不同城市道路标线类型抗污染性能分析

兰宇舟

（厦门市科发交通工程有限公司，福建 厦门 361000）

0 引言

随着城市规模的不断扩大，机动车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响，热熔标线的缺陷逐步地凸显出来，如抗污染性差、使用寿命短、反光性不够等。据调查，大多数南方城市或多或少都存在类似问题，尤其是日均车流量大的路段、重型货运车比例多的路段，超负荷的运营给道路带来较大的压力，路面标线污染及损坏情况较为严重，一旦出现交通问题，将很难从交通标线上判定责任。就标线抗污染的原因进行分析，通过G228 线（原S201 线K558+456—K613+621）交通标线项目，对比溶剂型标线、热熔标线、双组份标线的特性，阐述各自的优缺点，并通过实际应用探讨各分类标线的可行性。

1 城市道路标线情况

现阶段，南方大多在新建道路上采用热熔反光标线。泉州市作为福建省地级市，汽车保有量较多。部分道路上存在车辆轮胎橡胶层抹黑标线，甚至车辆紧急制动后，轮胎拉黑标线，造成污染等情况。而在北方，由于气候、温度等客观原因，早期多采用溶剂型标线。相对于热熔标线来说，溶剂型标线虽然具有较好的抗污性，但是其厚度薄，使用寿命短，需频繁维护。

2 道路标线的性能分析

2.1 溶剂型标线

溶剂型标线又称常温型标线漆，是环保型产品（不含甲苯、二甲苯），由改性丙烯酸树脂、颜填料、助剂等材料组成，是一种普及型路面标线涂料。施工厚度一般为0.2mm，标线的成型过程是靠溶剂挥发，自身黏结完成，其色彩鲜艳，符合行业标准，无泛黄、变色、开裂现象，亮度因素高，可视性强。在工作面干燥、干净、保证漆膜厚度的前提下喷涂，无剥落现象，对施工机械无特殊要求，喷涂、手工刷涂均可，多适用于小区、厂区等。

经过观察发现，该标线成本低，施工速度快，二次施工不需要清除旧线，可直接覆盖。但是其溶剂易挥发出甲苯等有毒气体，对人体和环境有一定的危害和污染。玻璃珠与溶剂的亲和力差，且容易脱落，在交通流较大的城市道路上磨损快，无法实现夜间反光的效果，使用寿命短，一般为6～12 个月。另外，固化时间较长，在实际道路使用中，需要待其完全干燥方可通车放行，极易造成交通拥堵。

2.2 热熔标线

目前，热熔反光标线是一种比较成熟的道路标线产品，在近十多年的发展过程中，在原材料的选材、配比以及生产施工方面都极为成熟。它使用专用的施工设备，如热熔釜，将标线涂料加热到180～220C 溶化后，用专门划线机施划到路面上。其中，热熔涂料是由树脂、颜料、玻璃珠等材料混合生产而成。

热熔标线施工较为简单，且施工造价低。在使用划线机施划时，通过放样，做到线形优美，但是，它也存在一些缺点。在经过几次观察及实际施划过程后，发现热熔标线有抗污染差等缺点，主要有以下几点：

其一，热熔标线材料采用石油树脂作为主要原材料，树脂是热塑性材料。夏天施工时，道路温度较高，涂料施划后，干得较慢，且容易变软，灰尘等脏污物容易黏结于标线上。

其二，在城市道路上行驶的车辆通常速度较慢，且变道多，轮胎碾压摩擦标线频率高，常常把灰尘、刹车痕迹等污染物带到标线上。

其三，施工时，涂料的流动性和黏度要适中，便于表面层玻璃珠的散布和附着。涂料过硬，玻璃珠附着不好易被车轮磨掉；涂料过软，玻璃珠被压入涂层中会降低反光效果，标线容易变黑；涂料过薄，玻璃珠难以附着。

其四，施工时，若风力很大，会造成玻璃珠被吹向一侧影响反光效果。在旧标线上或凸凹不平的路面上施工，涂层膜厚不均，影响玻璃珠附着。凸处涂层薄，易脱落；凹处涂层厚，浸入涂层内部，影响反光效果，使标线变黑，空洞增多。

其五，反光效果持续性差，逆反射亮度系数值低。热熔标线在初次施工时，初始逆反射亮度系数能达到180～280mcd·m·lx，但在道路的使用过程中，逆反射亮度系数会迅速下降，在6～10 个月时间内，可能下降2/3 以上，个别检测值会低到50mcd·m·lx。

