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热熔道路标线开裂分析

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热熔道路标线开裂分析
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编辑时间 : 2020-10-14

  道路交通标线是在道路或其他设施上画出规定的线条、箭头、文字、高程标志、凸起的道路标志或其他导向装置,用于控制引导交通和分散交通流量的设施,以改善交通流量的行驶条件,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、畅通的驾驶环境。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制标线。热熔标线是目前中国使用最广泛的道路标线之一。施工时间短,耐磨性高,成本低。

  一、热熔涂料组成及开裂原因分析

  为了规范热熔涂料的质量,交通部颁布了一系列标准,明确规定了热熔涂料的技术指标。我国使用的热熔涂料基本能达到这一标准,但这些技术指标中的耐候性试验往往因各种原因而被忽视,涂层质量评定不全面。

  1.1热熔涂层的组成

  热熔涂料的主要原料为合成树脂15% ~ 20%,玻璃珠18% ~ 25%,填充颜料40% ~ 60%,着色颜料3% ~ 10%,添加剂2% ~ 5%。

  1.2开裂原因分析

  据观察,该路段夏季通车后,往往贯穿一个冬季,标线表面开始出现不同形状和程度的裂缝,有的像蜘蛛网,极不规则;有些显示横向或纵向线性开裂;有的裂缝很细,比如发丝,有的裂缝宽度在1mm以上。标线开裂的原因比较复杂,包括涂料本身和施工、作用在路面上的外力或路面下沉开裂。

  1.2.1涂层本身的因素

  涂料是没有固定熔点的聚合物混合物,聚合物的力学性能与温度有很大关系。随着温度的升高先软化,然后继续加热融化。当它达到一定温度时,分解而不汽化。C5石油树脂常用于热熔涂层。C5石油树脂是石油制乙烯的副产品,含有20多种化合物,其中以异戊二烯等二烯烃为主,分子量1000 ~ 1400,软化点90~ 100,常温下为淡黄色透明脆性固体颗粒,耐光老化性能好。目前国内热熔涂料经常使用国产树脂,一些厂家在进口树脂中加入不同比例的国产树脂。主要原因是考虑成本和利润,但国内石油树脂的质量远不如国外同类产品,导致对涂料整体质量产生不利影响。标线很难兼顾抗裂性、耐污性和抗压性,其中耐污性是一个尚未解决的问题,关键在于石油树脂本身的特性。在北方的高速公路和城市道路上,热熔涂料在夏季和非雨季容易粘连。1.2.2施工温度和表面温度的影响

  1)在涂料施工过程中,熔化的涂料是浇注到热熔打标车上进行打标时的冷却过程。即使反应釜内的温度达到施工要求,也很难掌握划线车内的温度,更难以控制路面的温度。在实际施工过程中,路面的温度比反应釜中的温度低20左右,这意味着很难保证合理的施工温度。

  2)如果表面温度过低,高温涂层会在短时间内迅速冷却,直接影响涂层本身与沥青路面的融合程度。沥青是热熔涂层和沥青路面材料的主要材料,是一种高分子聚合物,与温度有很大关系,加热时膨胀,冷却时收缩,但热熔涂层和沥青的膨胀收缩率不一致。热熔涂层中石油树脂的分子链处于伸长状态。在冷却过程中,延伸的聚合物链往往会收缩成球,使得聚合物链收缩成球为时已晚。但是涂层已经凝固,失去了流动性,所以这种收缩趋势保留在标线上,产生收缩应力。表面温度越低,收缩趋势越强,收缩程度越大,应力越大。当收缩应力大于涂层的拉伸强度时,标记线的强度不足以抵抗固有的收缩应力。

  1.2.3施工速度的影响

  在实际施工过程中,划线厚度一般按规定要求控制在1.0 mm  ~ 2.0 mm以内,但划线速度难以保持均匀状态,直接导致熔融涂层与沥青路面的熔合程度存在一定差异,导致路面划线受力不均,导致碾压过程中出现裂缝。

  二、热熔型标线施工技术

  (一)详细调查,制定计划

  在工程所在地,需要详细调查公路路面的铺设情况和含水量,并制定施工方法。根据路面的摊铺速度、沥青的配合比和水泥混凝土路面的打毛方法,为防止施工中的盲目性,少走弯路,从而保证工程的质量和进度,有必要结合以往的施工经验,制定出切实可行的带标线的各类路面的施工方法和处理方案。详细调查项目实际路况,确定施工人员数量,根据主线、立交、伸缩缝、路缘石、护坡等交叉施工问题,安排总体施工计划和日常工程进度。而每日进度安排应考虑雨天或其他不利因素的影响。根据每日进度计划,组织人力、机械、材料,制定有效措施实施每日进度计划。对施工工艺和作业方案进行论证,对作业方案从第一道工序到最后一道工序的全过程进行论证,排队检查是否存在人力、机械的闲置浪费,前道工序和后道工序是否存在矛盾,如何解决,尽可能优化工程施工。(二)开展技术交流

  在工程施工开始前,组织主要施工人员学习图纸,熟悉相关规范要求,明确设备操作人员和技术人员的操作要点,使施工人员充分了解工程施工要求和要点,切实做好施工。

  (3)安全措施

  新修路面时应采用封闭交通,以保证标线队伍的大规模运行。在半封闭交通的情况下,应派专人指挥交通,以保证工程的顺利进行。同时,对已完成的工程进行保护,防止污染。采用手车划线施工时,应做好防火工作。

  (4)加热并熔化涂层

  热熔涂料成品为粉末状固体,施工时需要用热熔釜加热熔化成一定粘度的液体。这一环节在整个施工过程中耗时最长,耗能最多,会影响涂装质量。熔化油漆时,用小火加热,放入少量油漆。当熔化开始时,启动搅拌器进行搅拌。同时,不断将油漆放入热熔釜中,增加火量,加强搅拌,直至热熔釜中的油漆完全熔化。当温度达到时,可将其放入台车中进行热熔标记涂层施工。

  关于减少阅卷裂缝提高阅卷质量的几点看法

  1.选择合理合适的C5石油树脂

  据一些厂家介绍,使用改性松香树脂可以明显改善标记开裂的问题,但这种树脂涂料容易发黄,有刺鼻的气味,而使用油性树脂生产的涂料不粘时间超标。建议单独使用进口C5石油树脂,如日本的瑞安C200H或丸山R-100G,韩国的科隆R-100,上海的金森288S,可以最大程度的避免标记开裂的可能性。

  2.选择合理的填料级配

  填料级配不合理会导致标线开裂。因此,选择合理比例的填料不仅可以大大提高涂料本身的流动性和抗沉降性,还可以大大提高涂料本身的性能。

  3.施工单位应严格控制作业过程

  1)划线车的熔化料斗上应安装热电偶温度计,反应釜和熔化料斗上的热电偶温度计应定期检修,以控制涂层温度,反应釜和熔化料斗内的温度绝不可凭经验判断。根据温度计调整加热量,保持温度在180 ~ 220范围内。

  2)涂料应在热熔釜中搅拌均匀足够的时间,温度应逐渐升高。上下温度一致后,即可开始下一步施工过程。

  3)热熔标线涂料施工,要求天气晴朗24小时后,施工表面温度控制在10以上(最好在20以上)。4)对于新铺的沥青路面,由于路面较弱,建议适当开放交通一段时间,待路面压平后再做路面标记。

  5)根据地理环境和施工季节条件,选择符合季节要求的好涂料。根据涂料产品规格要求。涂料使用前应保持干燥,不同厂家的涂料不得混用。

  6)使用熟练的施工人员操作机械施工,控制施工速度。


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