双组份高亮度反光瓷质材料的应用研究

王吉生

（酒泉公路事业发展中心高速公路养护所，甘肃酒泉 735000）

0 引言

双组份高亮度反光瓷质材料是一种逆反射值不低于220mcd·m-2·1x-1，使用两年后的逆反射值不低于150mcd·m-2·1x-1的高亮度反光瓷质材料，此种材料持续反光性能好、耐久性能高。文章从道路标线的发展出发，对双组份高亮度反光瓷质材料（标线和防撞墙喷刷材料）与普通反光材料的对比，以及该材料在工程中的实际应用进行分析，得出：双组份高亮度反光瓷质材料不仅适合新建路面，在公路养护中也能实现旧标线“一喷即亮”，是快速养护的新产品，且在雨夜或潮湿状态下该材料的反光效果也极佳，在高速公路安全行驶中能够发挥很大的作用。

1 道路标线的发展

1.1 早期标线可有可无阶段

我国的早期道路类型以土石路为主，在改革开放前，高速公路基本处于空白状态。早期，民众的交通工具多以牲畜为动力，私家车数量很少，民众对公路的需求也比较低。在这个阶段，对公路标线的需求也基本处于无需求的状态。

1.2 前期标线适度使用阶段

随着改革开放，我国的国民经济飞速发展，混合车型作为代步工具，以往以牲畜为动力的交通工具已慢慢跟不上社会的发展，土石路也无法满足交通运输业的发展需求，由此逐步开始修建柏油马路。

随着柏油马路的新建，道路标线也慢慢出现在民众的视野中。早期的标线大多用于大型城市道路，并没有大范围推广。早期标线绘制主要采用酯胶漆材料，交通标线易干、易裂、易损，且无反光效果，使用上有一定的局限性——仅限于白天的道路指示。所以，标线的使用也是局部的，并没有大范围地进行推广。

1.3 中期标线广泛使用阶段

随着国内惠民措施的实施，以及公共服务事业的兴起，民众对公路交通运输需求的要求也不断提高，对交通标线也提出更高的要求，反光标线渐渐走入民众的生活。

随着道路标线材料的发展，各种类型的标线涂料，如常温溶剂型涂料、水性涂料和热熔涂料等，如雨后春笋般涌现，标线涂料迎来了巨大的发展机遇。标线的应用范围也越来越广泛，从高速公路到城市街道，标线成为公路交通中不可或缺的一部分，进入了广泛应用阶段。

1.4 后期标线转型环保型阶段

随着交通业的快速发展，近年来绿色交通成为交通领域的热议话题。传统的热熔标线涂料，过高的加热温度会导致资源浪费；而溶剂标线涂料施工时挥发的有害物质会污染环境。

与之相比，双组份高亮度反光瓷质材料施工简易，可机械摊铺一次成型，无污染、节约资源，还具有耐久、抗磨、抗渗和抗腐蚀等优点，该材料也因上述优点逐渐被广泛应用于交通标线施工。

2 防撞墙的变化

2.1 早期的防撞墙

早期公路上使用的防撞墙为混凝土原色，反光性能几乎为零。这种防撞墙的作用仅限于防止行驶于桥梁的车辆坠落，且无法有效保证车辆夜间行驶于桥梁的安全性。

2.2 当前的防撞墙

当前，随着交通量的增大和公路等级的划分，对公路桥梁防撞墙有了更高的要求。除了要求其能够在白日起到指引交通、保证车辆行驶安全的作用，还要求其本身具有一定的反光性能，能够为夜间行驶的车辆提供安全指示。双组份高亮度反光瓷质材料的引入，能够更好地实现桥梁防撞墙的夜间指示功能，可大大提高车辆夜间行驶的安全性。

3 双组份高亮度反光瓷质材料的性能

3.1 多种道路标线材料性能对比

3.1.1 不同标线材料的反光寿命和反光亮度对比

双组份高亮度反光瓷质标线是道路标线中使用寿命最长、反光亮度最高的材料，其次是热熔涂料标线、普通双组份涂料标线和水性涂料标线。由于高速公路上夜间没有路灯照明，加之行车速度快，为保证行车安全，最适合使用喷涂型双组份高亮度反光瓷质标线。

3.1.2 不同标线材料的耐磨寿命对比

喷涂型双组份高亮度反光瓷质标线、热熔涂料标线和刮涂型双组份标线的耐磨寿命都可以达到3 年以上。而水性涂料标线和普通喷涂型双组份涂料标线的耐磨寿命只有1～2 年。

3.1.3 不同标线材料的包工包料综合价格对比

喷涂型双组份高亮度反光瓷质标线不需要清除旧标线，可以直接喷涂新标线覆盖旧标线，能够节省清除旧标线的资金。相比之下，热熔涂料标线需要清除旧标线，清除旧标线的费用为35 元/m2，施划新标线的费用为45 元/m2，整体施工成本合计80 元/m2左右，是双组份高亮度反光瓷质标线单价的1 倍以上。

