解析道路交通标线涂料的发展新动向

2016-03-14  来自: 山西长达交通设施有限公司兰州分公司 浏览次数:399

 1交通大发展需要各种新型的道路交通标线涂料
  
  国民经济的持续增长,促进了交通运输的蓬勃发展。即使是金融危机席卷全世界之时,我国对交通基础设施的投资不减反增,2008年公路建设投资6645亿元,新建公路里程10万km,其中高速公路6433km,使我国公路总里程达到368万km,高速公路达6万km,跃居世界第二,仅次于美国。与公路建设相配套的交通标志、标线、护栏、隔离栅、信号灯监控系统等交通安全设施和产品需求旺增。2009年为了拉动内需,国家出台了鼓励汽车消费的相关政策,仅上半年就销售了500多万辆,超过美国,跃居世界第一。大量的汽车上路,造成交通拥堵现象,疏导交通最简单最方便的方法就是划设道路交通标线,使客车、货车和行人各行其道,因而被人们亲切地称呼为“交通安全的生命线”。然而频繁发生的恶性交通事故,呼唤研发出新的视认性更好、警示功能更多的标线涂料,以便更好地疏导交通。
  
  2视认性更好的道路交通标线
  
  为使标线具有鲜明的标识性和视认性,标线涂层的颜色应该满足GB2893—2008《安全色》的要求,划设的标线要醒目而不眩目,划设的符号要便于识别而不会混淆,划设的车道分界线要界限分明,总之,要标识清楚,易于视认。国家标准GB/T16311《道路交通标线质量要求和检测方法》规定:白色标线涂料的亮度因数应不小于0.75,黄色标线涂料的亮度因数应不小于0.45,新划设的白色反光标线的逆反射系数应不小于150mcd/lx/m2,黄色反光标线的逆反射系数应不小于100mcd/lx/m2。而国外对反光标线的逆反射系数要求更高,如欧盟制定的欧洲标准EN1436对重要路段的要求高达200mcd/lx/m2以上。为了达到这个要求,撒入标线涂层的反光玻璃珠的折射率由1.5提高到1.9以上。国外研制出一种折射率特殊的逆反射材料,植入反光标线涂层后,在雨夜,司机也能看清汽车大灯照射到的被雨水覆盖的标线。我国已自主研发出能自发光的标线涂料,这种蓄能发光涂料里掺有可发荧光的稀土材料,靠吸收太阳光或灯光的能量,储存后再释放发光。划设在路面上,能在黑夜无照明的条件下自发光;涂刷在隧道口的金属结构上,起到醒目的标识作用;涂刷在汽车车轮的轮罩上或自行车的辐条上,也不失为一种自发光的安全设施。目前已有使用不同颜色的标线涂料组合划设出看上去具有立体效果的标线,即立体视觉标线,警示效果很好。  

  3具有多种警示功能的道路交通标线
  
  仅有视觉提醒功能的道路交通标线还不能满足繁忙的交通需要,应运而生的是具有多种警示功能的突起结构型振动反光标线,其涂层具有圆形或方块形或棱条形以及不规则点状突起结构,能够在车辆轮胎压到标线独特的突起结构时产生轻微的振动和响声,其提示效果比视觉更能引起司机的警觉,因此在弯道、坡道、长直道和隧道以及高架路、高速公路的外侧边缘线和在公路的出入口、禁止超越路段、路肩等地段划设这种标线,能提示司机注意安全。在下雪多,需要铲雪的地区,可采用凹型振动反光标线,以免除铲雪机损伤标线。突起结构型振动反光标线还有一个非常有用的功能,当雨夜标线被水浸没时,其突起结构部分能够凸出水面,汽车的前照灯灯光照在上面还能反光,保持标线的反光性能。为了使突起结构能够保型,不被车轮压塌,要求标线涂层在(23±1)℃时的抗压强度不小于12MPa,在(50±2)℃时的抗压强度不小于2MPa。具有多种警示功能的突起结构型振动反光标线在实际使用中取得了良好的效果,据日本北海道警察局统计,划设了突起结构型振动反光标线路段的交通安全事故人员死亡率下降77%。
  
