雙組份高亮度反光瓷質材料的應用研究

王吉生

（酒泉公路事業發展中心高速公路養護所，甘肅酒泉 735000）

0 引言

雙組份高亮度反光瓷質材料是一種逆反射值不低于220mcd·m-2·1x-1，使用兩年后的逆反射值不低于150mcd·m-2·1x-1的高亮度反光瓷質材料，此種材料持續反光性能好、耐久性能高。文章從道路標線的發展出發，對雙組份高亮度反光瓷質材料（標線和防撞墻噴刷材料）與普通反光材料的對比，以及該材料在工程中的實際應用進行分析，得出：雙組份高亮度反光瓷質材料不僅適合新建路面，在公路養護中也能實現舊標線“一噴即亮”，是快速養護的新產品，且在雨夜或潮濕狀態下該材料的反光效果也極佳，在高速公路安全行駛中能夠發揮很大的作用。

1 道路標線的發展

1.1 早期標線可有可無階段

我國的早期道路類型以土石路為主，在改革開放前，高速公路基本處于空白狀態。早期，民眾的交通工具多以牲畜為動力，私家車數量很少，民眾對公路的需求也比較低。在這個階段，對公路標線的需求也基本處于無需求的狀態。

1.2 前期標線適度使用階段

隨著改革開放，我國的國民經濟飛速發展，混合車型作為代步工具，以往以牲畜為動力的交通工具已慢慢跟不上社會的發展，土石路也無法滿足交通運輸業的發展需求，由此逐步開始修建柏油馬路。

隨著柏油馬路的新建，道路標線也慢慢出現在民眾的視野中。早期的標線大多用于大型城市道路，并沒有大范圍推廣。早期標線繪制主要采用酯膠漆材料，交通標線易干、易裂、易損，且無反光效果，使用上有一定的局限性——僅限于白天的道路指示。所以，標線的使用也是局部的，并沒有大范圍地進行推廣。

1.3 中期標線廣泛使用階段

隨著國內惠民措施的實施，以及公共服務事業的興起，民眾對公路交通運輸需求的要求也不斷提高，對交通標線也提出更高的要求，反光標線漸漸走入民眾的生活。

隨著道路標線材料的發展，各種類型的標線涂料，如常溫溶劑型涂料、水性涂料和熱熔涂料等，如雨后春筍般涌現，標線涂料迎來了巨大的發展機遇。標線的應用范圍也越來越廣泛，從高速公路到城市街道，標線成為公路交通中不可或缺的一部分，進入了廣泛應用階段。

1.4 后期標線轉型環保型階段

隨著交通業的快速發展，近年來綠色交通成為交通領域的熱議話題。傳統的熱熔標線涂料，過高的加熱溫度會導致資源浪費；而溶劑標線涂料施工時揮發的有害物質會污染環境。

與之相比，雙組份高亮度反光瓷質材料施工簡易，可機械攤鋪一次成型，無污染、節約資源，還具有耐久、抗磨、抗滲和抗腐蝕等優點，該材料也因上述優點逐漸被廣泛應用于交通標線施工。

2 防撞墻的變化

2.1 早期的防撞墻

早期公路上使用的防撞墻為混凝土原色，反光性能幾乎為零。這種防撞墻的作用僅限于防止行駛于橋梁的車輛墜落，且無法有效保證車輛夜間行駛于橋梁的安全性。

2.2 當前的防撞墻

當前，隨著交通量的增大和公路等級的劃分，對公路橋梁防撞墻有了更高的要求。除了要求其能夠在白日起到指引交通、保證車輛行駛安全的作用，還要求其本身具有一定的反光性能，能夠為夜間行駛的車輛提供安全指示。雙組份高亮度反光瓷質材料的引入，能夠更好地實現橋梁防撞墻的夜間指示功能，可大大提高車輛夜間行駛的安全性。

3 雙組份高亮度反光瓷質材料的性能

3.1 多種道路標線材料性能對比

3.1.1 不同標線材料的反光壽命和反光亮度對比

雙組份高亮度反光瓷質標線是道路標線中使用壽命最長、反光亮度最高的材料，其次是熱熔涂料標線、普通雙組份涂料標線和水性涂料標線。由于高速公路上夜間沒有路燈照明，加之行車速度快，為保證行車安全，最適合使用噴涂型雙組份高亮度反光瓷質標線。

3.1.2 不同標線材料的耐磨壽命對比

噴涂型雙組份高亮度反光瓷質標線、熱熔涂料標線和刮涂型雙組份標線的耐磨壽命都可以達到3 年以上。而水性涂料標線和普通噴涂型雙組份涂料標線的耐磨壽命只有1～2 年。

3.1.3 不同標線材料的包工包料綜合價格對比

噴涂型雙組份高亮度反光瓷質標線不需要清除舊標線，可以直接噴涂新標線覆蓋舊標線，能夠節省清除舊標線的資金。相比之下，熱熔涂料標線需要清除舊標線，清除舊標線的費用為35 元/m2，施劃新標線的費用為45 元/m2，整體施工成本合計80 元/m2左右，是雙組份高亮度反光瓷質標線單價的1 倍以上。