3.2 双组份高亮度反光瓷质标线的优越性

3.2.1 高反光性

高等级公路要求标线夜间的反光亮度高，且要求材料使用寿命长，白色标线的初始逆反射亮度系数要达到国家标准，即150mcd·m-2·1x-1以上[1]。双组份高亮度反光瓷质标线的初始逆反射亮度系数可达300mcd·m-2·1x-1以上，且该材料的使用寿命长，标线使用一年后标线逆反射亮度系数仍能达到220mcd·m-2·1x-1以上，超过国家标准150mcd·m-2·1x-1。

3.2.2 耐磨寿命长

双组份高亮度反光瓷质标线耐磨寿命长，达三年以上，且逆反射亮度系数始终能达到100mcd·m-2·1x-1以上，满足国家对高速公路路面标线反光性能的要求。

3.2.3 施工方便，综合养护成本低

双组份高亮度反光瓷质标线施工不需要清除旧标线，覆盖旧标线直接喷涂即可，能够节省清除旧标线的资金，且后期的综合养护成本较低，性价比较高。

3.2.4 抗污染性好，不易脱落

一般的热熔涂料加热后会污染环境，而双组份高亮度反光瓷质标线可在简单清除灰尘后直接喷涂，无需加热，绿色环保，无污染。

3.2.5 应用范围更广

双组份高亮度反光瓷质不仅可用于高速公路、普通国省干道道路标线施划，也可用于桥梁防撞墙面层喷涂，以及公路其他反光构件面的施工，该材料还具有防锈和防蚀等用途，应用范围更加广泛。

4 双组份高亮度反光瓷质材料在高速公路中的应用

4.1 双组份高亮度反光瓷质标线

4.1.1 工程概况

2020 年5 月，经路况调查统计，G30 线连霍高速公路嘉安段K2451+340—K2452+340、SK2467+000—SK2468+000、SK2522+000—SK2528+700、SK2583+500—SK2584+500 等路段，经过多年通车，路面原有的标线已大量龟裂、脱落、污染，反光性能达不到国家对高速公路路面标线反光性能的要求，即便是补划传统的热熔标线，新补划的标线仍有龟裂纹，且使用寿命短，反光亮度差。为改善路面标线反光性能，提升路面行车安全系数，引入双组份高亮度反光瓷质材料进行标线补划。

4.1.2 工程要求

第一，该工程要求采用喷涂标线方式施工，不得采用刮涂标线的方式施工。

第二，允许喷涂施工的反光标线有毛边，允许喷涂施工的反光标线宽窄和长短有误差。

第三，喷涂型反光标线的厚度要达到国家标准0.4mm 以上。

4.1.3 工程实施

（1）进度计划与安排

计划开工时间为2020 年6月15日，计划结束时间2020为年7月30日。

（2）施划数量

累计施划11.7km，施划双组份高亮度反光瓷质标线2982m2。

4.1.4 施划前后效果对比

（1）施划前

施划前，标线亮度较暗，且在上一次施划后不久便出现密集的网状裂缝，随着时间推移，标线掉落，造成部分标线缺失。施划前如图1 所示。

图1 施划前

（2）施划后

施划后，标线亮度明显提升，反光性能非常好，能够在夜间充分带给驾驶人员视觉提醒，极大地提高了车辆夜间行驶的安全性。施划后如图2 所示。

图2 施划后

4.1.5 试验检测

（1）取样

在标线的起点、终点及中间位置，分别以100m 长度为单位随机选取10 个测试点，进行数据检测。也可以1500m2为一个检测区域，每个区域选3 段并选取5个点，进行数据检测。

（2）目测标线的外观

标线具有良好的线形和较好的辨识性。标线厚度均匀，无堆叠、起泡、泛花等缺陷。

（3）反光性能检测

白色反光标线的逆反射亮度系数不应低于150mcd·m-2·1x-1，实际检测逆反射亮度系数结果：逆反射系数达到308mcd·m-2·1x-1，远远大于标准规定数值，如图3 所示。

