原创《热反射型沥青路面涂层技术进展》
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作为在公路与城市道路主要铺装方式的沥青路面,由于其组成中的沥青材料属于对太阳热辐射吸收率较高的物质,从而在高温季节沥青路面吸收了大量热量导致路表温度过高.过高的温度不仅使沥青路面容易产生车辙等高温病害,还会加剧城市“热岛效应”.国内外道路工作者针对沥青路面高温危害开展了相关研究,并提出了一系列防治技术措施,其中热反射涂层技术是一种极具发展潜力的沥青路面降温技术[1].
一、热反射涂层基本原理
热反射涂层（H e a t R e f l e c t i v eCo a t i n g s,HRC）是指涂装于物体表面的节能型功能性涂层材料.它对太阳辐射中的可见光区（0.4 ～0.76μm）和近红外区（0.76 ～2.5μ m）具有高反射率,同时将吸收的中远红外区（>2.5μ m）辐射到外部空间,在不消耗能量的情况下抑制涂层表面温度的上升从而降低被涂装物内部和周围温度[2].热反射涂层工作原理如图1所示.
通过图1可以看出,涂覆热反射涂层的沥青路面可以利用涂层中颜填料的高反射性作用有效减少沥青路面对于太阳辐射中可见光和近红外光的吸收,从而降低沥青路面的温度.
二、热反射涂层的材料组及影响因素
为有效降低涂覆有涂层的物体表面温度,选择热反射涂层材料时需要选用具有较高反射率和发射率的原材料.基料、颜填料、溶剂和助剂构成了热反射涂层材料的主要成分[3].
影响沥青路面热反射涂层路用性能的因素主要有成膜物、功能填料和助剂等方面.
1. 成膜物的影响成膜物是影响沥青路面热反射涂层路用性能的主要因素,由树脂和匹配的固化剂组成.成膜物中的树脂应由含吸热基团较少的环氧树脂、酚醛树脂组成,从而尽可能少的吸收太阳辐射中的可见光区和近红外光区的热量.对于固化剂的选用,应根据不同种类的树脂和不同的路用性能要求而有所区别.
2. 功能填料的影响
颜填料和着色颜料是功能填料的主要成分.其中颜填料在沥青路面太阳热反射涂层中起到了主要降温作用,着色颜料使得热反射涂层具有了更多色彩选择.功能填料的使用在美化了道路景观的同时还起到了增强热反射涂层的耐久性、附着力的作用[5].
3. 助剂的影响
助剂在沥青路面太阳热反射涂层制备材料中是一种辅助成膜物质,作用是改善制备热反射涂层过程中的试验条件,进一步改进热反射涂层的路用性能[6].助剂在热反射涂层制备中虽然用量不多,仅占总量的百分之几,但所起到的作用不容忽视.它对施工的和易性、储存的稳定性以及热反射涂层的质量都有较为显著的影响.
三、热反射涂层在沥青路面中的应用研究现状
热反射涂层技术可广泛应用于建筑、化工、石油、军工、航天等领域[7-12].直至21世纪,太阳热反射材料在路面中才得以首次应用.在热反射涂层路面应用方面,日本一直保持着领先地位.2002年,长岛特殊涂料公司和日本铺道公司联合开发出一种称为“凉顶”(cooltop)的新型铺路材料,能够在高温季节从路面自身功能性的角度主动降低公路路面温度[13].2004年,日本国土交通省土木研究所开发出一种路面功能性材料,该材料具有较强的反射能力,涂敷于路面后,可以减少路面积蓄热量,有效缓解城市“热岛效应”[14].北园芳人研究了热反射涂层涂敷于不同类型路面上的降温效果.试验结果表明,热反射涂层在透水性路面上的降温效果比在普通路面上温度低4 ～5℃ [15].西冈等研究了不同颜色的热反射涂料对于沥青路面的降温效果[16].小作好明等研究了遮热性铺装对空气温度改善以及长波辐射的传输特点[17].
国内有关热反射涂料用于沥青路面的研究主要集中在哈尔滨工业大学、长安大学、重庆交通大学等几所高校.哈尔滨工业大学的梁满杰等采用自制的试验系统对热反射涂层应用到沥青路面上的降温效果进行了研究,并结合太阳热反射工作原理以及理想灰色太阳热反射涂层理论分析了试验结果[16].张鑫等着重从热反射涂层的施工工艺角度开展了相关研究,并利用自主研发的多功能热反射涂层撒布车在京珠、哈阿高速上铺设了试验路[18].长安大学的汤琨等制备了以聚丙乙基树脂为主要成膜物质的热反射涂层,并通过添加标准沙的方式改善了反射涂层的抗滑性能[19].路俊杰等以聚丙烯酸树脂、二氧化钛和碳黑为原料制备了热反射涂料,研究了添加深色颜料碳黑对于涂层降温效果的影响[20].程承等研究了热反射涂层的不同涂敷量对于降温效果的影响,试验结果表明涂敷量与降温效果呈非线性关系[21].重庆交通大学的王伟等重点研究了热反射涂层的施工工艺,总结了3种施工工法[22].李文珍等在制备热反射涂层的原材料中添加了二氧化钛（TiO2）等功能性填料,在高温季节可达到降低路面温度5℃以上的降温效果[23].
四、结语
笔者认为,热反射型沥青路面涂层发展方向如下：①研究热反射涂层材料对于不同波长光波的反射率,定量描述涂层的反射性能,从机理层面开发寿命更长、降温效果更好的可应用于沥青路面的热反射涂层材料；②热反射涂层材料可以有效降低沥青路面表面温度已经得到了试验证实,但是目前已制备的涂层多为浅色系,应进一步研究开发多种颜色组成的热反射涂层材料；③加强路用热反射涂层材料的施工工艺研究,重点研究单层涂料体系替代多层涂料体系,合理减少施工工序,进一步降低工程成本,提高经济价值.
10.19599/j.issn.1008-892x.2018.02.013
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沥青路面论文参考资料：
概括总结:该文是关于沥青路面方面的大学硕士和本科毕业论文以及沥青路面和热反射和涂层相关沥青路面论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料。