其六，因热熔标线的厚度在1.8～2.2mm 之间，标线在路面施工干结后，承受收缩应力和热胀应力。这些力在标线使用时间长后，容易产生裂缝，破坏标线表面的抗污性和反光性。

为解决标线不清楚的问题，除了环境及城市等客观因素之外，现阶段考虑通过更换标线材料或改善施工方式解决。经过研究，提出有关解决热熔标线污染等问题的方法。

其一，在标线施划过程中，需先清洁施工界面，然后涂抹下涂剂，标线施划需待下涂剂干燥后方可进行。下涂剂未干透就施工，施工地面打扫得不干净或施工界面潮湿，地面上的颗粒物体过多，附着杂物导致空气间隙增多，会使高温的标线遇到低温的路面和下涂剂后，里面的水汽产生汽化现象。蒸腾作用导致气泡增多，且表面的杂质无法排除，再经车辆行驶碾压，标线表面会出现密集的气孔，久之，气孔内就会存在污染物。施工时，应尽量避免该问题。南方地区天气潮湿，应尽量避开高温午时施工。

其二，涂料受潮的问题。烧料时可以适度延长加热时间，但是要控制好加热的温度。不可长时间高温烧料，这样不但会使涂料施工后问题增多，更关键的是长时间的高温加热会使涂料内部的化学性质发生变化，容易软化变黑，严重时将导致涂料无法使用。涂料的原料内部如果含有大量的杂质，如石油树脂内部的空气和杂质，会导致施工后的气泡增多。需从配合比及原材料上进行把关，控制好原材料的质量。

其三，标线反光的问题和石油树脂有关系。石油树脂在常温时是物理聚合状态，其对反光玻璃珠的黏附是物理黏结，就是说它们仅仅是靠树脂自身的胶黏性黏附，附着力较差。标线施划完毕后，在大量汽车车轮的摩擦下，极其容易产生静电，一旦遇到相反电荷的微粒，便会相互吸引，吸附大量的灰尘。而且涂料本身的耐磨性也较差，使用填料的粒径较大，使用一段时间后，表面的玻璃珠会迅速脱落，光滑程度被破坏，使表面张力增大，极易吸附车辆尾气或漏出的汽油、机油等，从而造成反光值下降。

2.3 双组份标线

基于常温型标线和热熔标线存在的问题，在国内，双组份标线开始被广泛应用。双组份主要是指甲基丙烯酸甲酯（Methyl methacrylate），简称MMA。涂料生产商在该树脂中加入颜料、填料以及助剂制成标线材料。在标线施工时，该涂料与固化剂发生化学反应而固化成膜。甲基丙烯酸型树脂由于黏度低，易喷且标线固化时间适中，通常不需对涂料加热，这也避免了普通标线软化的问题。

MMA 双组份标线的施工方式有喷涂（膜厚0.5～0.7mm）、刮涂以及彩色防滑标线。通常道路施工常采用刮涂型，刮涂又分为平面型（膜厚1～1.5mm）、排骨型（基线1.2mm，排骨突起高4～5mm）以及点状结构型（点状面积占60%，高度3～4mm）。

涂划期间路面必须干燥，避免遇水，以免降低标线附着力，道路应清洁，无浮尘、油污等。施工前，B组份需加入固化剂约2%进行混合，充分搅拌，常温下可保持1～2d,施划时加入固化剂的B 组份一旦与A组份混合，便很快发生反应而固化。区别于热熔标线涂料在高温下热熔釜内加热溶化，施划时在常温下固化成型，也不同于常温冷漆标线仅靠涂料内混的溶剂挥发后固化成型，通过材料混合产生化学反应而形成的MMA 双组份标线有诸多的好处和作用。

MMA 双组份标线的主要膜物活性丙烯酸树脂中含有大量的分子双键，在引发剂的诱导下断裂发生聚合。通过聚合化学反应，树脂中的这些分子单体就形成了相互关联的大分子网状结构，将涂料内部的各个组份紧密地结合，使标线、地面固成整体，附着力好，在使用过程中，不易因磨损产生孔洞，灰尘也不易进入涂料内部，使标线具有更好的抗污能力。而且MMA 双组份标线流动性好，又有足够的成型时间，固化成膜后，标线表面光滑，不易沾染污尘，能够长期保持洁净的效果。另外，还可以通过选择疏水性的颗粒颜料，构建出一个疏水表面，使污染物只能松散地堆积在标线表面，容易被雨水冲走。