  4路面彩色防滑涂料
  
  我国每年高发的交通安全事故所造成的损失占国民生产总值的1%以上,防滑路面在雨天防滑以及防止车辆在坡道滑溜有明显的效果,据美国资料统计,铺设防滑路面的路段雨天能减少75%的打滑现象。据英国伦敦市统计,在5个交通安全事故多发路段铺设防滑路面后的一年里,交通安全事故减少52%,人员伤亡减少51%。所以问世以来,颇受司机和交管部门的欢迎。其主要的功能除了防滑减速以外,醒目的颜色还可作为提醒司机减速的标识、区分不同功能的路段、美化环境乃至保护路面延长使用寿命。路面防滑涂料由基料及防滑骨料组成。基料可以是石油树脂、松香改性树脂、热塑性丙烯酸树脂、丙烯酸水分散树脂等,其成膜机理为物理干燥型。如果基料是双组分环氧树脂或丙烯酸树脂,则施工时需加固化剂,成膜机理是化学固化型。涂层的颜色有白、黄、红、绿、蓝等。防滑骨料可以是陶瓷颗粒、金刚砂、煅烧铝矾土等耐磨材料。骨料的粒径为1~4mm,涂层的厚度一般为2~4mm。涂层的抗滑摆值在45BPN以上,高的可达70BPN以上。新近颁布了有关该产品的交通行业标准JT/T712—2008《路面防滑涂料》。彩色防滑路面晚上不能反光,最近国外推出反光彩色防滑路面,采用微晶玻璃珠团作为反光材料,可以使彩色防滑路面的逆反射系数高达800mcd/lx/m2,该种微晶玻璃珠团有红、黄、蓝、绿等颜色供选用,其中红色的微晶玻璃珠团的性能规格见表1。
  
  表1红色微晶玻璃珠团的性能规格  

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  表1红色微晶玻璃珠团的性能规格  

  5道路标线涂改材料 

  在交通日趋繁忙、塞车现象日趋严重的今天,交管部门就必须想方设法改造现有道路,扩大路面,增加车道,以及通过合理划设道路交通标线和路面标记的方法,更好地引导车辆和行人行进,因而需要改划道路标线和路面标记,清除原有的标线和路面标记,或涂改原有的标线和标记,再重新划设新的标线和路面标记,给驾驶员提供清晰、明确的指引,保障交通的顺畅和安全。在需要更改旧标线和路面标记时,可采用机械铲除或高压水清除的方法,而用涂改材料覆盖粘贴或涂刷掩盖是一种较为方便的方法,常用的涂改材料有热熔标线涂料、各种类型涂料、成型标线带或其它材料。但要满足色泽、遮盖率、耐磨、附着力、抗滑等性能要求。目前国内只有少数几家工厂生产道路标线涂改材料,也没有制定出相关的行业标准或国家标准,英国标准BS7962:2000对此类材料的技术要求较为合理、适用,可参考该标准作为产品的质量检测标准。其主要内容有:黑色涂改材料的初始亮度因数及使用期间的亮度因数β均不能大于0.06;黑色涂改材料的颜色范围:初始及使用期间的色品坐标应在表2所列范围内;黑色涂改材料的初始及使用期间的抗滑摆值均不能低于45SRT(等同于BPN);黑色涂改材料的初始及使用期间的镜面光泽度均不能大于4。
  
