不同城市道路標(biāo)線類型抗污染性能分析

蘭宇舟

（廈門市科發(fā)交通工程有限公司，福建 廈門 361000）

0 引言

隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，機(jī)動車保有量的增加以及城市道路改造、城市垃圾污染等因素的影響，熱熔標(biāo)線的缺陷逐步地凸顯出來，如抗污染性差、使用壽命短、反光性不夠等。據(jù)調(diào)查，大多數(shù)南方城市或多或少都存在類似問題，尤其是日均車流量大的路段、重型貨運(yùn)車比例多的路段，超負(fù)荷的運(yùn)營給道路帶來較大的壓力，路面標(biāo)線污染及損壞情況較為嚴(yán)重，一旦出現(xiàn)交通問題，將很難從交通標(biāo)線上判定責(zé)任。就標(biāo)線抗污染的原因進(jìn)行分析，通過G228 線（原S201 線K558+456—K613+621）交通標(biāo)線項目，對比溶劑型標(biāo)線、熱熔標(biāo)線、雙組份標(biāo)線的特性，闡述各自的優(yōu)缺點，并通過實際應(yīng)用探討各分類標(biāo)線的可行性。

1 城市道路標(biāo)線情況

現(xiàn)階段，南方大多在新建道路上采用熱熔反光標(biāo)線。泉州市作為福建省地級市，汽車保有量較多。部分道路上存在車輛輪胎橡膠層抹黑標(biāo)線，甚至車輛緊急制動后，輪胎拉黑標(biāo)線，造成污染等情況。而在北方，由于氣候、溫度等客觀原因，早期多采用溶劑型標(biāo)線。相對于熱熔標(biāo)線來說，溶劑型標(biāo)線雖然具有較好的抗污性，但是其厚度薄，使用壽命短，需頻繁維護(hù)。

2 道路標(biāo)線的性能分析

2.1 溶劑型標(biāo)線

溶劑型標(biāo)線又稱常溫型標(biāo)線漆，是環(huán)保型產(chǎn)品（不含甲苯、二甲苯），由改性丙烯酸樹脂、顏填料、助劑等材料組成，是一種普及型路面標(biāo)線涂料。施工厚度一般為0.2mm，標(biāo)線的成型過程是靠溶劑揮發(fā)，自身黏結(jié)完成，其色彩鮮艷，符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，無泛黃、變色、開裂現(xiàn)象，亮度因素高，可視性強(qiáng)。在工作面干燥、干凈、保證漆膜厚度的前提下噴涂，無剝落現(xiàn)象，對施工機(jī)械無特殊要求，噴涂、手工刷涂均可，多適用于小區(qū)、廠區(qū)等。

經(jīng)過觀察發(fā)現(xiàn)，該標(biāo)線成本低，施工速度快，二次施工不需要清除舊線，可直接覆蓋。但是其溶劑易揮發(fā)出甲苯等有毒氣體，對人體和環(huán)境有一定的危害和污染。玻璃珠與溶劑的親和力差，且容易脫落，在交通流較大的城市道路上磨損快，無法實現(xiàn)夜間反光的效果，使用壽命短，一般為6～12 個月。另外，固化時間較長，在實際道路使用中，需要待其完全干燥方可通車放行，極易造成交通擁堵。

2.2 熱熔標(biāo)線

目前，熱熔反光標(biāo)線是一種比較成熟的道路標(biāo)線產(chǎn)品，在近十多年的發(fā)展過程中，在原材料的選材、配比以及生產(chǎn)施工方面都極為成熟。它使用專用的施工設(shè)備，如熱熔釜，將標(biāo)線涂料加熱到180～220C 溶化后，用專門劃線機(jī)施劃到路面上。其中，熱熔涂料是由樹脂、顏料、玻璃珠等材料混合生產(chǎn)而成。

熱熔標(biāo)線施工較為簡單，且施工造價低。在使用劃線機(jī)施劃時，通過放樣，做到線形優(yōu)美，但是，它也存在一些缺點。在經(jīng)過幾次觀察及實際施劃過程后，發(fā)現(xiàn)熱熔標(biāo)線有抗污染差等缺點，主要有以下幾點：

