標(biāo)線材料在高速公路中的應(yīng)用

摘要：本文對(duì)標(biāo)線材料在調(diào)整公路中的應(yīng)用做了簡(jiǎn)要論述，提出道路標(biāo)線選材與設(shè)計(jì)就本著節(jié)能環(huán)保、因地制宜的原則，積極開發(fā)本國(guó)資源，使我國(guó)高速公路更加美觀、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用。

關(guān)鍵詞：路面標(biāo)線 材料 應(yīng)用 分析

1 道路標(biāo)線的起源與發(fā)展

道路標(biāo)線是高速公路上用來(lái)規(guī)范行車秩序并緩和交通擁擠的路面標(biāo)線設(shè)施。道路首次使用涂料標(biāo)線來(lái)規(guī)范道路交通是1924年，在美國(guó)的俄亥俄州。道路涂料本身在材料選用、性能和施工方面也經(jīng)歷了由簡(jiǎn)單到復(fù)雜由低級(jí)到高級(jí)的演變過(guò)程。

2 路面標(biāo)線涂料分析

道路涂料的選材好壞不僅影響道路維護(hù)成本，也直接影響交通安全。因此我們必須對(duì)道路涂料的指標(biāo)要求及各種涂料性能及優(yōu)缺點(diǎn)有一定的了解。

2.1 道路標(biāo)線涂料的性能要求

道路標(biāo)線涂料與其他一般涂料及油漆的作用和意義截然不同。道路標(biāo)線涂料是一種安全的標(biāo)記，也是一種“特殊語(yǔ)言”。因而對(duì)其性能也有特殊的要求。具體可如下幾個(gè)方面：

①鮮明的確認(rèn)效果。

②夜間反光性能。

③施工時(shí)干燥迅速。

④附著力強(qiáng)。

⑤經(jīng)久耐磨，使用壽命長(zhǎng)。

⑥耐候性好，抗污染、抗變色。

⑦經(jīng)濟(jì)性。即要求涂料成本低，售價(jià)便宜。

2.2國(guó)內(nèi)道路涂料性能分析

從整體水平看，我國(guó)的道路涂料在性能、質(zhì)量甚至數(shù)量上與國(guó)外相比，還存在一定差距，下面就我國(guó)目前使用的各種道路涂料性能及添加劑等進(jìn)行分類介紹。

2.2.1 常溫溶劑型涂料

常溫型標(biāo)線涂料有酯膠、環(huán)氧、丙稀酸和氯化橡膠型四個(gè)品種。其中，環(huán)氧型涂料的施工很麻煩，所以現(xiàn)階段應(yīng)用得不多。

2.2.2 熱熔型涂料

熱熔涂料具有施工超速干、耐久耐磨性強(qiáng)和夜間反光的優(yōu)點(diǎn)。由于熱熔涂料的涂膜較其他涂料涂膜厚的多，雖然熱熔涂料的單價(jià)較其他涂料便宜，但單位涂敷面積的造價(jià)仍相當(dāng)高，一般高出常溫涂料的幾倍，所以目前在經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)的地區(qū)不很適用。此外，熱熔涂料對(duì)路況的要求條件也比較高，用于新路面最好；對(duì)于時(shí)間較長(zhǎng)的、已經(jīng)老化開裂的瀝青路面就不太適用。

2.2.3 加熱溶劑型涂料

加熱溶劑型涂料，成分中有溶劑揮發(fā)成分，施工時(shí)需要加熱。但加熱溫度比較低。這種涂料在性能上既有常溫涂料的特點(diǎn)也有部分熱熔型涂料的特點(diǎn)，介于這兩者中間。