  表2黑色涂改材料的颜色范围

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  表2黑色涂改材料的颜色范围 

  6环保型水性标线涂料
  
  根据香港和广东省政府共同制订的珠江三角洲地区空气质量管理计划,香港特区政府已制订了在2007年4月1日开始生效的《空气污染管制(挥发性有机化合物)规例》,管制建筑涂料、印墨、指定消费品及某些印刷机排放的挥发性有机化合物(VOC)。道路涂料归属受管制的第48项,自2010年1月1日起VOC含量限制在150g/L以下。台湾地区环保署已从2007年开始征收VOC排放费,每排放1kgVOC收取12元新台币,到2010年将增至30元新台币。在美国,从2009年7月1日起实行的《建筑涂料和工业维护涂料中的挥发性有机化合物的含量限值》规定交通标识涂料中VOC含量的限值为150g/L。水性标线涂料中VOC含量均不会超过100g/L,故美国和一些发达国家已普遍采用水性涂料和双组分标线涂料代替溶剂型标线涂料,以减少VOC的排放,保护人类的生存环境。我国的水性标线涂料虽然推广已久,但因价格较高和施工不当影响质量等问题应用有限,相信在环保形势日益严峻的影响下,将会得到更多的应用。
  
  7性能优良的双组分标线涂料
  
  双组分标线涂料的2个组分分别由树脂、颜料、填料、助剂等组成一个组分,固化剂为另一组分,施工时2个组分按一定的比例调和后施工。其成膜机理是化学交联,由于这种涂料不含或少含VOC,比较环保,与路面有较好的附着力,且涂膜不易沾污,可以用在少雨易沾污地区,也宜于铺设防滑路面或在高速公路上划设突起型振动反光标线,这种标线的雨夜反光性能好,还具有一定的抗滑功能,已用在沪宁高速公路上海段拓宽工程的中心分道线,在欧洲应用较多。德国公路研究所R.Keppler教授做了近2000个不同类型的白色道路标线涂料使用性能室内模拟试验,试验数据表明:双组分标线涂料是一种性能很好的涂料,详见表3。因为是室内模拟试验,仅供参考。实际上应因地制宜,通过路用试验来选用涂料。 

  表3不同类型白色道路标线涂料使用性能室内模拟试验结果

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  表3不同类型白色道路标线涂料使用性能室内模拟试验结果 

  8划线机的多功能化
  
  标线涂料的多样性带来的弊病是每一种涂料需要一种专用的划线机,我国现有的标线施工机械种类见表4。划线机一般较贵,如果每一种标线涂料都需要买专用的划线机,那么施工队就要购置许多划线机,耗费大量的资金,特别是新型标线涂料的划线机往往是进口的,价格昂贵。如今国内已研发出多功能的划线机,既能划设突起结构型振动反光标线,又能划设热熔喷涂标线,一台设备当两台用,为施工单位节省设备的购置费,降低施工成本。
  
  表4我国现有的标线施工机械种类 

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  表4我国现有的标线施工机械种类  

  9道路交通标线合理设计和施工的建议
  
  我国现有标线涂料的主要品种见表5。 

  表5我国现有标线涂料的主要品种 

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  表5我国现有标线涂料的主要品种 

  虽然所列的涂料品种不少,受施工机械和工程造价诸多因素的影响,实际施工较多的是热熔涂料和溶剂型涂料,使划设的标线不能满足实际需要。为了使设计和施工的标线具有的性价比,取得的疏导交通的效果,防范交通事故的发生,笔者根据多年从事交通安全设施设计和施工的经验以及国外考察所见,特提出以下建议:
  
  ⑴高速公路的边缘实线可设计使用热熔喷涂型反光标线涂料、双组分反光标线涂料或水性反光标线涂料。因为高速公路上的车辆行车较规范,边缘实线受车轮的辗压较少,磨损小,而对标线的反光性能要求较高。热熔喷涂型涂料能够满足此要求,涂层厚度1mm左右,耐磨性与2mm厚的热熔刮涂型涂层相当,涂层的表面构造深度与路面相近,有利于排水和防滑,性价比,应优先选用。双组分型和水性涂料与路面和玻璃珠的黏结力强,反光性能优良并耐磨,也是选用之列。沪宁高速公路拓宽工程上海段的路缘实线采用的是水性反光标线涂料。
  
