幾種雨夜反光標(biāo)線(xiàn)種類(lèi)及效果探討
發(fā)布時(shí)間：
2016-04-29
作者：
來(lái)源：
摘要
薛曉東
山西長(zhǎng)達(dá)交通設(shè)施有限公司 山西省 030006
摘 要：分析了標(biāo)線(xiàn)在夜晚和雨夜的反光原理，揭示幾種雨夜標(biāo)線(xiàn)的反光機(jī)理，并對(duì)國(guó)內(nèi)外當(dāng)前道路標(biāo)線(xiàn)反光功能有正常夜晚和雨天夜晚兩種，目前現(xiàn)階段公路參與單位更多關(guān)注的是正常夜晚反光效果，雨夜重視度不夠，但雨夜事故率更多，本文對(duì)幾種雨夜標(biāo)線(xiàn)產(chǎn)品優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比，提出雨夜標(biāo)線(xiàn)使用的必要性和分環(huán)境合理使用建議，對(duì)目前雨夜標(biāo)線(xiàn)施工具有一定的指導(dǎo)意義。
關(guān)鍵詞：雙組份雨夜標(biāo)線(xiàn)；陶粒雨夜標(biāo)線(xiàn)；預(yù)成型標(biāo)線(xiàn)帶
中圖分類(lèi)號(hào)：U491文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
引言：
交通部信息，截止2014年底，高速公路通車(chē)?yán)锍坛^(guò)11萬(wàn)公里，躍居世界第一，中國(guó)公路網(wǎng)超過(guò)430萬(wàn)公里，國(guó)省干道超過(guò)50萬(wàn)公里。機(jī)動(dòng)車(chē)保有量2.64億輛，其中汽車(chē)1.54億輛，機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛員突破3億人，中國(guó)已經(jīng)成為實(shí)實(shí)在在的公路大國(guó)，汽車(chē)大國(guó)。在“道路標(biāo)線(xiàn)質(zhì)量要求及檢測(cè)方法GB/T16311-2009標(biāo)準(zhǔn)中”，標(biāo)線(xiàn)反光性能要求如下：
“5.6.1正常使用期間，反光標(biāo)線(xiàn)的逆反射亮度系數(shù)應(yīng)滿(mǎn)足夜間視認(rèn)要求。一般情況下，白色反光標(biāo)線(xiàn)的逆反射亮度系數(shù)不應(yīng)低于80mcd.m-2.lx-1 ，黃色反光標(biāo)線(xiàn)的逆反射亮度系數(shù)不應(yīng)低于50mcd.m-2.lx-1 。
5.6.2新劃標(biāo)線(xiàn)的初始逆反射亮度系數(shù)應(yīng)符合GB/T21383的規(guī)定，白色反光標(biāo)線(xiàn)的逆反射亮度系數(shù)不應(yīng)低于150mcd.m-2.lx-1 ，黃色反光標(biāo)線(xiàn)的逆反射亮度系數(shù)不應(yīng)低于100mcd.m-2.lx-1 。
5.6.3雨夜標(biāo)線(xiàn)應(yīng)具備濕狀態(tài)下的逆反射性能，在雨夜具有良好的視認(rèn)效果。”
這是我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中首次提出雨夜標(biāo)線(xiàn)概念和潮濕狀態(tài)下標(biāo)線(xiàn)應(yīng)具有良好的視認(rèn)效果，那現(xiàn)階段雨夜標(biāo)線(xiàn)又有哪些種類(lèi)和不同效果呢，
本文給大家羅列出來(lái)并做對(duì)比分析。
1 標(biāo)線(xiàn)反光原理
