彩色防滑路面材料新技术在公路中的应用研究

1研究目的、国内水平和发展趋势

随着中国国民经济的飞速增长,全国道路总里程快速增加,公路等级不断提高,城市道路交通立体化,机动车拥有量高速增长,行车速度加快,使得最大限度地减低交通事故的发生、进一步保障道路交通的安全逐步成为人们关注的焦点。
现有道路的减速线一般采用施划热熔型减速标线及振动标线,利用行驶车辆通过时产生的振动来警示驾驶者减速。但由于标线表面的防滑值低于路面,故标线本身起不到防滑的作用,而且在雨天时可能造成车辆的打滑。
彩色防滑材料新技术可以有效地处理事故多发地段的路面,尤其在雨天车辆通过路面时,其可提高轮胎与路面之间的摩擦力,从而起到防滑效果;并在紧急制动情况下,缩短车辆的刹车距离,增强车辆的制动减速效果,避免恶性交通事故的发生。
且彩色化的材料,能有效地提高对行车人员的警示性,通过对道路施划不同颜色,提示驾驶员在规定的路面上行驶,有利于缓解交通阻塞,预防和控制交通事故的产生,大大提高了道路的安全性。
鉴于目前国标《道路交通标志和标线》(GB5768-2009)和行业标准《路面标线涂料》(JT/T 280-2004)中对彩色防滑材料未有划分规定以及对施划方式和材料本身的要求,本文将研究彩色防滑材料在公路上的施划方式和施划路段,及对其材料质量的检验和判定方法。
本研究项目对提高道路安全性具有重要的社会意义,对将来制定道路标线新标准具有重要的指导意义。

2彩色防滑材料的防滑原理

路面的彩色防滑处理技术主要是指通过采用高性能的双组分丙烯酸树脂,将混合选定的高耐磨值的防滑骨料铺设于道路表面,使之与基材完好地结合在一起,在保证极佳的附着力、高耐磨强度的前提下,大大提高了路面的防滑值(SRT60以上),最终减少因道路表面光滑而造成的事故,并缩短刹车距离。彩色防滑路面的结构见图1。

双组分丙烯酸树脂最大的优点是可以在低温下固化,因此可以在全年任意时间施工,通过加入催干剂,可在地面最低温度为5℃时施工,固化时间大约在1h以内。它容易施工,固化后漆膜的柔韧性、延展性较好。
目前主要采用的防滑砂主要有:棕刚玉、铝矾土(氧化铝bauxite),粒径分布为1.18mm~3.35mm。
棕刚玉是以铝矾土为原料,在2 500℃下熔炼而成,体密度为3.9g/cm3。表面色泽为黑色,常用于黑色的行车道。
铝矾土是由生钒土在1 700℃下煅烧而成,体密度在3.0g/cm3以上。表面呈黄色或灰色,是采用得最多的防滑砂。

3彩色防滑材料的应用
彩色防滑路面在欧洲国家被广泛应用,大量对比数据证明它的应用不仅有利于交通阻塞的疏导,而且也是预防和控制道路交通事故的有效手段。彩色防滑路面通过道路颜色的不同提示驾驶者在规定的路面上行驶,从而避免了不同车辆的混行,提示驾驶人员前方的危险路段,并通过提供高摩擦力的面层从而起到很好的防滑效果。驾驶员驶入上述路段可以提前降低速度,并在紧急情况下缩短刹车距离,避免恶性交通事故。2004年中国针对机动车不断增加、交通事故频发的问题,在提出的安保工程中明确地列入了薄型彩色防滑路面。

彩色路面防滑系统有卓越的防滑属性,直接的效果就是大幅度降低刹车距离,防止交通事故,尤其是在阴雨天气。此外,应用在急转弯和斜坡处时,汽车打滑/侧滑现象显著减少。这种系统对于跨线桥、高速公路出入口和高速公路收费站前后等需要快速降低车速的区域尤为适用。
彩色防滑路面能够提供红、绿、蓝、黄四大色系的道路面层,色彩丰富、持久,用户有很多种选择,为城市道路、桥梁、学校、停车场、大型社区等的美化提供了新的手段。
彩色防滑路面的优点是:可快速、方便地施工;不需要改变道路结构;色彩鲜艳;颜色稳定;耐磨;防滑;用于交通减速带时有很好的视觉效果等。