  ⑵在长直道、隧道、桥梁、高速公路的行车道的边缘线、高速公路进出口的禁止超越地段宜采用突起结构型振动反光标线涂料。一旦车轮辗压在突起反光标线时,标线的突起结构就会使车身产生轻微振动,同时发出响声,提醒司机注意车辆不要跑偏。此外,这种标线的突起部分能够使标线在雨夜仍有较好的逆反射性能。突起反光标线涂料的种类有热熔突起型和双组分突起型等。
  
  ⑶彩色防滑路面的铺设。在高危路段铺设防滑路面时,如果采取满铺防滑路面的方法,不仅浪费材料,而且防滑效果不一定好。应通过行车试验选定铺设的路段,用局部分段铺设防滑路面的方法,既节省材料、降低成本,又能确保防滑效果和行车安全。此外,在高速公路的收费站和城市的公交车站处铺设彩色防滑路面可保证即停即走的车辆安全。
  
  ⑷不同的地域、不同的气候条件要用不同类型的标线涂料。广东珠江三角洲地区经济发达,交通流量大,施工涂层厚度为1.5~2.5mm的热熔刮涂型标线较合适,能够经受大量的车轮碾压。虽然广东地区气候炎热,标线涂层易变软,易黏附灰尘和各种污染物,但热带海洋性多雨的天气,雨水可以冲刷污染物,使标线得到清洁。少雨的西北地区标线沾上了污物后,颜色变成灰暗,又没有雨水冲刷,不易辨认,建议采用不易沾污的双组分标线涂料。 

  夏天的气温较高,施工时,热熔标线涂料加热熔融的温度不宜太高,以保证涂料具有一定的黏度,确保面撒的玻璃珠不沉底,保证标线的反光性能;冬天施工时,宜将热熔标线涂料的熔融温度调高,保证标线涂料施工性好,并能粘牢面撒的玻璃珠。
  
  ⑸居住小区和地下停车场等有环保要求的宜用水性反光标线涂料划设。
  
  ⑹飞机场划设的标线有防火等特殊要求的,可以划设水性反光标线,如上海浦东国际机场。
  
  ⑺旧路面上划设的标线,可选用标线使用寿命与路面翻修时间相当的标线涂料。标线的使用寿命大于路面使用寿命的现象,在经济上是不合理的,
  
  ⑻临时划设的标线可选用粘贴成型标线带,事后可以撕下回收,免除了涂改作业。
  
  10注意职工的健康安全管理
  
  标线涂料生产的特点是规模小,生产工艺单一,管理灵活,人员和生产变化快,标线施工作业具有很强的流动性,因而常常会忽略对从业人员的安全保护。为了保证生产的安全,必须提高职工的技术水平和安全生产的观念,经常轮训职工,提高职工的素质。重点抓对接触有毒、有害及腐蚀性物质的高风险作业的管理,如热熔标线涂料施工时对易燃易爆物品的管理;各种设备和运输工具的管理;作业场内的本企业施工人员和非本企业施工人员的管理,特别是开放交通的半幅施工的安全管理;劳动保护用品的发放和使用管理;注意防火;做好各种危险情况的应急预案,使有关人员能及时准确地实施应急措施,避免或减少灾害事故的发生。涂料生产和施工企业职工的工作时间、营养补贴以及劳保待遇必须执行我国有关安全生产和卫生的标准与规定。
  
  11结语
  
  在全世界都在呼吁节能环保的大环境下,需要加热的标线涂料以及污染环境的标线涂料的应用将会逐渐减少,而水性标线涂料和双组分涂料将会获得更多的应用。新型的标线涂料将具有更多的醒示功能,在确保道路交通安全方面将发挥更大的作用。彩色路面防滑涂料在事故多发的危险路段以及城市和景区美化环境上将得到应用。本文提出的道路交通标线设计和施工的建议,具有较好的指导意义。可以预料,交通大发展促进了道路交通标线迅速更新,标线涂料业将会呈现出更加丰富、绚丽多彩的局面。