行車(chē)安全離不開(kāi)道路交通標(biāo)志標(biāo)線。道路交通標(biāo)志標(biāo)線是由路面上的各種線條、箭頭、文字、立面標(biāo)記、突起路標(biāo)和輪廓標(biāo)等所構(gòu)成的交通安全設(shè)施。它是公路建設(shè)的重要組成部分,是保證交通安全、提高道路服務(wù)質(zhì)量的重要交通工程設(shè)施之一。數(shù)字表明,道路交通標(biāo)線與事故相關(guān)率達(dá)到70%,設(shè)置合理、性能優(yōu)良的道路標(biāo)線能提高30%的運(yùn)輸能力。
過(guò)去傳統(tǒng)的道路交通標(biāo)志標(biāo)線是用熱熔的標(biāo)線涂料來(lái)劃制。如今有一種更優(yōu)秀的新型道路標(biāo)線產(chǎn)品——道路預(yù)成型標(biāo)線帶可以替代了。日前,由同濟(jì)大學(xué)綜合交通信息與控制工程系博士生導(dǎo)師、副教授彭一川牽頭的《公路預(yù)成型標(biāo)線路用性能研究》課題,歷經(jīng)八個(gè)月的工作和試驗(yàn),通過(guò)了專(zhuān)家評(píng)審。這個(gè)課題彌補(bǔ)了我國(guó)交通基礎(chǔ)設(shè)施中預(yù)成型標(biāo)線膠帶領(lǐng)域的研究空白,為我國(guó)預(yù)成型標(biāo)線膠帶在道路交通安全管理的研究工作奠定了基礎(chǔ),以期為預(yù)成型標(biāo)線的工程實(shí)踐提供參考,減少或避免交通事故的發(fā)生。
道路預(yù)成型標(biāo)線帶作為一種新型標(biāo)線帶,已在德國(guó)、法國(guó)、美國(guó)、日本等國(guó)家得到廣泛使用。相比于標(biāo)線涂料來(lái)說(shuō),預(yù)成型標(biāo)線帶在制作工藝、路用性能上取得了較大進(jìn)步。它不僅很好地改進(jìn)了標(biāo)線涂料本身存在的一些缺點(diǎn),還發(fā)揮了更多優(yōu)點(diǎn),具有較好的應(yīng)用前景。
此次彭教授課題組在預(yù)成型標(biāo)線與熱熔標(biāo)線視認(rèn)性能對(duì)比試驗(yàn)中顯示,預(yù)成型標(biāo)線的視認(rèn)性能明顯優(yōu)于傳統(tǒng)熱熔標(biāo)線視認(rèn)性能。白色熱熔標(biāo)線與黃色預(yù)成型標(biāo)線在白天有較強(qiáng)太陽(yáng)光照射時(shí)的視認(rèn)性能無(wú)顯著差異,但是在夜間,預(yù)成型標(biāo)線的視認(rèn)性能對(duì)比傳統(tǒng)熱熔標(biāo)線均有顯著提高。因此,當(dāng)周?chē)h(huán)境背景光較弱或完全黑暗時(shí),推薦使用預(yù)成型標(biāo)線,可以提升駕駛員的視認(rèn)性能,提高駕駛安全度。在試驗(yàn)所對(duì)比的不同類(lèi)型標(biāo)線中,白色預(yù)成型標(biāo)線視認(rèn)性能最佳,相對(duì)于傳統(tǒng)白色熱熔標(biāo)線視認(rèn)性能提升最為顯著,其次為黃色預(yù)成型標(biāo)線、白色熱熔標(biāo)線、黃色熱熔標(biāo)線。
耐久性對(duì)比顯示預(yù)成型標(biāo)線具有一定的耐久性。在清除涂改性的對(duì)比中,發(fā)現(xiàn)預(yù)成型標(biāo)線帶采用底層專(zhuān)門(mén)配備的壓敏膠粘劑與路面進(jìn)行粘接,所以在清除改標(biāo)線時(shí)要做的工作只是破壞其底層壓敏膠粘接層,不需要去處理胎基層,破壞了粘接層后胎基層便可以很輕松地與路面剝離,且破壞后不會(huì)對(duì)路面產(chǎn)生損壞也不會(huì)在路面表層留下明顯的印痕。而涂料標(biāo)線固化粘接于路面之上,固化后主要由一層涂料層組成,且固化后涂料硬化柔韌性很低,因此涂料標(biāo)線在清除時(shí)必須將整個(gè)涂料層破壞掉,使得標(biāo)線與路面剝離,不僅施工效率低,還會(huì)帶來(lái)一定的局限性及負(fù)面影響。這說(shuō)明預(yù)成型標(biāo)線具有更加優(yōu)良的清除涂改性。
據(jù)悉,目前我國(guó)熱熔型標(biāo)線的用量占標(biāo)線總量的90%以上,而國(guó)內(nèi)道路標(biāo)線涂料中存在較多的重金屬,包括砷、鉻、鋅、鉛、磷、銅、汞、錳、鎳等重金屬,這些重金屬基本不可被分解和降解,并會(huì)殘留于環(huán)境中。且施劃熱熔標(biāo)線的過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化碳。根據(jù)測(cè)算,每施劃1平方米熱熔標(biāo)線需要消耗液化石油氣燃料約0.6千克,假設(shè)每年需施劃熱熔型道路標(biāo)線面積為1307萬(wàn)平方米,換算成標(biāo)煤(1千克液化石油氣燃燒值=1.72千克標(biāo)準(zhǔn)煤),每年施劃熱熔道路交通標(biāo)線需要消耗近1350萬(wàn)千克標(biāo)準(zhǔn)煤,根據(jù)國(guó)家發(fā)改委的推薦值,一噸標(biāo)準(zhǔn)煤能產(chǎn)生2.4567噸的二氧化碳排放,所以采用熱熔標(biāo)線時(shí),需要向大氣中排放33138噸二氧化碳。