1.1光：光是人類(lèi)眼睛可以看見(jiàn)的一種電磁波，也稱(chēng)“可見(jiàn)光譜”。在科學(xué)上的定義，光是指所有的電磁波譜。光可以在真空、空氣、水等透明的物質(zhì)中傳播。對(duì)于可見(jiàn)光的范圍沒(méi)有一個(gè)明確的界限，一般人的眼睛所能接受的光的波長(zhǎng)在380 ～ 760nm之間。人們看到的光來(lái)自于太陽(yáng)或借助于產(chǎn)生光的設(shè)備，包括白熾燈泡、熒光燈管、激光器、螢火蟲(chóng)等。人類(lèi)肉眼所能看到的可見(jiàn)光只是整個(gè)電磁波譜的一部分。電磁波之可見(jiàn)光譜范圍大約為390 ～ 760nm（1nm=10^-9m=0.000000001m），光分為人造光和自然光。
1.2光的反射方式
1.2.1鏡面方式：鏡面反射是指光線(xiàn)來(lái)到障礙物的表面，在入射點(diǎn)處發(fā)生反射時(shí)的入射角和反射角度相等，見(jiàn)圖1所表示：
1.2.2漫反射
漫反射是指光線(xiàn)來(lái)到障礙物的表面時(shí)，反射光線(xiàn)和入射光線(xiàn)不在同一個(gè)平面，反射光線(xiàn)在入射點(diǎn)處向各個(gè)方向飛散，入射角與反射角不一定相等的光反射現(xiàn)象，見(jiàn)圖2所示。
1.2.3回歸反射
光的回歸反射是指光線(xiàn)在發(fā)生反射時(shí)，不是離開(kāi)光源遠(yuǎn)去，而是回歸到光源方向來(lái)的一種反射現(xiàn)象。其實(shí)回歸反射不是前面介紹的單純反射現(xiàn)象，現(xiàn)實(shí)生活中要形成回歸反射必須要通過(guò)單純反射中的漫反射或鏡面反射中的一種或兩種與折射相結(jié)合而成，見(jiàn)圖3。
1.3反光標(biāo)線(xiàn)及雨夜反光標(biāo)線(xiàn)
反光標(biāo)線(xiàn)是指在公路上行駛的車(chē)燈光線(xiàn)照射到路面上施工的標(biāo)線(xiàn)，標(biāo)線(xiàn)能如玻璃反光一樣清晰的顯現(xiàn)出來(lái)，給駕駛員清楚的表示出車(chē)道位置等信息，保證駕駛員安全行駛的各種標(biāo)線(xiàn)。
雨夜反光標(biāo)線(xiàn)主要是解決雨夜環(huán)境條件下普通反光標(biāo)線(xiàn)由于水膜覆蓋無(wú)法實(shí)現(xiàn)車(chē)燈回歸反射的缺陷而開(kāi)發(fā)出來(lái)的標(biāo)線(xiàn)產(chǎn)品，科學(xué)家們通過(guò)兩個(gè)方面做了變動(dòng)，第一種，通過(guò)改變標(biāo)線(xiàn)外觀形狀，把一部分帶有玻璃珠的標(biāo)線(xiàn)凸出水面，實(shí)現(xiàn)標(biāo)線(xiàn)反光（見(jiàn)下圖4-圖11）；第二種，通過(guò)改變玻璃珠內(nèi)在結(jié)構(gòu)體系，實(shí)現(xiàn)玻璃珠在雨水下能折射回光線(xiàn)，實(shí)現(xiàn)雨水下標(biāo)線(xiàn)反光回駕駛員眼中（圖12、圖13），該種玻璃珠最開(kāi)始由美國(guó)3M公司最早研制出來(lái)，是通過(guò)在一個(gè)1.5毫米大小的陶粒上采用特殊膠粘技術(shù)把高折射玻璃珠粘結(jié)上去形成一種特殊玻璃珠，
統(tǒng)稱(chēng)為雨夜陶粒微珠。因?yàn)檎凵渎蔬_(dá)到或超過(guò)2.0的玻璃微珠粒徑都特別小，質(zhì)量也特別輕，主要使用在反光膜上，無(wú)法直接使用在標(biāo)線(xiàn)上，所以通過(guò)這種陶粒粘結(jié)的方式實(shí)現(xiàn)玻璃珠較大顆粒化然后應(yīng)用在標(biāo)線(xiàn)上。
上述10張圖片展現(xiàn)的常規(guī)標(biāo)線(xiàn)雨夜為什么不能實(shí)現(xiàn)標(biāo)線(xiàn)反光和改
變標(biāo)線(xiàn)形狀或改變玻璃珠內(nèi)在構(gòu)造后施工的標(biāo)線(xiàn)實(shí)現(xiàn)雨夜反光的效果。
2 目前市場(chǎng)上有雨夜標(biāo)線(xiàn)種類(lèi)
2.1能通過(guò)標(biāo)線(xiàn)形狀改變實(shí)現(xiàn)雨夜標(biāo)線(xiàn)的有熱熔振動(dòng)雨夜標(biāo)線(xiàn)，雙組份結(jié)構(gòu)性雨夜標(biāo)線(xiàn)或振動(dòng)標(biāo)線(xiàn)。