3.2 雙組份高亮度反光瓷質標線的優越性

3.2.1 高反光性

高等級公路要求標線夜間的反光亮度高，且要求材料使用壽命長，白色標線的初始逆反射亮度系數要達到國家標準，即150mcd·m-2·1x-1以上[1]。雙組份高亮度反光瓷質標線的初始逆反射亮度系數可達300mcd·m-2·1x-1以上，且該材料的使用壽命長，標線使用一年后標線逆反射亮度系數仍能達到220mcd·m-2·1x-1以上，超過國家標準150mcd·m-2·1x-1。

3.2.2 耐磨壽命長

雙組份高亮度反光瓷質標線耐磨壽命長，達三年以上，且逆反射亮度系數始終能達到100mcd·m-2·1x-1以上，滿足國家對高速公路路面標線反光性能的要求。

3.2.3 施工方便，綜合養護成本低

雙組份高亮度反光瓷質標線施工不需要清除舊標線，覆蓋舊標線直接噴涂即可，能夠節省清除舊標線的資金，且后期的綜合養護成本較低，性價比較高。

3.2.4 抗污染性好，不易脫落

一般的熱熔涂料加熱后會污染環境，而雙組份高亮度反光瓷質標線可在簡單清除灰塵后直接噴涂，無需加熱，綠色環保，無污染。

3.2.5 應用范圍更廣

雙組份高亮度反光瓷質不僅可用于高速公路、普通國省干道道路標線施劃，也可用于橋梁防撞墻面層噴涂，以及公路其他反光構件面的施工，該材料還具有防銹和防蝕等用途，應用范圍更加廣泛。

4 雙組份高亮度反光瓷質材料在高速公路中的應用

4.1 雙組份高亮度反光瓷質標線

4.1.1 工程概況

2020 年5 月，經路況調查統計，G30 線連霍高速公路嘉安段K2451+340—K2452+340、SK2467+000—SK2468+000、SK2522+000—SK2528+700、SK2583+500—SK2584+500 等路段，經過多年通車，路面原有的標線已大量龜裂、脫落、污染，反光性能達不到國家對高速公路路面標線反光性能的要求，即便是補劃傳統的熱熔標線，新補劃的標線仍有龜裂紋，且使用壽命短，反光亮度差。為改善路面標線反光性能，提升路面行車安全系數，引入雙組份高亮度反光瓷質材料進行標線補劃。

4.1.2 工程要求

第一，該工程要求采用噴涂標線方式施工，不得采用刮涂標線的方式施工。

第二，允許噴涂施工的反光標線有毛邊，允許噴涂施工的反光標線寬窄和長短有誤差。

第三，噴涂型反光標線的厚度要達到國家標準0.4mm 以上。

4.1.3 工程實施

（1）進度計劃與安排

計劃開工時間為2020 年6月15日，計劃結束時間2020為年7月30日。

（2）施劃數量

累計施劃11.7km，施劃雙組份高亮度反光瓷質標線2982m2。

4.1.4 施劃前后效果對比

（1）施劃前

施劃前，標線亮度較暗，且在上一次施劃后不久便出現密集的網狀裂縫，隨著時間推移，標線掉落，造成部分標線缺失。施劃前如圖1 所示。

圖1 施劃前

（2）施劃后

施劃后，標線亮度明顯提升，反光性能非常好，能夠在夜間充分帶給駕駛人員視覺提醒，極大地提高了車輛夜間行駛的安全性。施劃后如圖2 所示。

圖2 施劃后

4.1.5 試驗檢測

（1）取樣

在標線的起點、終點及中間位置，分別以100m 長度為單位隨機選取10 個測試點，進行數據檢測。也可以1500m2為一個檢測區域，每個區域選3 段并選取5個點，進行數據檢測。

（2）目測標線的外觀

標線具有良好的線形和較好的辨識性。標線厚度均勻，無堆疊、起泡、泛花等缺陷。

（3）反光性能檢測

白色反光標線的逆反射亮度系數不應低于150mcd·m-2·1x-1，實際檢測逆反射亮度系數結果：逆反射系數達到308mcd·m-2·1x-1，遠遠大于標準規定數值，如圖3 所示。