其一，熱熔標(biāo)線材料采用石油樹脂作為主要原材料，樹脂是熱塑性材料。夏天施工時，道路溫度較高，涂料施劃后，干得較慢，且容易變軟，灰塵等臟污物容易黏結(jié)于標(biāo)線上。

其二，在城市道路上行駛的車輛通常速度較慢，且變道多，輪胎碾壓摩擦標(biāo)線頻率高，常常把灰塵、剎車痕跡等污染物帶到標(biāo)線上。

其三，施工時，涂料的流動性和黏度要適中，便于表面層玻璃珠的散布和附著。涂料過硬，玻璃珠附著不好易被車輪磨掉；涂料過軟，玻璃珠被壓入涂層中會降低反光效果，標(biāo)線容易變黑；涂料過薄，玻璃珠難以附著。

其四，施工時，若風(fēng)力很大，會造成玻璃珠被吹向一側(cè)影響反光效果。在舊標(biāo)線上或凸凹不平的路面上施工，涂層膜厚不均，影響玻璃珠附著。凸處涂層薄，易脫落；凹處涂層厚，浸入涂層內(nèi)部，影響反光效果，使標(biāo)線變黑，空洞增多。

其五，反光效果持續(xù)性差，逆反射亮度系數(shù)值低。熱熔標(biāo)線在初次施工時，初始逆反射亮度系數(shù)能達(dá)到180～280mcd·m·lx，但在道路的使用過程中，逆反射亮度系數(shù)會迅速下降，在6～10 個月時間內(nèi)，可能下降2/3 以上，個別檢測值會低到50mcd·m·lx。

其六，因熱熔標(biāo)線的厚度在1.8～2.2mm 之間，標(biāo)線在路面施工干結(jié)后，承受收縮應(yīng)力和熱脹應(yīng)力。這些力在標(biāo)線使用時間長后，容易產(chǎn)生裂縫，破壞標(biāo)線表面的抗污性和反光性。

為解決標(biāo)線不清楚的問題，除了環(huán)境及城市等客觀因素之外，現(xiàn)階段考慮通過更換標(biāo)線材料或改善施工方式解決。經(jīng)過研究，提出有關(guān)解決熱熔標(biāo)線污染等問題的方法。

其一，在標(biāo)線施劃過程中，需先清潔施工界面，然后涂抹下涂劑，標(biāo)線施劃需待下涂劑干燥后方可進(jìn)行。下涂劑未干透就施工，施工地面打掃得不干凈或施工界面潮濕，地面上的顆粒物體過多，附著雜物導(dǎo)致空氣間隙增多，會使高溫的標(biāo)線遇到低溫的路面和下涂劑后，里面的水汽產(chǎn)生汽化現(xiàn)象。蒸騰作用導(dǎo)致氣泡增多，且表面的雜質(zhì)無法排除，再經(jīng)車輛行駛碾壓，標(biāo)線表面會出現(xiàn)密集的氣孔，久之，氣孔內(nèi)就會存在污染物。施工時，應(yīng)盡量避免該問題。南方地區(qū)天氣潮濕，應(yīng)盡量避開高溫午時施工。

其二，涂料受潮的問題。燒料時可以適度延長加熱時間，但是要控制好加熱的溫度。不可長時間高溫?zé)?，這樣不但會使涂料施工后問題增多，更關(guān)鍵的是長時間的高溫加熱會使涂料內(nèi)部的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化，容易軟化變黑，嚴(yán)重時將導(dǎo)致涂料無法使用。涂料的原料內(nèi)部如果含有大量的雜質(zhì)，如石油樹脂內(nèi)部的空氣和雜質(zhì)，會導(dǎo)致施工后的氣泡增多。需從配合比及原材料上進(jìn)行把關(guān)，控制好原材料的質(zhì)量。

其三，標(biāo)線反光的問題和石油樹脂有關(guān)系。石油樹脂在常溫時是物理聚合狀態(tài)，其對反光玻璃珠的黏附是物理黏結(jié)，就是說它們僅僅是靠樹脂自身的膠黏性黏附，附著力較差。標(biāo)線施劃完畢后，在大量汽車車輪的摩擦下，極其容易產(chǎn)生靜電，一旦遇到相反電荷的微粒，便會相互吸引，吸附大量的灰塵。而且涂料本身的耐磨性也較差，使用填料的粒徑較大，使用一段時間后，表面的玻璃珠會迅速脫落，光滑程度被破壞，使表面張力增大，極易吸附車輛尾氣或漏出的汽油、機(jī)油等，從而造成反光值下降。

