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   热熔型道路标线开裂的分析   

热熔型道路标线开裂的分析

发布时间:2020-05-12 10:11:58

道路交通标线是以规定的线条、箭头、文字、立面标记、突起路标或其他导向装置,划于路面或其他设施上,用以管制引导交通和分散交通流的设施来改善车流行驶条件,增加道路通行能力,减少交通事故,为道路使用者提供舒适、安全、顺畅的行车环境。道路标线分为:热熔标线、常温冷漆标线、彩色防滑标线、振荡防滑反光标线和预成型标线。热熔标线是目前我国道路标线上应用最广的一种标线。它施工时间短,耐磨性高,造价低。 


一、热熔涂料组成与开裂原因分析 

   为了规范热熔涂料的质量,交通部颁布了一系列标准,对热熔涂料的技术指标做了明确的规定。我国现行生产使用的热熔涂料基本上能达到这个标准,但这些技术指标中耐候性检验常常因种种原因被忽略未做,涂料质量考核就欠全面。 

 1.1 热熔涂料组成 

   热熔涂料主要材料为合成树脂占15%~20% ,玻璃微珠占18%~25% ,体质颜料占40%~60% ,着色颜料占3%~10% ,添加剂占2% ~5%。 

 1.2开裂原因分析 

   根据观察,夏季施工的路段开通后往往经过一个冬季的运行,标线表面就开始出现不同形状、不同程度的开裂,有的形如蜘蛛网,极不规则;有的则呈现横向或纵向直线开裂;有的裂纹很细,如头发丝,有的裂纹宽度达1mm或以上。标线产生开裂的原因很复杂,有涂料本身与施工的原因,有路面受外力作用或路面下沉开裂等原因。 

  1.2.1 涂料自身因素 

   涂料系高分子混合物,无固定熔点,高聚物的力学性能与温度有极大的关系。它随温度升高先软化,继续加温熔融,达到一定温度就不经汽化而分解。热熔涂料常用的是C5石油树脂。C5石油树脂是石油制备乙烯的副产品,含2O多种化合物,其中以异戊二烯等双烯烃为主,分子量为1000~1400,软化点一般在9O℃~llO℃间,常温为浅黄色透明脆性固体颗粒,有良好的耐光老化性能。现在国产热熔涂料常使用国产树脂,也有的生产厂家在进口树脂中添加了不同比例的国产树脂,其主要原因是考虑成本、利润问题,但是国产石油树脂质量远远不及国外同类产品,导致对涂料总体质量造成不良影响。对标线而言,很难兼顾抗裂、抗污性及抗压,其中抗污性是一个至今没有解决的问题,关键在于石油树脂本身的特性所决定的,在北方的高速公路及城市道路,热熔涂料一般在夏天非雨季均易粘污。 

  1.2.2 施工温度及地表温度的影响 

  1)涂料在施工时,熔融好的涂料在倒入热熔划线车和施划过程中是一个降温过程,即使在反应釜内的温度达到施工要求,但是在划线车内的温度很难掌握,也就更难控制施划在路面上的温度。实际施工过程中,真正施划在路面上的温度要比在反应釜内的温度低20℃左右,也就是说很难保证合理地施工温度。 

  2)地表温度过低,会导致高温度的涂料在短时间内急速冷却,直接影响涂料本身与沥青路面之间融合的程度。热熔涂料与沥青路面材料中主要材料沥青均为高分子聚合物,其形态与温度关系极大,受热膨胀,遇冷收缩,但热熔涂料与沥青两者膨胀、收缩率不一致。热熔涂料中石油树脂分子链呈伸展状态,降温过程中,伸展的高分子链有缩成线团的趋势,使高分子链来不及收缩成团,而涂料已固化,失去流动性,于是这个收缩趋势便保留在标线中,产生了收缩应力,地表温度越低,收缩趋势越强烈,收缩程度越大,应力也越大,当收缩应力大于涂料抗拉强度时,此时标线强度不足以抵抗内在收缩应力,标线便被拉裂,从而产生裂纹。 