2.1.1熱熔振動(dòng)雨夜標(biāo)線(xiàn)：通過(guò)熱熔涂料配方改變，是熱熔涂料具有一定的觸變性能，再通過(guò)專(zhuān)用設(shè)備施工成不同形狀的標(biāo)線(xiàn)，使部分標(biāo)線(xiàn)能凸出水面，從而實(shí)現(xiàn)標(biāo)線(xiàn)雨夜反光，同時(shí)由于這種標(biāo)線(xiàn)在車(chē)輪通過(guò)時(shí)會(huì)出現(xiàn)輪胎反復(fù)上下的過(guò)程，產(chǎn)生車(chē)輛振動(dòng)效果和空氣壓縮聲響，在國(guó)內(nèi)就叫成熱熔振動(dòng)標(biāo)線(xiàn)了（國(guó)內(nèi)主要是圖14中的第一張圖片）。
優(yōu)點(diǎn)：熱熔涂料成熟使用，國(guó)內(nèi)小型手扶自走配套設(shè)備完善；國(guó)外大型設(shè)備完善，可實(shí)現(xiàn)圖14中后兩張圖片效果，能完整的實(shí)現(xiàn)雨夜反光和降低標(biāo)線(xiàn)阻水作用的效果。
缺點(diǎn)：受制于設(shè)備工藝，目前國(guó)內(nèi)基本上只是使用圖14中的第一張圖片的熱熔振動(dòng)雨夜標(biāo)線(xiàn)，標(biāo)線(xiàn)施工時(shí)必須把基線(xiàn)和凸起塊一起施工，材料消耗量大，成本高。同時(shí)由于國(guó)內(nèi)設(shè)備制約，玻璃珠撒布工藝一般為滾軸式或自流式，涂料粘度又特別高，面撒玻璃珠在這種熱熔振動(dòng)標(biāo)線(xiàn)上基本粘不住，基本沒(méi)有雨夜效果。如果要實(shí)現(xiàn)雨夜效果，玻璃珠撒布時(shí)必須有一定的外在壓力，把玻璃珠嵌入到標(biāo)線(xiàn)中50%左右才能實(shí)現(xiàn)雨夜反光。
目前使用地點(diǎn)：作為振動(dòng)提醒標(biāo)線(xiàn)使用，一般在一些下坡路段、隧道、出入口等處設(shè)置，在車(chē)輛碾壓時(shí)通過(guò)振動(dòng)提醒和空氣壓縮聲音提醒車(chē)輛越線(xiàn)，需要注意的功能，雨夜效果基本沒(méi)人關(guān)注。
2.1.2雙組份雨夜標(biāo)線(xiàn)：雙組份標(biāo)線(xiàn)是近年來(lái)新興起的一種標(biāo)線(xiàn)產(chǎn)品，是常溫狀態(tài)下兩種及兩種以上的組分通過(guò)化學(xué)反應(yīng)成膜的標(biāo)線(xiàn)產(chǎn)品，其中以MMA雙組份標(biāo)線(xiàn)為主導(dǎo)產(chǎn)品。具有有常溫施工，不消耗能源，環(huán)保，溫變形小、抗污高亮等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)可根據(jù)需要施工成各種形狀的標(biāo)線(xiàn)，目前為國(guó)際上應(yīng)用上升勢(shì)頭極大的一種標(biāo)線(xiàn)產(chǎn)品。通過(guò)標(biāo)線(xiàn)形狀改變雙組份雨夜標(biāo)線(xiàn)可施工成以下形狀的雨夜標(biāo)線(xiàn)。
優(yōu)點(diǎn)：雙組份涂料、施工設(shè)備基本滿(mǎn)足使用，涂料在化學(xué)反應(yīng)形成標(biāo)線(xiàn)的過(guò)程中，把面撒的玻璃珠作為一種填充料牢牢的錨固在標(biāo)線(xiàn)表面，使標(biāo)線(xiàn)反光效果可以在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高標(biāo)準(zhǔn)的反光效果，是真正可以通過(guò)改變形狀圓滿(mǎn)實(shí)現(xiàn)雨夜反光的標(biāo)線(xiàn)產(chǎn)品，點(diǎn)狀標(biāo)線(xiàn)還能大大降低標(biāo)線(xiàn)阻水作用，成本和熱熔振動(dòng)標(biāo)線(xiàn)價(jià)格相差不大。目前使用雙組份雨夜標(biāo)線(xiàn)的單位都是關(guān)注雨夜效果，振動(dòng)效果關(guān)注較少。