圖3 反光系數檢測

4.2 雙組份高亮度反光瓷質材料涂裝橋梁防撞墻

4.2.1 工程概況

G30 線連霍高速公路嘉安段K2521+160、K2468+760、K2532+820、K2533+000、K2542+300、K2542+900、K2543+350 七座橋梁防撞墻涂裝材料經長期使用，部分防撞墻出現脫皮、顏色暗淡等現象，難以有效起到警示作用，此次引入雙組份高亮度反光瓷質材料進行防撞墻涂裝，恢復其性能。

4.2.2 工程實施

（1）進度計劃與安排

計劃開工時間為2020 年6 月15 日，計劃結束時間為2020 年7 月30 日。

（2）涂裝數量

共計涂裝橋梁七座，施劃雙組份高亮度反光瓷質材料1688.6m2。

4.2.3 涂裝工藝

（1）前期破損面層處理

第一，將修補面的碎石及松動的混凝土剔除并清理干凈。

第二，將修補面用水徹底沖刷干凈，沖刷時注意將泥漿沖出修補面，防止污水回流，污染修補面。

第三，沖刷干凈后，保持修補面濕潤，但不能有明水。

第四，將聚合物修補材料與水混合攪拌，同時避免出現泌水現象。聚合物修補材料25kg 加入3kg 的水（修補深坑加入30%的砂石）。采用人工攪拌方式，攪拌時需充分攪拌均勻，攪拌時間以5min 為宜，不宜過長，防止材料在攪拌桶內凝固。

第五，拌勻后將材料涂抹在修補面，再用抹子抹平收光。

第六，初凝后，立即進行養護，可采用灑水養護方式。

（2）公路防撞墻面層涂裝施工

第一，水泥墻面曬干后，將雙組份高亮度反光瓷質液體材料按照配比攪拌均勻，用手動噴槍噴涂1 遍或者交由3～5 名施工人員同時輥涂1 遍，干燥后再按照同樣的配比配制材料，再噴涂或者輥涂1 遍（材料不能在攪拌桶里久存，否則會快速干燥結塊，因此需按用量分批次配制）。

第二，確保噴涂或者輥涂2 遍，以保證顏色均勻、無泛花。2 遍噴涂和輥涂的材料用量約為0.6kg/m2。

4.2.4 涂裝前后效果對比

（1）涂裝前

涂裝前，防撞墻顏色灰暗，無亮光，難以在夜間起到反光警示作用。同時，表皮開裂、脫落，影響防撞墻整體感觀，如圖4 所示。

圖4 防撞墻涂裝前

（2）涂裝后

涂裝后，防撞墻整體亮度提升，光潔度提高，整體感觀舒適，同時夜間反光效果非常好，如圖5 所示。

圖5 防撞墻涂裝后

該新型材料在防撞墻中的應用，很大程度上提高了橋梁夜間反光指示效果和整體安全性能。

5 雙組份高亮度反光瓷質材料示范項目的經濟效益和社會效益

與傳統的熱熔涂料標線相比，雙組份高亮度反光瓷質材料的反光亮度高，初始逆反射亮度系數可達300mcd·m-2·1x-1以上，反光壽命長，標線使用一年后仍能達到國家標準（150mcd·m-2·1x-1以上），標線耐磨壽命長4～5 年，綜合成本低，且不需要清除舊標線，能夠有效節省清除舊標線的費用。該材料憑借綠色環保、無污染、施工快捷高效、綜合成本低等優勢，被廣泛應用在各等級公路標線和防撞墻中，且社會反響極佳。

6 雙組份高亮度反光瓷質材料應用拓展

雙組份高亮度反光瓷質材料不僅可以用于道路標線的施劃、防撞墻的面層涂裝，還可大范圍應用于其他領域，有較高的應用前景。

6.1 附屬交安設施面層防腐、反光的應用

雙組份高亮度反光瓷質材料還可用于高速公路、普通國省干道附屬交安設施面層防腐、反光的處理[2]。例如，高速公路天橋防撞墩的導流箭頭、橋梁防撞墻的導流箭頭，普通國省干線混凝土護欄面層處理、公路里程碑、百米樁等，都可以用這種材料來進行面層防腐、反光處理，且相較于傳統材料，雙組份高亮度反光瓷質材料的經濟價值、反光性能更高，和使用壽命。

6.2 其他行業的應用

除了在道路交通領域的應用，雙組份高亮度反光瓷質材料還可以應用于水利水電、航空等領域。例如，在水利領域，可用雙組份高亮度反光瓷質材料增強橋墩保護標識的夜間警示和指示作用；在航空領域，機場地面標識、標線、指示標志等也可利用它來增強反光指示作用、降低磨耗、延長使用壽命。

7 結語

綜上所述，雙組份高亮度反光瓷質材料以其卓越的性能和遠超其他同類用途材料的優勢，在公路交通領域被廣泛采用。為更好地提升道路安全性能，促進道路交通的可持續發展，需要對雙組份高亮度反光瓷質材料及其他新型材料進行更深入的研究。