  1.2.3 施工速度的影响 

   在实际施工过程中,施划厚度按照规定要求,一般控制在1.0mm~2.0mm,但施划速度很难保持匀速状态,忽快忽慢直接导致熔融状态的涂料与沥青路面之间的融合程度存在一定的差异,致使标线在路面上局部间的受力不均匀,从而车辆在行驶碾压过程中产生裂纹。 


二、热熔型标线的施工工艺 

  (一)详细调查,制定方案 

  在工程所在地,要详细调查了解公路路面的铺设状况及含水量情况,制定施工方法。根据路面的铺设速度、面层沥青的配合比、水泥混凝土路面拉毛方式,进行分类、整理,为了防止在施工中出现盲目性,避免走弯路,以保证工程质量和进度,要结合以往的施工经验制定出标线施划的各种不同类型路面的切实可行的施工方法及路面面层的处理方案。详细调查工程实际路况,根据主线、互通、伸缩缝、路缘石和护坡等交叉施工的问题确定施工人数、编排总体施工计划、工程日进度计划。并且日进度计划要考虑雨天或其它不利因素的影响。根据日进度计划,组织人力、机械、材料,制定有力措施,实现日进度计划的落实。论证施工工序、作业方案,对第一道工序至最后一道工序的作业方案全过程进行论证,排队检查有无人力、机械闲置浪费的环节,前后工序是否矛盾,如何解决,使工程施工尽可能地达到最优化。 

  (二)进行技术交流

  在工程施工开始前组织主要施工人员学习图纸和熟悉有关规范要求,对设备操作人员和技术人员明确操作要点,使施工人员全面了解工程施工要求和施工重点,切实搞好施工工作。 

  (三)安全措施 

  新修路面时应封闭式交通,以便保证标线队伍大面积作业,遇到半封闭交通,应安排专人指挥交通,确保工程顺利进行,同时施工完的工程要保护好,防止污染。采用手推车式标线施工时,应做好防火工作。 

  (四)涂料加热熔化 

  热熔涂料成品是粉块状固体,施工时需要用热熔釜将其加热熔化为一定粘度的液体这个环节是整个施工过程中占用时间最长,消耗能量最大的环节它将影响到涂料的质量。开始熔解涂料时,要用小火加热并投入少量涂料,开始熔化时开动搅拌器施加搅拌,同时不断向热熔釜中投入涂料,加大火量并加强搅拌,直到热熔釜内涂料全部熔化,温度达到后便可放到手推车中,进行热熔标线涂敷施工。


减小标线开裂,提高标线质量的几点观点 


       1. 选择合理、适量的C5石油树脂 

   据有的厂家介绍使用改性松香树脂,标线开裂问题可得到明显改善,但此种树脂涂料易变黄,有刺鼻异味,但改用油性树脂生产的涂料不粘胎时间又超过标准。建议单独使用进口C5石油树脂,如日本产的瑞翁C200H型或丸善R-100G,韩国产的科隆R-100和上海产的金森288S,都能最大程度上的避免标线开裂的可能性。 

  2. 选择合理的填料级配 

   填料的级配不合理,致使过大的颗粒居多或者过小的颗粒居多都会造成标线开裂,因此选择合理的填料比例,既可使涂料本身的流动性和防沉降性大大提高,又可使涂料本身的性能大大提高。 

     3. 施工单位要严格控制操作工艺 

  1)应在划线车的熔融斗上安装热电耦温度计,定期检修校对反应釜和熔融斗上的热电耦温度计,以便控制好涂料温度,绝不能凭经验判断反应釜和熔融斗内的温度。根据温度计调节加热量,温度应保持在180~220℃范围内。 

  2)涂料在热熔釜中要搅拌均匀,搅拌要达到足够的时间,温度要循序渐进,待上下层温度一致后,方可进入下一道施工工序。 

  3)热熔型标线涂料的施工,要求在天气晴朗24h之后,施工地表温度控制在10℃以上(20℃以上最佳)。 

  4)新铺沥青路面,由于表面软弱,建议适当开放一段时间交通,待表层压合后再施划标线。

  5)根据施工的地理环境和季节情况,选择符合季节要求的良好涂料。按涂料产品说明书的各项要求操作。涂料使用前要保持干燥、不同厂家的涂料不宜混用。 

  6)采用熟练施工技艺的人员操作机械施工,控制好施工速度。