缺點(diǎn)：需要專(zhuān)用設(shè)備及較熟練施工技術(shù)人員，國(guó)內(nèi)有些單位以次充好，降低材料質(zhì)量和涂料消耗，有可能實(shí)現(xiàn)不了預(yù)期效果。
2.2雨夜玻璃珠/陶瓷玻璃珠
3M美國(guó)公司首發(fā)產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)目前也有單位開(kāi)發(fā)出來(lái)，通過(guò)提高標(biāo)線(xiàn)面撒玻璃珠的折射率達(dá)到一定程度，使光線(xiàn)在通過(guò)水膜折射到玻璃珠中后再能折射會(huì)駕駛員眼中，從而實(shí)現(xiàn)標(biāo)線(xiàn)雨夜反光的效果?；驹砭褪前言瓉?lái)用在反光膜上的微細(xì)玻璃珠加工到一個(gè)較大的中間介質(zhì)上，從而滿(mǎn)足標(biāo)線(xiàn)面撒珠的基本條件，使用在標(biāo)線(xiàn)施工中，實(shí)現(xiàn)標(biāo)線(xiàn)雨夜反光的效果。這種玻璃珠加工的顆粒一般較大，大約在1毫米左右，不能實(shí)現(xiàn)粒徑的連續(xù)級(jí)配，所以在使用時(shí)，需要和原有面撒玻璃珠配合使用，一般是每平米面撒陶粒玻璃珠150克左右，普通面撒玻璃珠250克左右，施工時(shí)分兩次撒布，先陶粒玻璃珠，再普通玻璃珠。
優(yōu)點(diǎn)：
（1）作為玻璃珠的一種，可以在熱熔、水性、雙組份標(biāo)線(xiàn)涂料施工時(shí)使用。
?。?）可實(shí)現(xiàn)一定的雨夜反光效果（圖18）。
缺點(diǎn)：
?。?）在干凈的雨水環(huán)境中可以實(shí)現(xiàn)一定的雨夜標(biāo)線(xiàn)效果，但在較臟的雨水環(huán)境中無(wú)法實(shí)現(xiàn)雨夜反光。
?。?）陶粒上粘附高折射玻璃珠在大交通車(chē)輛磨損下，玻璃珠很快脫落，只剩下陶瓷顆粒。
?。?）玻璃珠由于使用量較少，價(jià)格較貴。
2.3預(yù)成型標(biāo)線(xiàn)帶
3M公司在發(fā)現(xiàn)高折射玻璃珠可以實(shí)現(xiàn)雨夜折射效果開(kāi)發(fā)出陶粒玻璃珠后，把這種工藝應(yīng)用在預(yù)成型標(biāo)線(xiàn)帶上，開(kāi)發(fā)出一款雨夜反光標(biāo)線(xiàn)帶，可以實(shí)現(xiàn)干燥夜晚和下雨夜晚良好反光。
優(yōu)點(diǎn)：
?。?）由于是工廠化制作的標(biāo)線(xiàn)帶，質(zhì)量保證，標(biāo)線(xiàn)雨夜反光效果良好。
（2）施工簡(jiǎn)單，現(xiàn)場(chǎng)采用膠粘技術(shù)，沒(méi)有特殊設(shè)備。
缺點(diǎn)：
?。?）也受制于雨水干凈與否程度，雨水較臟時(shí)效果差，但比上述陶粒玻璃珠標(biāo)線(xiàn)效果要改善很多。
?。?）價(jià)格較貴，每平米價(jià)格在500元左右。
?。?）標(biāo)線(xiàn)帶是采用膠粘在路面上，如果過(guò)往車(chē)輛有橫向作用力時(shí)，標(biāo)線(xiàn)帶會(huì)發(fā)生扭曲、移位。
2.4其他具有雨夜反光功能的標(biāo)線(xiàn)輔助產(chǎn)品--突起路標(biāo)突起路標(biāo)，又稱(chēng)為道釘，高度10-25mm。是固定于路面上起標(biāo)線(xiàn)作用的突起標(biāo)記塊，可在高速公路或其他道路上用來(lái)標(biāo)記中心線(xiàn)、車(chē)道分界線(xiàn)、邊緣線(xiàn)；也可用來(lái)標(biāo)記彎道、進(jìn)出口匝道、導(dǎo)流標(biāo)線(xiàn)、道路變窄、路面障礙物等危險(xiǎn)路段。一般配合路面標(biāo)線(xiàn)使用，或以模擬路面標(biāo)線(xiàn)的形式使用。從材料上劃分有：塑料道釘、鑄鋁道釘及有源道釘。從發(fā)光方式分類(lèi)：鑲嵌反光晶格片或者粘貼反光膜，利用反光晶格片或反光膜反光的稱(chēng)為被動(dòng)發(fā)光型道釘。利用控制器，發(fā)光管通電使用的稱(chēng)之為主動(dòng)發(fā)光型道釘。