熱熔標(biāo)線的施工過(guò)程,還會(huì)消耗大量能量,包括熔料工序、施劃基準(zhǔn)線前應(yīng)對(duì)施劃標(biāo)線區(qū)域路面的清掃和干燥,以及標(biāo)線的施劃、清除涂改等對(duì)水資源、土壤、空氣會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境污染,存在重金屬、二氧化碳排放、粉塵及噪聲污染等多個(gè)方面的環(huán)保問(wèn)題。
而預(yù)成型標(biāo)線帶主要使用橡膠型壓敏膠和樹(shù)脂型壓敏膠,其中橡膠型生產(chǎn)大多采用熱熔型涂覆工藝,樹(shù)脂型一般采用溶劑或水性涂覆工藝。樹(shù)脂型壓敏膠正在從溶劑向水性轉(zhuǎn)變,主要代表為丙烯酸酯壓敏膠粘劑,具有初粘力大、透明度好、耐老化性能佳、粘合面廣、無(wú)毒不燃等優(yōu)點(diǎn)且成本低、操作安全、無(wú)污染、屬水性環(huán)保產(chǎn)品。
另一方面,標(biāo)線帶劃設(shè)于路面之上,不僅要經(jīng)受日曬雨淋、風(fēng)霜雪凍,還要抵抗各種車(chē)輛荷載的沖擊磨耗。因此,路面標(biāo)線在復(fù)雜路面條件下的使用性能是一項(xiàng)非常重要的性能。課題組也對(duì)道路標(biāo)線的使用性能根據(jù)路面環(huán)境條件以及受力條件的不同包括耐水性、耐堿性、耐磨性、抗滑性、粘結(jié)性、抗壓性、耐久性、清除涂改性等進(jìn)行了相關(guān)的試驗(yàn)和對(duì)比。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,預(yù)成型標(biāo)線能夠很好地滿(mǎn)足耐水性、耐堿性。在抗滑性方面較為突出。在耐磨性的試驗(yàn)中,通過(guò)在相同的常溫環(huán)境溫度下,記錄預(yù)成型標(biāo)線和熱熔標(biāo)線在自動(dòng)車(chē)轍試驗(yàn)儀摩擦后的重量差別,發(fā)現(xiàn)預(yù)成型標(biāo)線膠帶不僅減重?cái)?shù)值比熱熔標(biāo)線的少25%,即預(yù)成型標(biāo)線的耐磨性能更好,而且預(yù)成型標(biāo)線的耐磨性也符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定——標(biāo)線在新施劃后的摩擦系數(shù)在0.6—0.8之間。
粘結(jié)性的試驗(yàn)顯示,預(yù)成型標(biāo)線具有較高的粘結(jié)性。在抗壓性的試驗(yàn)中,使用壓力試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行測(cè)量,最終得到的試驗(yàn)結(jié)果是白色預(yù)成型標(biāo)線的抗壓性為23.2MPa,黃色預(yù)成型標(biāo)線的抗壓性為23.6MPa,遠(yuǎn)高于規(guī)范中規(guī)定的抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)≥12MPa,也同樣高于測(cè)驗(yàn)的熱熔標(biāo)線21MPa,即預(yù)成型標(biāo)線抵抗車(chē)輛軸載對(duì)標(biāo)線產(chǎn)生永久性變形的能力更強(qiáng)。
另一大優(yōu)點(diǎn)是,預(yù)成型標(biāo)線帶的預(yù)成型與施工是分開(kāi)進(jìn)行的,預(yù)成型環(huán)節(jié)不需要在施工現(xiàn)場(chǎng)完成,且在鋪設(shè)時(shí)不需要噴涂機(jī)械、熱熔機(jī)械,地面涂膠后直接可以粘貼。步驟簡(jiǎn)單,人員要求較少,且由于標(biāo)線的特殊結(jié)構(gòu),在清除時(shí)完全可以使用手工或特殊工具進(jìn)行拉扯剝離,在一定程度上減少施工環(huán)節(jié)產(chǎn)生的噪聲,而且?guī)缀醪粫?huì)產(chǎn)生額外的粉塵。相比于其他類(lèi)型的標(biāo)線,預(yù)成型標(biāo)線在鋪設(shè)過(guò)程中只需要通過(guò)粘接層在路面上提供必要的粘接力使其固定,并不會(huì)有加熱、熔化的過(guò)程,這樣的施工方式幾乎避開(kāi)了有害化合物的揮發(fā)和碳排放。正由于預(yù)成型標(biāo)線膠帶的環(huán)保性能大大優(yōu)于熱熔標(biāo)線,從環(huán)保角度,專(zhuān)家建議大力推進(jìn)預(yù)成型標(biāo)線的鋪設(shè)。