熱熔型道路標線開裂的分析
道路交通標線是以規定的線條、箭頭、文字、立面標記、突起路標或其他導向裝置,劃于路面或其他設施上,用以管制引導交通和分散交通流的設施來改善車流行駛條件,增加道路通行能力,減少交通事故,為道路使用者提供舒適、安全、順暢的行車環境。道路標線分為:熱熔標線、常溫冷漆標線、彩色防滑標線、振蕩防滑反光標線和預成型標線。熱熔標線是目前我國道路標線上應用*廣的一種標線。它施工時間短,耐磨性高,造價低。 一、熱熔涂料組成與開裂原因分析 為了規范熱熔涂料的質量,交通部頒布了一系列標準,對熱熔涂料的技術指標做了明確的規定。我國現行生產使用的熱熔涂料基本上能達到這個標準,但這些技術指標中耐候性檢驗常常因種種原因被忽略未做,涂料質量考核就欠全面。 1.1 熱熔涂料組成 熱熔涂料主要材料為合成樹脂占15%~20% ,玻璃微珠占18%~25% ,體質顏料占40%~60% ,著色顏料占3%~10% ,添加劑占2% ~5%。 1.2開裂原因分析 根據觀察,夏季施工的路段開通后往往經過一個冬季的運行,標線表面就開始出現不同形狀、不同程度的開裂,有的形如蜘蛛網,極不規則;有的則呈現橫向或縱向直線開裂;有的裂紋很細,如頭發絲,有的裂紋寬度達1mm或以上。標線產生開裂的原因很復雜,有涂料本身與施工的原因,有路面受外力作用或路面下沉開裂等原因。 1.2.1 涂料自身因素 涂料系高分子混合物,無固定熔點,高聚物的力學性能與溫度有極大的關系。它隨溫度升高先軟化,繼續加溫熔融,達到一定溫度就不經汽化而分解。熱熔涂料常用的是C5石油樹脂。C5石油樹脂是石油制備乙烯的副產品,含2O多種化合物,其中以異戊二烯等雙烯烴為主,分子量為1000~1400,軟化點一般在9O℃~llO℃間,常溫為淺黃色透明脆性固體顆粒,有良好的耐光老化性能?,F在國產熱熔涂料常使用國產樹脂,也有的生產廠家在進口樹脂中添加了不同比例的國產樹脂,其主要原因是考慮成本、利潤問題,但是國產石油樹脂質量遠遠不及國外同類產品,導致對涂料總體質量造成不良影響。對標線而言,很難兼顧抗裂、抗污性及抗壓,其中抗污性是一個至今沒有解決的問題,關鍵在于石油樹脂本身的特性所決定的,在北方的高速公路及城市道路,熱熔涂料一般在夏天非雨季均易粘污。 1.2.2 施工溫度及地表溫度的影響 1)涂料在施工時,熔融好的涂料在倒入熱熔劃線車和施劃過程中是一個降溫過程,即使在反應釜內的溫度達到施工要求,但是在劃線車內的溫度很難掌握,也就更難控制施劃在路面上的溫度。實際施工過程中,真正施劃在路面上的溫度要比在反應釜內的溫度低20℃左右,也就是說很難保證合理地施工溫度。 2)地表溫度過低,會導致高溫度的涂料在短時間內急速冷卻,直接影響涂料本身與瀝青路面之間融合的程度。熱熔涂料與瀝青路面材料中主要材料瀝青均為高分子聚合物,其形態與溫度關系極大,受熱膨脹,遇冷收縮,但熱熔涂料與瀝青兩者膨脹、收縮率不一致。熱熔涂料中石油樹脂分子鏈呈伸展狀態,降溫過程中,伸展的高分子鏈有縮成線團的趨勢,使高分子鏈來不及收縮成團,而涂料已固化,失去流動性,于是這個收縮趨勢便保留在標線中,產生了收縮應力,地表溫度越低,收縮趨勢越強烈,收縮程度越大,應力也越大,當收縮應力大于涂料抗拉強度時,此時標線強度不足以抵抗內在收縮應力,標線便被拉裂,從而產生裂紋。 1.2.3 施工速度的影響 在實際施工過程中,施劃厚度按照規定要求,一般控制在1.0mm~2.0mm,但施劃速度很難保持勻速狀態,忽快忽慢直接導致熔融狀態的涂料與瀝青路面之間的融合程度存在一定的差異,致使標線在路面上局部間的受力不均勻,從而車輛在行駛碾壓過程中產生裂紋。 