2.3 雙組份標(biāo)線

基于常溫型標(biāo)線和熱熔標(biāo)線存在的問題，在國內(nèi)，雙組份標(biāo)線開始被廣泛應(yīng)用。雙組份主要是指甲基丙烯酸甲酯（Methyl methacrylate），簡稱MMA。涂料生產(chǎn)商在該樹脂中加入顏料、填料以及助劑制成標(biāo)線材料。在標(biāo)線施工時，該涂料與固化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而固化成膜。甲基丙烯酸型樹脂由于黏度低，易噴且標(biāo)線固化時間適中，通常不需對涂料加熱，這也避免了普通標(biāo)線軟化的問題。

MMA 雙組份標(biāo)線的施工方式有噴涂（膜厚0.5～0.7mm）、刮涂以及彩色防滑標(biāo)線。通常道路施工常采用刮涂型，刮涂又分為平面型（膜厚1～1.5mm）、排骨型（基線1.2mm，排骨突起高4～5mm）以及點狀結(jié)構(gòu)型（點狀面積占60%，高度3～4mm）。

涂劃期間路面必須干燥，避免遇水，以免降低標(biāo)線附著力，道路應(yīng)清潔，無浮塵、油污等。施工前，B組份需加入固化劑約2%進(jìn)行混合，充分?jǐn)嚢?，常溫下可保?～2d,施劃時加入固化劑的B 組份一旦與A組份混合，便很快發(fā)生反應(yīng)而固化。區(qū)別于熱熔標(biāo)線涂料在高溫下熱熔釜內(nèi)加熱溶化，施劃時在常溫下固化成型，也不同于常溫冷漆標(biāo)線僅靠涂料內(nèi)混的溶劑揮發(fā)后固化成型，通過材料混合產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而形成的MMA 雙組份標(biāo)線有諸多的好處和作用。

MMA 雙組份標(biāo)線的主要膜物活性丙烯酸樹脂中含有大量的分子雙鍵，在引發(fā)劑的誘導(dǎo)下斷裂發(fā)生聚合。通過聚合化學(xué)反應(yīng)，樹脂中的這些分子單體就形成了相互關(guān)聯(lián)的大分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，將涂料內(nèi)部的各個組份緊密地結(jié)合，使標(biāo)線、地面固成整體，附著力好，在使用過程中，不易因磨損產(chǎn)生孔洞，灰塵也不易進(jìn)入涂料內(nèi)部，使標(biāo)線具有更好的抗污能力。而且MMA 雙組份標(biāo)線流動性好，又有足夠的成型時間，固化成膜后，標(biāo)線表面光滑，不易沾染污塵，能夠長期保持潔凈的效果。另外，還可以通過選擇疏水性的顆粒顏料，構(gòu)建出一個疏水表面，使污染物只能松散地堆積在標(biāo)線表面，容易被雨水沖走。

其一，MMA 雙組份標(biāo)線采用活性MMA 反應(yīng)型丙烯酸甲酯樹脂，通過化學(xué)反應(yīng)有效地提高標(biāo)線涂膜的耐溫變性能，其成膜過程中為高分子聚合反應(yīng)，聚合物裂解需要的反應(yīng)活化能很高，在常溫環(huán)境下，是一個不可逆的過程。換句話說，標(biāo)線在成型后不會受到溫度的影響而發(fā)軟、變脆，減少污染物的黏結(jié)機(jī)會，從而提高標(biāo)線在城市道路使用過程中的抗污性能。

其二，熱熔標(biāo)線在使用過程中，容易黏附、沾染污染物，耐污性較差。MMA 雙組份標(biāo)線涂料的主要膜物樹脂本身含有大量的軟性基因，分子結(jié)構(gòu)致密，抗靜電效果好，不易吸附污染物，能夠降低污染物對標(biāo)線的影響。

