)護(hù)
待鋪筑完熱反射涂層之后,需待其自行晾干、固化,在此期間,同樣要做好交通管制工作,嚴(yán)禁汽車或行人通行,避免損壞熱反射涂層。涂層養(yǎng)護(hù)的具體時(shí)間,需嚴(yán)格按照施工當(dāng)天的天氣情況具體確定,待涂層強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求之后,便可開放交通。
4 試驗(yàn)路段熱反射涂層性能評(píng)價(jià)分析
為了達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?;┕?,充分發(fā)揮熱反射涂層在瀝青混凝土路面的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),在施工過(guò)程中要嚴(yán)格按照國(guó)家交通部制定的相關(guān)規(guī)范,及施工步驟和要求進(jìn)行施工, 并做好熱反射涂層性能評(píng)價(jià)工作。以此確保市政道路工程的質(zhì)量和使用壽命,保證來(lái)往車輛的行車安全。具體內(nèi)容如下:
4.1 降溫效果評(píng)價(jià)
試驗(yàn)路段降溫效果評(píng)價(jià)時(shí),應(yīng)先進(jìn)行芯樣鉆取,并選取碘鎢燈進(jìn)行太陽(yáng)光源照射的模擬,以此對(duì)有無(wú)涂層試件的表面、2.5 cm深位置溫度情況進(jìn)行對(duì)比分析。50 cm為光源照射高度,2小時(shí)為照射時(shí)間,由光源照射時(shí)溫度記錄儀開始記錄,關(guān)閉光源4小時(shí)后即可停止記錄,時(shí)間一共有6小時(shí)。在不斷延長(zhǎng)光源照射時(shí)間時(shí),2塊試件溫度都會(huì)隨之增加,試件表面、2.5 cm深位置趨勢(shì)基本一致。溫度不斷上升,2塊試件間的溫度差也會(huì)逐漸增多。因夏季溫度較高,瀝青混凝土路面溫度將超過(guò)60℃,將太陽(yáng)熱反射涂層涂布到瀝青混凝土路面,路面溫度可降低10℃左右。
4.2 抗滑性評(píng)價(jià)
路面表面特性將被熱反射涂層改變,作為一項(xiàng)重要指標(biāo),抗滑性評(píng)價(jià)極為關(guān)鍵。根據(jù)施工實(shí)際情況,路面施工前后的抗滑性可選取擺式摩擦儀進(jìn)行測(cè)試。因防滑粒料應(yīng)用于熱反射涂層內(nèi),將大大增加其摩擦性,進(jìn)而能夠達(dá)到路面抗滑性有效增強(qiáng)的目的。但伴隨時(shí)間的逐步延長(zhǎng),路面抗滑性也將隨之減小,特別是使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的情況,路面抗滑性將越來(lái)越小。
5 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,瀝青路面施工在道路工程建設(shè)中占據(jù)著重要的地位,路面施工質(zhì)量直接影響著公路工程的穩(wěn)定性能和承載能力。將熱反射涂層應(yīng)用到市政道路瀝青混凝土路面施工中,能夠有效降低瀝青路面的溫度,減少路面病害,延長(zhǎng)路面使用壽命。因此,在瀝青砼路面熱反射涂層施工中,必須做好施工準(zhǔn)備工作,規(guī)范施工流程,尤其是控制好攤鋪厚度及壓實(shí)質(zhì)量,做好壓實(shí)度檢測(cè)工作,檢測(cè)合格后方可進(jìn)行下一步施工,確保施工中的各項(xiàng)操作流程能夠滿足市政道路工程的通行需求。只有這樣才能全面提升市政道路工程行車安全性。
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