其一，MMA 双组份标线采用活性MMA 反应型丙烯酸甲酯树脂，通过化学反应有效地提高标线涂膜的耐温变性能，其成膜过程中为高分子聚合反应，聚合物裂解需要的反应活化能很高，在常温环境下，是一个不可逆的过程。换句话说，标线在成型后不会受到温度的影响而发软、变脆，减少污染物的黏结机会，从而提高标线在城市道路使用过程中的抗污性能。

其二，热熔标线在使用过程中，容易黏附、沾染污染物，耐污性较差。MMA 双组份标线涂料的主要膜物树脂本身含有大量的软性基因，分子结构致密，抗静电效果好，不易吸附污染物，能够降低污染物对标线的影响。

其三，MMA 双组份标线在开发过程中，增加了低密度、低表面张力并且可参与反应的表面活性剂，它能够在施工后很快游离到涂膜表层，参与树脂的反应。在标线固化成膜后，这些存在于表层的表面活性剂会大大地降低涂膜表面的张力，使油污和灰尘不容易黏附，疏水性的表层结构也使附着的少量灰尘、油污极易被雨水带走。同时，这些表层的活性剂参与反应，不会使涂膜发生缩孔现象，也不容易被来往的车辆磨损。

3 标线试验施工方案

3.1 标线施工记录

根据标线材料和施工的方式，对热熔型标线和双组份标线进行实际施工观测。

施工时间：2018年12月26日。

施工温度：15～23C。

试验路段：G228 线K565+100—K565+300，200m试验段。

施工工艺：安全布控—清扫路面—吹风机清理路面灰尘—喷涂底胶—喷涂热熔标线/双组份标线—标线凝固—交通放行。

3.2 标线试验结论分析

经过三个月的观察，两种标线的成型度完好。在标线抗污染方面上，双组份的白度较好，热熔标线的各个点都有不同。总体而言，两种标线完好率良好，整体效果明显。白天行车时，标线轮廓清晰，基本能满足司机对车道的辨认需求。热熔标线的厚度比双组份标线厚，在行车目测过程中，感觉更有立体感。

热熔标线面撒玻璃珠后，使用的是回归反射功能。在城市道路上，如果车辆对向行驶时，对向行驶的两方驾驶员无法通过回归反射确认车道，也就是常说的对向车道眩光影响；如果采用镜面反射原理，镜面反射效果就是在对面有汽车靠近时，它的灯光照在标线上能够直接折射到驾驶员的眼睛中，标线轮廓清晰显现。

在反光性方面，热熔标线在对向来车的情况下，标线亮度观感一般，而双组份标线在对向汽车接近时，车灯照射在标线上折射进驾驶员的眼睛中，标线的轮廓清晰可见。由于观察时间所限，对其物理寿命目前还未有定论，在使用过程中还需不断地总结和完善，两种标线的参数对比见表1。

表1 MMA 双组份标线和热熔标线参数对比

标线类型MMA双组份标线（白）热熔标线（白）标线厚度/mm 寿命/年标线裂纹平均逆反射亮度系数（mcd·m-2·lx-1）参考价格/（元/m2）1.3～1.5 1.8～2.5 3～8 2～3无少许≥200 100～200 130 40

从表1可以看出，双组份标线的使用年限、反光度以及标线完整度均高于普通热熔标线。基于性价比对城市道路造价的控制，在实际应用中推荐城市道路的分界线、箭头、文字、斑马线等需要高识别度的区域采用双组份标线，而在车道边缘线、导流线等可采用热熔标线。

最后，在两者的对比中，双组份标线不管是在白天还是夜晚，抗污性能明显好于普通标线。

4 结语

随着公路的发展和科学技术的进步，标线的工艺、材料、品种也越来越多，在道路上的技术应用日趋成熟，运用范围也越来越广，特别是双组份标线在城市标线体系中效果较好。它性能优越，相对普通的标线能够更好地为城市交通服务，在材料、施工工艺、反光度、抗污性等方面上性价比更高，更为环保经济，更大限度体现人们的环保意识，也将创造更大的经济效益和环保效益。