多功能儲能發(fā)光標線在極寒地區(qū)公路中的應用

劉祖臣 劉立湘 冒衛(wèi)星 侯爵

摘 ?要：為了疏通夜間交通，指導車輛運行，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)光標線，檢測結果表明：與普通標線相比，發(fā)光標線外觀良好，涂層的色度符合國家標準要求，反光性強，標線抗滑擺值為50BPN，逆反射系數符合國家標準，耐磨性強，在關燈的狀態(tài)下仍具有發(fā)光功能，凍融穩(wěn)定性高等特點。在低等級公路使用儲能式發(fā)光標線，發(fā)光標線在夜晚可以有效的引導交通參與者安全行駛，減少交通事故的發(fā)生。

關鍵詞：發(fā)光標線;極寒地區(qū);儲能;凍融穩(wěn)定性高

中圖分類號：U41 文獻標志碼：A ? ? ? ? 文章編號：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)的道路標線涂料，主要是指溶劑型和熱熔型兩種標線涂料。作為道路交通“語言”的關鍵基礎設施，道路交通標線提供誘導、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GB 5768.3-2016《道路交通標志和標線第3部分》中道路交通標線的定義，道路交通標線主要是施劃于道路上各種線條、箭頭、文字、圖案及立面標記、實體標記。道路交通標線主要是由油漆涂料及反光玻璃微珠構成，根據涂料材料的不同，主要有溶劑型、熱熔型和雙組份型三類[1-2]。目前， 我國的路面標線涂料基本上是以熱熔型為主，溶劑型為輔的局面，標線涂料主要有水性道路交通標線涂料、熱熔型道路交通標線涂料、溶劑型道路交通標線涂料、雙組份道路交通標線涂料這四大類。水性道路交通標線不僅具有較強的全天候可視性、穩(wěn)定性、粘結性、耐磨性和防滑安全性，而且還有較長的使用壽命、簡單的施工工藝、優(yōu)異的重涂性、較低的維護成本以及友好的施工環(huán)境。熱熔型道路交通標線涂料具有超速干（一般3～5min）、耐久、耐磨性優(yōu)異、夜間反光度好等特點。一般用于新修高速公路、公路特殊路段和危險路段以及路面平整度要求不嚴格路段的標線。溶劑型道路交通標線涂料具有良好的力學性能，在道路施工中應用較為廣泛。雙組份道路交通標線涂料具有標線不易開裂，夜間和雨天反光性能優(yōu)異[3-4]。李長安[5]提出在熱熔標線施工的方法中，標線涂料要求材料流量必須與車速形成一個合理的關系，才可以劃出質量較好的標線。

2 實驗部分

2.1 發(fā)光標線的外觀

發(fā)光標線具有良好的視認性，寬度應一致、邊緣整齊、線型規(guī)則、線條流暢標線涂層厚度應均勻，無起泡、皺紋、斑點、開裂、發(fā)戮、脫落、泛花等現象。標線內的缺陷面積約為2%。標線橫向和縱向的長度在允許范圍內。

2.2 發(fā)光標線涂層厚度

測出標線涂層的厚度為1.9mm，符合國標GBT16311-2005中熱熔型涂料標線厚度范圍0.7～2.5mm之間。

2.3 發(fā)光標線涂層的色度性能

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，用D65光源45/0色度計測定其色坐標和亮度因素，由表1可以得出結論：其色品坐標χ，y值和亮度因素符合GB2893的規(guī)定。

2.4 發(fā)光標線與普通標線在暗室中開關燈狀態(tài)下的比較

在2個暗室中分別劃四條長20m、寬20cm的標線，比較開燈和關燈條件下標線的狀態(tài)。

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

2.5 發(fā)光標線抗滑性能

發(fā)光標線應具有抗滑性能，用擺式儀測量標線抗滑擺值為50BPN，符合國標要求。

2.6 面撒玻璃珠分布

用5倍放大鏡觀察反光標線面撒玻璃珠是否分布均勻，無結團、成塊現象，與標線涂層的粘接情況良好，符合國標GBT16311-2005中的規(guī)定。

2.7 逆反射系數

在干燥狀態(tài)下，將觀察角調為1.050°，入射角為88.76°的標線逆反射系數測量儀按行車方向平放在抽樣檢測點的標線上，測取每個點上的逆反射系數，如圖4所示，求算術平均值，符合國標GBT16311-2005中的規(guī)定。

從表2可以看出，發(fā)光標線的逆反射系數明顯高于普通標線，說明發(fā)光標線的反光效果好。由于發(fā)光標線涂料中添加了多功能儲能式發(fā)光材料，吸收了波長小于380nm的不可見光，并將其轉化為可見光，起到了增光增亮的作用，于是當太陽光照射到發(fā)光標線上時，其反射光的強度增大，逆反射系數增大。

2.8 耐磨性

將多功能儲能發(fā)光標線漆涂抹在水泥石棉板上，水泥石棉板固定在轉臺上，JM-100橡膠砂輪測試其耐磨性，其結果≤40，符合標準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能式發(fā)光標線用涂料，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為一個周期，連續(xù)循環(huán)3個周期后，從圖5可以看出，發(fā)光標線沒有出現凍裂現象和結皮現象，說明此標線抗凍穩(wěn)定性較好。

3 結論

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

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

（3）以內蒙古海拉爾機場標線施劃為示范工程，其逆反射亮度系數高于同區(qū)域同期施劃的常規(guī)熱熔標線20%以上。

參考文獻：

[1]馬靜潔，黃磊.道路交通標線可視性研究[J].學術研討，2018（10）：169-170.

[2]杜玲玲，李興仁.國外道路標線材料的發(fā)展趨勢[J].公路交通科技，2000，17（6）：64-65.

[3]付建偉，王成彪.道路交通標線涂料發(fā)展研究及合理選用[J].百業(yè)科技，2007（1）：111-112.

[4]孔佩佩.道路交通標線涂料的研究進展[J].涂層與防護，2019，40（1）：48-50.

[5]李長安.高速公路道路熱熔標線分析[J].現代商貿工業(yè)，2008，20（6）：352.