图3 反光系数检测

4.2 双组份高亮度反光瓷质材料涂装桥梁防撞墙

4.2.1 工程概况

G30 线连霍高速公路嘉安段K2521+160、K2468+760、K2532+820、K2533+000、K2542+300、K2542+900、K2543+350 七座桥梁防撞墙涂装材料经长期使用，部分防撞墙出现脱皮、颜色暗淡等现象，难以有效起到警示作用，此次引入双组份高亮度反光瓷质材料进行防撞墙涂装，恢复其性能。

4.2.2 工程实施

（1）进度计划与安排

计划开工时间为2020 年6 月15 日，计划结束时间为2020 年7 月30 日。

（2）涂装数量

共计涂装桥梁七座，施划双组份高亮度反光瓷质材料1688.6m2。

4.2.3 涂装工艺

（1）前期破损面层处理

第一，将修补面的碎石及松动的混凝土剔除并清理干净。

第二，将修补面用水彻底冲刷干净，冲刷时注意将泥浆冲出修补面，防止污水回流，污染修补面。

第三，冲刷干净后，保持修补面湿润，但不能有明水。

第四，将聚合物修补材料与水混合搅拌，同时避免出现泌水现象。聚合物修补材料25kg 加入3kg 的水（修补深坑加入30%的砂石）。采用人工搅拌方式，搅拌时需充分搅拌均匀，搅拌时间以5min 为宜，不宜过长，防止材料在搅拌桶内凝固。

第五，拌匀后将材料涂抹在修补面，再用抹子抹平收光。

第六，初凝后，立即进行养护，可采用洒水养护方式。

（2）公路防撞墙面层涂装施工

第一，水泥墙面晒干后，将双组份高亮度反光瓷质液体材料按照配比搅拌均匀，用手动喷枪喷涂1 遍或者交由3～5 名施工人员同时辊涂1 遍，干燥后再按照同样的配比配制材料，再喷涂或者辊涂1 遍（材料不能在搅拌桶里久存，否则会快速干燥结块，因此需按用量分批次配制）。

第二，确保喷涂或者辊涂2 遍，以保证颜色均匀、无泛花。2 遍喷涂和辊涂的材料用量约为0.6kg/m2。

4.2.4 涂装前后效果对比

（1）涂装前

涂装前，防撞墙颜色灰暗，无亮光，难以在夜间起到反光警示作用。同时，表皮开裂、脱落，影响防撞墙整体感观，如图4 所示。

图4 防撞墙涂装前

（2）涂装后

涂装后，防撞墙整体亮度提升，光洁度提高，整体感观舒适，同时夜间反光效果非常好，如图5 所示。

图5 防撞墙涂装后

该新型材料在防撞墙中的应用，很大程度上提高了桥梁夜间反光指示效果和整体安全性能。

5 双组份高亮度反光瓷质材料示范项目的经济效益和社会效益

与传统的热熔涂料标线相比，双组份高亮度反光瓷质材料的反光亮度高，初始逆反射亮度系数可达300mcd·m-2·1x-1以上，反光寿命长，标线使用一年后仍能达到国家标准（150mcd·m-2·1x-1以上），标线耐磨寿命长4～5 年，综合成本低，且不需要清除旧标线，能够有效节省清除旧标线的费用。该材料凭借绿色环保、无污染、施工快捷高效、综合成本低等优势，被广泛应用在各等级公路标线和防撞墙中，且社会反响极佳。

6 双组份高亮度反光瓷质材料应用拓展

双组份高亮度反光瓷质材料不仅可以用于道路标线的施划、防撞墙的面层涂装，还可大范围应用于其他领域，有较高的应用前景。

6.1 附属交安设施面层防腐、反光的应用

双组份高亮度反光瓷质材料还可用于高速公路、普通国省干道附属交安设施面层防腐、反光的处理[2]。例如，高速公路天桥防撞墩的导流箭头、桥梁防撞墙的导流箭头，普通国省干线混凝土护栏面层处理、公路里程碑、百米桩等，都可以用这种材料来进行面层防腐、反光处理，且相较于传统材料，双组份高亮度反光瓷质材料的经济价值、反光性能更高，和使用寿命。

6.2 其他行业的应用

除了在道路交通领域的应用，双组份高亮度反光瓷质材料还可以应用于水利水电、航空等领域。例如，在水利领域，可用双组份高亮度反光瓷质材料增强桥墩保护标识的夜间警示和指示作用；在航空领域，机场地面标识、标线、指示标志等也可利用它来增强反光指示作用、降低磨耗、延长使用寿命。

7 结语

综上所述，双组份高亮度反光瓷质材料以其卓越的性能和远超其他同类用途材料的优势，在公路交通领域被广泛采用。为更好地提升道路安全性能，促进道路交通的可持续发展，需要对双组份高亮度反光瓷质材料及其他新型材料进行更深入的研究。