2.2.4 玻璃微珠

玻璃微珠是反光道路標(biāo)線涂料中的主要反光材料，因此也被稱為反光玻璃珠。其反光原理，車燈光源射入玻璃微珠后，會(huì)形成一定角度反射回光源附近。

2.2.5 助劑

目前，所用的涂料助劑主要有稀釋劑、防沉淀劑、潤(rùn)濕分散劑、消泡劑、分散劑和殺菌劑、防霉劑等。

2.3 國(guó)內(nèi)道路涂料應(yīng)用與選擇

實(shí)際涂料的研究和生產(chǎn)中，盡可能地照顧到全面，但不能完全都滿足上述要求，只能有所側(cè)重。實(shí)際應(yīng)用中要根據(jù)涂料所使用的環(huán)境條件、路況條件、建設(shè)單位所能承擔(dān)的經(jīng)濟(jì)條件等，有的放矢地選擇最為合適的涂料類型，以求得最佳的使用效果和經(jīng)濟(jì)效益。熱熔型道路標(biāo)線涂料使用壽命長(zhǎng)，但施工效率低，能源消耗高，尤其是單位面積造價(jià)高；常溫溶劑道路標(biāo)線涂料施工效率高，但其使用壽命有限，適合與城市道路的使用。加熱溶劑型道路標(biāo)線涂料具有高固含、高粘度、涂層厚，污染小、節(jié)約能源等優(yōu)點(diǎn)應(yīng)引起人們的普遍關(guān)注。其缺點(diǎn)是需要相應(yīng)的施工設(shè)備，

2.4 國(guó)內(nèi)外道路涂料發(fā)展展望

2.4.1 顏料方面

日本KAWASAKI折射公司1998年開發(fā)除了一種可以有效延緩白色黃變的白色顏料，在這個(gè)顏料組合中，用到了靛青和熒光顏料。這種顏料與松香或改性松香相容性特別好，而且遮蓋力、抗紫外線和耐磨性能優(yōu)良。

2.4.2 抗磨性方面

普通溶劑型或水性道路涂料一般經(jīng)過(guò)6-10個(gè)月就要重新涂覆，經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，人們發(fā)現(xiàn)在GPC（凝膠滲透色譜）中表現(xiàn)出較小平均分子量的乳膠涂料，在機(jī)械型性能方面比大平均分子量的乳膠涂料要差。如果再在乳膠的成膜物質(zhì)中接上一些具有特殊作用的基團(tuán)，則效果會(huì)更好。如果需要，向涂覆好的道路涂料上涂一層弱酸作為凝結(jié)劑，則會(huì)加快涂料的干燥速度，并提高耐磨性10%-30%。

2.4.3 其它方面

比如在成膜物質(zhì)方面有些發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)開發(fā)出能在較低溫度下施工的熱熔道路涂料。在道路反光性方面，美國(guó)人Crocker發(fā)明了一種道路標(biāo)志涂料，他使用折射率高達(dá)2.1-2.5mm的玻璃微珠，用一些疏水基團(tuán)微珠的的羥基脂為原料使成膜物質(zhì)樹脂交聯(lián)，達(dá)到進(jìn)一步使涂料表面疏水的目的。這種反光涂料的制作不僅步驟少，而且成本也不高

2.4.4 國(guó)內(nèi)新型道路標(biāo)線情況

我國(guó)從1990年開始，在全國(guó)各地科研部門、大專院校以及熱心道路涂料研制人員的積極努力下，從90年開始，在國(guó)內(nèi)已經(jīng)申請(qǐng)了12項(xiàng)與道路涂料（標(biāo)志）有關(guān)的專利。

2.5 問(wèn)題與思考

據(jù)以上對(duì)國(guó)內(nèi)外道路涂料性能及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的分析，結(jié)合我國(guó)目前道路涂料的現(xiàn)狀，我認(rèn)為我國(guó)道路涂料標(biāo)線還存在以下一些問(wèn)題需要改進(jìn)。

首先在道路涂料的成膜物質(zhì)方面。隨著環(huán)保觀念的日益增強(qiáng)，現(xiàn)在有一種水性道路涂料。這種涂料由于水的熱容量很大，造成其揮發(fā)困難，減少了環(huán)境污染，但固化所需時(shí)間較長(zhǎng)，針對(duì)這一問(wèn)題人們?cè)O(shè)計(jì)出一種用陰離子穩(wěn)定的水溶性含酰氨基團(tuán)的高分子，并在制造過(guò)程中加入揮發(fā)性的有機(jī)/無(wú)機(jī)堿，這樣，不僅產(chǎn)品保質(zhì)期足夠長(zhǎng)而且可以保證快干和耐用，另外為了讓水性道路涂料快干甚至可以采用在剛剛涂覆好的水性道路涂料上面撒一層可以吸附水的分子或無(wú)機(jī)物，從而加快涂料的干燥。但水性涂料也有它自身的缺點(diǎn)那就是成膜物質(zhì)基本不經(jīng)過(guò)固化，機(jī)械性能方面稍遜于經(jīng)過(guò)固化的成膜物質(zhì)，所以水性道路涂料的耐久性問(wèn)題比較嚴(yán)重。因?yàn)椋厦婊衔镏g的快速反應(yīng)，在道路涂料上方形成一層保護(hù)膜，它可以在較短時(shí)間內(nèi)固化，而且強(qiáng)度也足以抵擋車輛的壓力，當(dāng)?shù)诙迎h(huán)氧樹脂充分固化后，道路涂料整體強(qiáng)度便達(dá)到了技術(shù)要求。我認(rèn)為這鐘辦法可以解決水性涂料耐磨抗壓的問(wèn)題，但它需要相應(yīng)精度較高的涂覆設(shè)備，而且其中的第一層涂料的強(qiáng)度指標(biāo)要求嚴(yán)格，上面介紹的脲醛樹脂只是其中一種而且它的固化時(shí)間還顯稍長(zhǎng)，因此，還有待發(fā)現(xiàn)固化速度更快、強(qiáng)度更高的涂料。

