多功能儲(chǔ)能發(fā)光標(biāo)線在極寒地區(qū)公路中的應(yīng)用

劉祖臣 劉立湘 冒衛(wèi)星 侯爵

摘 ?要：為了疏通夜間交通，指導(dǎo)車輛運(yùn)行，保障道路交通安全，研發(fā)了一種適用于極寒地區(qū)的道路發(fā)光標(biāo)線，檢測(cè)結(jié)果表明：與普通標(biāo)線相比，發(fā)光標(biāo)線外觀良好，涂層的色度符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，反光性強(qiáng)，標(biāo)線抗滑擺值為50BPN，逆反射系數(shù)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，耐磨性強(qiáng)，在關(guān)燈的狀態(tài)下仍具有發(fā)光功能，凍融穩(wěn)定性高等特點(diǎn)。在低等級(jí)公路使用儲(chǔ)能式發(fā)光標(biāo)線，發(fā)光標(biāo)線在夜晚可以有效的引導(dǎo)交通參與者安全行駛，減少交通事故的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：發(fā)光標(biāo)線;極寒地區(qū);儲(chǔ)能;凍融穩(wěn)定性高

中圖分類號(hào)：U41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號(hào)：2095-2945（2020）01-0173-03

Abstract： In order to dredge the night traffic， guide the vehicle operation， and ensure road traffic safety， a luminescent road markings suitable for extremely cold regions was developed. The test results show that the illuminating markings are in good appearance and the chromaticity of coating is consistent. National standard， strong reflective， marking anti-slip value of 50 BPN， retro reflection coefficient in line with national standards， strong wear resistance， still has a light-emitting function in the state of turning off the light， high freeze-thaw stability， compared with ordinary marking. Energy-saving illuminating markings are used on low-grade roads， and illuminating markings can effectively guide traffic participants to drive safely at night and reduce traffic accidents.

Keywords： luminescent markings; extremely cold regions; energy storage; high freeze-thaw stability

1 概述

傳統(tǒng)的道路標(biāo)線涂料，主要是指溶劑型和熱熔型兩種標(biāo)線涂料。作為道路交通“語(yǔ)言”的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，道路交通標(biāo)線提供誘導(dǎo)、分流、提示或限制等作用，在保障安全通行、交通管理方面起著重要的作用。根據(jù)GB 5768.3-2016《道路交通標(biāo)志和標(biāo)線第3部分》中道路交通標(biāo)線的定義，道路交通標(biāo)線主要是施劃于道路上各種線條、箭頭、文字、圖案及立面標(biāo)記、實(shí)體標(biāo)記。道路交通標(biāo)線主要是由油漆涂料及反光玻璃微珠構(gòu)成，根據(jù)涂料材料的不同，主要有溶劑型、熱熔型和雙組份型三類[1-2]。目前， 我國(guó)的路面標(biāo)線涂料基本上是以熱熔型為主，溶劑型為輔的局面，標(biāo)線涂料主要有水性道路交通標(biāo)線涂料、熱熔型道路交通標(biāo)線涂料、溶劑型道路交通標(biāo)線涂料、雙組份道路交通標(biāo)線涂料這四大類。水性道路交通標(biāo)線不僅具有較強(qiáng)的全天候可視性、穩(wěn)定性、粘結(jié)性、耐磨性和防滑安全性，而且還有較長(zhǎng)的使用壽命、簡(jiǎn)單的施工工藝、優(yōu)異的重涂性、較低的維護(hù)成本以及友好的施工環(huán)境。熱熔型道路交通標(biāo)線涂料具有超速干（一般3～5min）、耐久、耐磨性優(yōu)異、夜間反光度好等特點(diǎn)。一般用于新修高速公路、公路特殊路段和危險(xiǎn)路段以及路面平整度要求不嚴(yán)格路段的標(biāo)線。溶劑型道路交通標(biāo)線涂料具有良好的力學(xué)性能，在道路施工中應(yīng)用較為廣泛。雙組份道路交通標(biāo)線涂料具有標(biāo)線不易開(kāi)裂，夜間和雨天反光性能優(yōu)異[3-4]。李長(zhǎng)安[5]提出在熱熔標(biāo)線施工的方法中，標(biāo)線涂料要求材料流量必須與車速形成一個(gè)合理的關(guān)系，才可以劃出質(zhì)量較好的標(biāo)線。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 發(fā)光標(biāo)線的外觀

發(fā)光標(biāo)線具有良好的視認(rèn)性，寬度應(yīng)一致、邊緣整齊、線型規(guī)則、線條流暢標(biāo)線涂層厚度應(yīng)均勻，無(wú)起泡、皺紋、斑點(diǎn)、開(kāi)裂、發(fā)戮、脫落、泛花等現(xiàn)象。標(biāo)線內(nèi)的缺陷面積約為2%。標(biāo)線橫向和縱向的長(zhǎng)度在允許范圍內(nèi)。