其三，MMA 雙組份標(biāo)線在開發(fā)過程中，增加了低密度、低表面張力并且可參與反應(yīng)的表面活性劑，它能夠在施工后很快游離到涂膜表層，參與樹脂的反應(yīng)。在標(biāo)線固化成膜后，這些存在于表層的表面活性劑會大大地降低涂膜表面的張力，使油污和灰塵不容易黏附，疏水性的表層結(jié)構(gòu)也使附著的少量灰塵、油污極易被雨水帶走。同時，這些表層的活性劑參與反應(yīng)，不會使涂膜發(fā)生縮孔現(xiàn)象，也不容易被來往的車輛磨損。

3 標(biāo)線試驗施工方案

3.1 標(biāo)線施工記錄

根據(jù)標(biāo)線材料和施工的方式，對熱熔型標(biāo)線和雙組份標(biāo)線進(jìn)行實際施工觀測。

施工時間：2018年12月26日。

施工溫度：15～23C。

試驗路段：G228 線K565+100—K565+300，200m試驗段。

施工工藝：安全布控—清掃路面—吹風(fēng)機(jī)清理路面灰塵—噴涂底膠—噴涂熱熔標(biāo)線/雙組份標(biāo)線—標(biāo)線凝固—交通放行。

3.2 標(biāo)線試驗結(jié)論分析

經(jīng)過三個月的觀察，兩種標(biāo)線的成型度完好。在標(biāo)線抗污染方面上，雙組份的白度較好，熱熔標(biāo)線的各個點都有不同?？傮w而言，兩種標(biāo)線完好率良好，整體效果明顯。白天行車時，標(biāo)線輪廓清晰，基本能滿足司機(jī)對車道的辨認(rèn)需求。熱熔標(biāo)線的厚度比雙組份標(biāo)線厚，在行車目測過程中，感覺更有立體感。

熱熔標(biāo)線面撒玻璃珠后，使用的是回歸反射功能。在城市道路上，如果車輛對向行駛時，對向行駛的兩方駕駛員無法通過回歸反射確認(rèn)車道，也就是常說的對向車道眩光影響；如果采用鏡面反射原理，鏡面反射效果就是在對面有汽車靠近時，它的燈光照在標(biāo)線上能夠直接折射到駕駛員的眼睛中，標(biāo)線輪廓清晰顯現(xiàn)。

在反光性方面，熱熔標(biāo)線在對向來車的情況下，標(biāo)線亮度觀感一般，而雙組份標(biāo)線在對向汽車接近時，車燈照射在標(biāo)線上折射進(jìn)駕駛員的眼睛中，標(biāo)線的輪廓清晰可見。由于觀察時間所限，對其物理壽命目前還未有定論，在使用過程中還需不斷地總結(jié)和完善，兩種標(biāo)線的參數(shù)對比見表1。

表1 MMA 雙組份標(biāo)線和熱熔標(biāo)線參數(shù)對比

標(biāo)線類型MMA雙組份標(biāo)線（白）熱熔標(biāo)線（白）標(biāo)線厚度/mm 壽命/年標(biāo)線裂紋平均逆反射亮度系數(shù)（mcd·m-2·lx-1）參考價格/（元/m2）1.3～1.5 1.8～2.5 3～8 2～3無少許≥200 100～200 130 40

從表1可以看出，雙組份標(biāo)線的使用年限、反光度以及標(biāo)線完整度均高于普通熱熔標(biāo)線?；谛詢r比對城市道路造價的控制，在實際應(yīng)用中推薦城市道路的分界線、箭頭、文字、斑馬線等需要高識別度的區(qū)域采用雙組份標(biāo)線，而在車道邊緣線、導(dǎo)流線等可采用熱熔標(biāo)線。

最后，在兩者的對比中，雙組份標(biāo)線不管是在白天還是夜晚，抗污性能明顯好于普通標(biāo)線。

4 結(jié)語

隨著公路的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，標(biāo)線的工藝、材料、品種也越來越多，在道路上的技術(shù)應(yīng)用日趨成熟，運(yùn)用范圍也越來越廣，特別是雙組份標(biāo)線在城市標(biāo)線體系中效果較好。它性能優(yōu)越，相對普通的標(biāo)線能夠更好地為城市交通服務(wù)，在材料、施工工藝、反光度、抗污性等方面上性價比更高，更為環(huán)保經(jīng)濟(jì)，更大限度體現(xiàn)人們的環(huán)保意識，也將創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。