其次，在反光性能方面。道路標(biāo)線在雨天時(shí)雨水浸濕了的道路的表面，并形成一層水膜，將暴露在空氣中、半埋在涂料里的反光玻璃微珠完全淹沒(méi)；此時(shí)，反光玻璃微珠完全失去了干燥天氣下的反光作用。但若只是單純的把微珠的粒徑變大，比如變成1-4mm，又會(huì)因粒徑太大而降低涂料反光的均勻性與平整度，我認(rèn)為，可以采取一種折中的辦法，先將大直徑的微珠撒在尚未干透的涂料上，讓其一半左右埋入涂料，然后再撒一些小直徑的玻璃微珠。或者在撒完大直徑的玻璃微珠后，再涂一層涂料，然后，在這層涂料上再撒小直徑的玻璃微珠；這樣道路涂料中小直徑的玻璃微珠被大直徑的玻璃微珠\"托\(zhòng)"起，高于涂料的平面，在雨天就不會(huì)輕易被水浸沒(méi)，但這種辦法也有其自身的缺點(diǎn)，就是會(huì)使涂料標(biāo)線的厚度增加，成本提高，而且，耐磨性也會(huì)有所降低。

3 結(jié)論

我認(rèn)為改進(jìn)和提高我國(guó)目前的路面標(biāo)線性能，縮短與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的差距，應(yīng)從以下幾方面去努力：

3.1 正確選擇材料，開發(fā)新型原料。道路涂料應(yīng)向著抗紫外線、熱穩(wěn)定以及與道路涂料的成膜物質(zhì)相容性等方面去探索，積極開發(fā)具有反光效果好、耐磨、耐壓，且能源消耗低的新型原料。

3.2 從環(huán)保的角度出發(fā)，積極研制開發(fā)環(huán)保節(jié)能的道路涂料。如必須注意減少使用需要特殊固化條件才能固化的樹脂，避免使用在固化過(guò)程中會(huì)向環(huán)境中揮發(fā)很多有機(jī)溶劑的涂料等；同時(shí)積極開發(fā)水性涂料、無(wú)溶劑涂料等新型涂料。

3.3 加大對(duì)道路涂料施工設(shè)備的設(shè)計(jì)開發(fā)。我國(guó)目前道路涂覆所用的設(shè)備有很大一部分還是用從國(guó)外引進(jìn)的機(jī)械設(shè)備來(lái)施工，使我國(guó)道路涂料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展受到了限制，因此，在目前加大對(duì)我國(guó)道路施工設(shè)備的開發(fā)是一件非常緊迫也是非常重要的事情。

3.4 利用本地資源的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合我國(guó)原料資源分布特點(diǎn)。充分發(fā)揮我國(guó)資源種類多，分布廣的優(yōu)勢(shì)，因地制宜的開發(fā)各種具有地方資源特色的原料。

3.5 注重質(zhì)量與美觀的結(jié)合。路面標(biāo)線不僅僅可以起到指示的作用同時(shí)還可以起美化道路環(huán)境的作用，給駕駛員以舒適感，減少疲勞，同時(shí)，也大大減少了交通事故的發(fā)生。

綜上所述，道路標(biāo)線的選材與設(shè)計(jì)應(yīng)本著節(jié)能、環(huán)保、因地制宜的原則，積極開發(fā)本國(guó)資源，同時(shí)借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù)縮短開發(fā)周期，研制出既適合我國(guó)國(guó)情又有充分應(yīng)用市場(chǎng)的新型材料，使我國(guó)高速公路更加美觀、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用。