2.2 發(fā)光標(biāo)線涂層厚度

測(cè)出標(biāo)線涂層的厚度為1.9mm，符合國(guó)標(biāo)GBT16311-2005中熱熔型涂料標(biāo)線厚度范圍0.7～2.5mm之間。

2.3 發(fā)光標(biāo)線涂層的色度性能

用30μm的涂膜涂布器將試料涂布于水泥石棉板（200mm×150mm×5mm）上制成樣板，涂面向上放置24h，然后在涂面上任取3點(diǎn)，用D65光源45/0色度計(jì)測(cè)定其色坐標(biāo)和亮度因素，由表1可以得出結(jié)論：其色品坐標(biāo)χ，y值和亮度因素符合GB2893的規(guī)定。

2.4 發(fā)光標(biāo)線與普通標(biāo)線在暗室中開(kāi)關(guān)燈狀態(tài)下的比較

在2個(gè)暗室中分別劃四條長(zhǎng)20m、寬20cm的標(biāo)線，比較開(kāi)燈和關(guān)燈條件下標(biāo)線的狀態(tài)。

從圖2、3可以看出在關(guān)燈狀態(tài)下和在開(kāi)燈狀態(tài)下，普通標(biāo)線和發(fā)光標(biāo)線區(qū)別不大，但在開(kāi)燈1h后，然后關(guān)燈狀態(tài)下觀察，發(fā)光標(biāo)線仍然能發(fā)光，而普通標(biāo)線在關(guān)燈狀態(tài)下一片漆黑。

2.5 發(fā)光標(biāo)線抗滑性能

發(fā)光標(biāo)線應(yīng)具有抗滑性能，用擺式儀測(cè)量標(biāo)線抗滑擺值為50BPN，符合國(guó)標(biāo)要求。

2.6 面撒玻璃珠分布

用5倍放大鏡觀察反光標(biāo)線面撒玻璃珠是否分布均勻，無(wú)結(jié)團(tuán)、成塊現(xiàn)象，與標(biāo)線涂層的粘接情況良好，符合國(guó)標(biāo)GBT16311-2005中的規(guī)定。

2.7 逆反射系數(shù)

在干燥狀態(tài)下，將觀察角調(diào)為1.050°，入射角為88.76°的標(biāo)線逆反射系數(shù)測(cè)量?jī)x按行車方向平放在抽樣檢測(cè)點(diǎn)的標(biāo)線上，測(cè)取每個(gè)點(diǎn)上的逆反射系數(shù)，如圖4所示，求算術(shù)平均值，符合國(guó)標(biāo)GBT16311-2005中的規(guī)定。

從表2可以看出，發(fā)光標(biāo)線的逆反射系數(shù)明顯高于普通標(biāo)線，說(shuō)明發(fā)光標(biāo)線的反光效果好。由于發(fā)光標(biāo)線涂料中添加了多功能儲(chǔ)能式發(fā)光材料，吸收了波長(zhǎng)小于380nm的不可見(jiàn)光，并將其轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)光，起到了增光增亮的作用，于是當(dāng)太陽(yáng)光照射到發(fā)光標(biāo)線上時(shí)，其反射光的強(qiáng)度增大，逆反射系數(shù)增大。

2.8 耐磨性

將多功能儲(chǔ)能發(fā)光標(biāo)線漆涂抹在水泥石棉板上，水泥石棉板固定在轉(zhuǎn)臺(tái)上，JM-100橡膠砂輪測(cè)試其耐磨性，其結(jié)果≤40，符合標(biāo)準(zhǔn)JT280-2004中的要求。

2.9 凍融穩(wěn)定性

在一塊規(guī)格為10cm×20cm的木板上涂上多功能儲(chǔ)能式發(fā)光標(biāo)線用涂料，在80℃的烘箱中烘干24h，然后在-5℃±2℃條件下放置18h后，立即置于-30℃±2℃條件下放置6h為一個(gè)周期，連續(xù)循環(huán)3個(gè)周期后，從圖5可以看出，發(fā)光標(biāo)線沒(méi)有出現(xiàn)凍裂現(xiàn)象和結(jié)皮現(xiàn)象，說(shuō)明此標(biāo)線抗凍穩(wěn)定性較好。

3 結(jié)論

（1）與傳統(tǒng)的交通標(biāo)線相比，發(fā)光標(biāo)線在夜間具有自發(fā)光的性能。

（2）研發(fā)的抗裂型道路發(fā)光交通標(biāo)線抗裂性能明顯優(yōu)于同區(qū)域常規(guī)標(biāo)線的抗裂效果。

（3）以內(nèi)蒙古海拉爾機(jī)場(chǎng)標(biāo)線施劃為示范工程，其逆反射亮度系數(shù)高于同區(qū)域同期施劃的常規(guī)熱熔標(biāo)線20%以上。

參考文獻(xiàn)：

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