突起路標(biāo)安裝在公路上時(shí)，由于具有10-25mm的高度，在下雨時(shí)可以凸出水面，形成類(lèi)似于突起雨夜標(biāo)線(xiàn)的效果。
優(yōu)點(diǎn)：
（1）施工簡(jiǎn)單，成本可控。
?。?）具有一定的雨夜效果。
缺點(diǎn)：
?。?）反光點(diǎn)是間斷的，一般在公路上使用時(shí)間隔是15米左右，一般作為普通標(biāo)線(xiàn)的輔助產(chǎn)品使用。
?。?）容易被車(chē)輛壓碎、搓掉。
?。?）下雪區(qū)域在冬季機(jī)械除雪時(shí)容易被鏟掉，形不成較長(zhǎng)時(shí)間的效果。
3 國(guó)外雨夜標(biāo)線(xiàn)指標(biāo)要求
國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)道路標(biāo)線(xiàn)反光指標(biāo)要求有嚴(yán)格要求，標(biāo)線(xiàn)逆反射值達(dá)不到要求時(shí)就視同標(biāo)線(xiàn)失效，必須重新施工，在多雨地帶，雨夜?fàn)顟B(tài)下的標(biāo)線(xiàn)逆反射值也有具體數(shù)據(jù)要求，比如美國(guó)ASTM規(guī)定標(biāo)線(xiàn)初始逆反射值（剛劃制的標(biāo)線(xiàn)）白線(xiàn)為250mcd.m-2.lx-1 ，黃線(xiàn)為175mcd.m-2.lx-1 ，個(gè)別州甚至更高；而對(duì)標(biāo)線(xiàn)的逆反射值在使用過(guò)程中因各種原因下降白線(xiàn)低于150mcd.m-2.lx-1 ，黃線(xiàn)低于125mcd.m-2.lx-1 ，則視同標(biāo)線(xiàn)失效，要求重劃，盡管標(biāo)線(xiàn)可能還保持完整。澳大利亞，芬蘭和新西蘭等國(guó)家規(guī)定當(dāng)標(biāo)線(xiàn)的反射率低于100mcd.m-2.lx-1時(shí)，必須重新劃線(xiàn)，而不在于標(biāo)線(xiàn)材料本身是否仍然完好存在。歐盟道路標(biāo)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)DINEN1436要求標(biāo)線(xiàn)持續(xù)使用階段反光性能為干燥夜間>100mcd.m-2.lx-1 ，潮濕夜間>25mcd.m-2.lx-1 ，才能確保夜間行車(chē)安全。
4 結(jié)論
4.1國(guó)家標(biāo)線(xiàn)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)修訂時(shí)應(yīng)明確標(biāo)線(xiàn)雨夜反光數(shù)值。
4.2對(duì)比以上各種雨夜標(biāo)線(xiàn)效果，MMA雙組份類(lèi)雨夜標(biāo)線(xiàn)效果相對(duì)最好，適合各種路況和環(huán)境；陶粒雨夜標(biāo)線(xiàn)適合在一些車(chē)流量規(guī)范且不大、空氣環(huán)境比較干凈的路況使用；預(yù)成型雨夜標(biāo)線(xiàn)帶小量選擇使用；突起路標(biāo)作為雨夜反光效果只建議在南方無(wú)降雪的路段配合標(biāo)線(xiàn)使用。
參考文獻(xiàn)：
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出版社，2005，北京.
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