4彩色防滑材料的施工

4.1基面要求
彩色防滑材料可以用于水泥混凝土、沥青、金属表面等多种路面。表面要求清理干净,除去油污、水分、尘埃。金属表面需要打砂处理,并先涂一层防锈底漆。
施工时只需将混合均匀的材料用毛滚滚涂,或用专门设计的耙刀刮涂摊铺均匀即可,在摊铺好粘结剂后立即撒布防滑砂,待其完全固化后,将多余的防滑砂扫除即可。如果需要,罩上彩色的面层,采用短毛滚筒涂装即可。
完成后的彩色防滑路面应该均匀,厚度不小于3mm,防滑摆值应大于60SRT,构造深度应大约为1mm。

4.2彩色防滑材料的防滑原料施划方式
坡度大于3.5%、长度大约为100m的纵坡:采用三根宽1m,间隔5m为一组,每组间隔11m的间隔线法。

坡度大于5%、长度大于50m的纵坡:采用满铺方法。
平曲线半径小于1 000m的弯道:采用三根宽1m,间隔5m为一组,每组间隔11m的间隔线法。
隧道的出入口:里外各延伸50m,满铺方法,在隧道入口处,增加两组间隔线收费站的减速带:采用三根1m宽,间隔5m为一组,每组间隔11m的三组间隔线,见图3。

4.3施工步骤
施工应按照生产商给出的方法进行,并按以下要求施工:树脂最小用量应不少于1.5kg/m2;防滑骨料应均匀撒布在树脂涂层表面,每平方米用量不少于10kg,在涂层完全固化并扫除多余的防滑骨料后,每平方米至少有4kg/m2的防滑骨料保持在树脂层中,完成后的防滑薄层应平整、均匀,厚度大于3mm。施工中不得滚涂防滑骨料。

4.4彩色防滑材料的试验方法
现场测试防滑值和构造深度,具体如下:
a)防滑值采用摆式防滑仪,防滑值=摩擦系数×100,测试标准:T0964-95,要求>60;
b)构造深度采用手工铺砂法测定(sand patchtest),测试方法:T0961-95;BS598:Part 105,要求>1.2mm。
表观检测:通过目测检查材料的整体效果,是否有开裂、脱落现象。
实验室测试:主要是材料性能检测,包括以下项目:
比重(Specific Gravity)(kg/l)ASTM D-792
混合使用期(Pot life@20℃)(approx mins)
硬度(Shore Hardness D)(Din 53505)(approx)ASTM D-2240

抗拉强度(Tensile Strength@23℃)(N/mm2min)
ASTM D-638
拉伸强度(Elongation at Break@23℃)(%min)
ASTM D-638
附着力(Adhesion to Road Surface)(N/mm2)(ty-pically)
漆膜韧性(Mandrel Flexibility@1/8”/0.32cm)
Pass
抗压强度(Compressive Strength)(MPa)
ASTM D-695
耐柴油试验Resistance to Diesel(TRL Report 176:Appendix M)
冻融试验Resistance to Freeze/Thaw(TRL Report 176:Appendix L)
盐雾试验Resistance to Exposure to Salt Spray
(35℃,500hrs)(BS 3900:Part F 12:1985(1991))
老化试验Resistance to Exposure to UV-A Ra-diation(ASTM G 53-96)
防滑砂PSV、AAV检测

4.5验收标准
施工结束后对彩色防滑路面进行验收,表面应均匀,厚度不小于3mm。
表观检测:通过目测检查材料的整体效果,应没有开裂、脱落现象。
防滑值:采用摆式防滑仪,防滑值=摩擦系数×100,测试标准:T0964-95,要求>65。
构造深度:采用手工铺砂法测定(Sand PatchTest),测试方法:T0961-95;BS598:Part 105,要求>1.2mm。
5结语
薄型彩色防滑路面具有红、绿、蓝、黄四大色系的道路面层,色彩丰富、持久。防滑路面的抗滑值稳定地保持在70以上。彩色路面防滑系统是一种双组分丙烯酸改性树脂材料路面防滑系统,包括特殊配方的树脂基黏合剂和各种不同规格的骨料,以精确的数量涂敷于沥青、水泥混凝土路面。此种路面不仅对景观美化和道路安全方面有着明显的改进,同时因其面层耐磨耗,可以对普通路面起到延长寿命的作用。彩色防滑路面的引入,对改善我国交通恶化的现状,有着积极深远的意义。

欧进地坪专业施工彩色路面

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