二、熱熔型標線的施工工藝 ?。ㄒ唬┰敿氄{查,制定方案 在工程所在地,要詳細調查了解公路路面的鋪設狀況及含水量情況,制定施工方法。根據路面的鋪設速度、面層瀝青的配合比、水泥混凝土路面拉毛方式,進行分類、整理,為了防止在施工中出現盲目性,避免走彎路,以保證工程質量和進度,要結合以往的施工經驗制定出標線施劃的各種不同類型路面的切實可行的施工方法及路面面層的處理方案。詳細調查工程實際路況,根據主線、互通、伸縮縫、路緣石和護坡等交叉施工的問題確定施工人數、編排總體施工計劃、工程日進度計劃。并且日進度計劃要考慮雨天或其它不利因素的影響。根據日進度計劃,組織人力、機械、材料,制定有力措施,實現日進度計劃的落實。論證施工工序、作業方案,對第一道工序至*后一道工序的作業方案全過程進行論證,排隊檢查有無人力、機械閑置浪費的環節,前后工序是否矛盾,如何解決,使工程施工盡可能地達到*優化。 ?。ǘ┻M行技術交流 在工程施工開始前組織主要施工人員學習圖紙和熟悉有關規范要求,對設備操作人員和技術人員明確操作要點,使施工人員全面了解工程施工要求和施工重點,切實搞好施工工作。 ?。ㄈ┌踩胧?nbsp; 新修路面時應封閉式交通,以便保證標線隊伍大面積作業,遇到半封閉交通,應安排專人指揮交通,確保工程順利進行,同時施工完的工程要保護好,防止污染。采用手推車式標線施工時,應做好防火工作。 ?。ㄋ模┩苛霞訜崛刍?nbsp; 熱熔涂料成品是粉塊狀固體,施工時需要用熱熔釜將其加熱熔化為一定粘度的液體這個環節是整個施工過程中占用時間*長,消耗能量*大的環節它將影響到涂料的質量。開始熔解涂料時,要用小火加熱并投入少量涂料,開始熔化時開動攪拌器施加攪拌,同時不斷向熱熔釜中投入涂料,加大火量并加強攪拌,直到熱熔釜內涂料全部熔化,溫度達到后便可放到手推車中,進行熱熔標線涂敷施工。減小標線開裂,提高標線質量的幾點觀點 1. 選擇合理、適量的C5石油樹脂 據有的廠家介紹使用改性松香樹脂,標線開裂問題可得到明顯改善,但此種樹脂涂料易變黃,有刺鼻異味,但改用油性樹脂生產的涂料不粘胎時間又超過標準。建議單獨使用進口C5石油樹脂,如日本產的瑞翁C200H型或丸善R-100G,韓國產的科隆R-100和上海產的金森288S,都能*大程度上的避免標線開裂的可能性。 2. 選擇合理的填料級配 填料的級配不合理,致使過大的顆粒居多或者過小的顆粒居多都會造成標線開裂,因此選擇合理的填料比例,既可使涂料本身的流動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. 施工單位要嚴格控制操作工藝 1)應在劃線車的熔融斗上安裝熱電耦溫度計,定期檢修校對反應釜和熔融斗上的熱電耦溫度計,以便控制好涂料溫度,絕不能憑經驗判斷反應釜和熔融斗內的溫度。根據溫度計調節加熱量,溫度應保持在180~220℃范圍內。 2)涂料在熱熔釜中要攪拌均勻,攪拌要達到足夠的時間,溫度要循序漸進,待上下層溫度一致后,方可進入下一道施工工序。 3)熱熔型標線涂料的施工,要求在天氣晴朗24h之后,施工地表溫度控制在10℃以上(20℃以上*佳)。 4)新鋪瀝青路面,由于表面軟弱,建議適當開放一段時間交通,待表層壓合后再施劃標線?! ?)根據施工的地理環境和季節情況,選擇符合季節要求的良好涂料。按涂料產品說明書的各項要求操作。涂料使用前要保持干燥、不同廠家的涂料不宜混用。 6)采用熟練施工技藝的人員操作機械施工,控制好施工速度。