双组分水性标线在鹤大高速标线养护工程的应用
伴友如伴狗
2023年06月13日 09:08:13
来自于道路养护
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                公路行业养护工程创新案例 (联展)

   

   

   
   

公路行业养护工程创新案例

(联展)

根据《“十四五”公路养护管理发展纲要》,总结和发布公路养护管理工程典型案例,促进公路养护管理高质量发展。


2022年,在部公路局的支持下,中国公路学会面向全国开展 “公路行业养护工程创新案例” 征集评选活动。


征集历时一年,经过公开、公平、公正地三轮评审,共评选出45项技术含量高、经济效益好、社会影响力大,具有广泛推广应用价值和前景的创新案例。


其中,特等案例4 项,一等案例 13 项,二等案例 28 项。


 
     

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双组分水性标线在鹤大高速标线养护工程的应用


完成单位

黑龙江省交投工程建设有限公司

山东高速交通建设集团股份有限公司


     

     

       

       
       

工程概况

       


在寒冷多雪的东北地区,冬季机械除雪时热熔标线经常被铲掉和刮掉,造成玻璃珠及标线大面积脱落,致使标线连续性及反光性差,使用寿命短。目前东北地区为了避免标线被铲掉和脱落问题,常采用刻槽灌缝进行热熔施工、每年施工一次,这就会导致基材被破坏,施工成本较高。因此,迫切需要一种适合北方寒冷多雪地区,性价比高、寿命长、不破坏基材的 标线 产品或施工方案来解决上述问题。



图1鹤大高速至七台河段修复养护工程平面图


为解决北方寒冷多雪地区道路标线使用寿命短、标线维护费高的问题,黑龙江省交投工程建设有限公司联合山东高速交通建设集团、陶氏化学进行技术攻关,形成了极寒地区双组分水性超薄耐磨反光标线涂料及施工技术,通车以来效果良好,满足了社会需求,获得业主和广大人民的一致好评。



     

     

     

     

       

       
       

主要创新点

       

一、关键技术


1.材料方面


1) 针对东北标线养护工程的常规采用的热熔标线存在涂料施工碳排放高、漆膜厚等问题,引进山东高速交建集团发生化学交联的双组分水性超薄耐磨反光标线涂料。


2) 双组分水性超薄耐磨反光标线,涂料创新点:在现有水性标线涂料配方的基础上, 对乳液进行改性,引入分子杂化技术、自交联技术、快干技术等,将基料与颜填料复配, 确定涂料性能最佳时的配方,形成耐高低温变换、粘结力强、耐雪铲的双组分水性超薄耐 磨反光标线涂料,在国内属于首创。


2.施工方面


传统采用凿槽、热熔标线涂料灌封方法,存在标线需要一年更换一次,造价高、破坏路面,冬天积雪难以清除干净,持续反光系数差,防滑系数达不到等问题;本方案采用不破坏沥青道面,机械化冷涂方案机械高效施工具有以下特点:


1) 水性双组份超薄耐磨标线施工技术想对于传统的热熔刻槽方案降低了施工碳排放 90-98%,热熔施工碳排放0. 034kg/m\刻槽碳排放0.1kg/nf;水性超薄耐磨标线施工碳 排放 0. 003kg/m%


2) 本方案具有施工效率高、想对于传统刻槽方式效率提升5-10倍。传统热熔刻槽方 式每天施工面积500-800 m:/施工班组;水性超薄耐磨标线施工效率4000-5000 m:/班组。


3) 延长路面使用时间,热熔标线施工刻槽会对沥青路面产生损害,极易造成路面石料分散,以及沥青后期水损产生坑槽,水性超薄耐磨标线施工无需开槽。



图2 鹤大高速标线养护工程施工技术思路


二、关键技术方案


1.材料方面


1) 采用共同乳化分子互穿网络技术能够使丙烯酸环氧分子达到杂化效果,提高乳液储存稳定性和性能,提高整体涂料的基础附着力和抗冻融能力;


2) 通过对交联剂封端技术引入可以共存的活性叔胺到丙烯酸系统,提高涂料基料的 低温交联密度,通过筛选和复配高效颜填料分散剂,使乳液能更好包裹到填料表面,从而降低涂料细度,降低整体涂料粘度,进而提高整体的涂料固体含量,实现涂层更高强耐磨;


3) 通过丙烯酸、环氧、有机胺等多种化学交联反应,提高涂层的机械性能,从而实 现超薄耐磨的功能;


4) 通过采用表面硅烷处理的水性专用高亮耐磨玻璃珠,提高反光材料与涂料的结合 力从而维持标线的整体耐磨性能及标纟戋的持续反光性:


2. 施工方面


1) 保持原有路面:采用简单清除、吹扫工艺清除路面旧标线,、浮尘等不结实的阻碍 物,不无需开槽,不会产生环境有害的固体废物;损伤原有路面。


2) 材料施工:施工采用车载自动化程度高效机械化冷喷工艺,减少现场施工人员密 度,提升施工安全性、提高施工作业效率高、保证整体施工质量均与、降低整体碳排放。


3.绿色:


1)采用纯水性的系统,降低碳排放、降低VOC和PM2.5、降低整体施工能耗。
         



图3 鹤大高速标线养护工程机械化施工

三、实施效果


双组分水性超薄耐磨反光标线,涂料革新了传统标线薄涂不能兼顾耐久性的技术,已成功应用于黑龙江省鹤大高速佳木斯至七台河段修复养护工程项目中,经过一个寒冬的考验,仍保留了标线的完整性及视认性,具有优异的粘结力、耐雪铲能力,符合北方极寒多雪地区冬季除雪的特点。                  

     

     

     

     

       

       
       

生产、应用及推广情况

       

双组分水性超薄耐磨反光标线涂料自2020年研发成功以来,已在黑龙江鹤大高速等工程中成功应用。


针对极寒地区标线存在的易开裂、易被融雪剂及铲雪车破坏,尤其极寒地区标线施工 或采用开槽、热熔标线涂料灌封方法,或不开槽存在标线需要一年复划一次,造价高、破坏路面、碳排放高、冬天积雪难以清除干净、持续反光系数差,防滑系数达不到等问题。 


本项目采用的双组分水性超薄耐磨反光标线涂料在属于国内首创,革新了传统标线薄涂不 能兼顾耐久性的缺陷,填补了市场空白,同时其超薄特性节省了材料用量,极大程度的降 低了碳排放,在极寒地区具有巨大的应用前景和市场竞争力,必将对道路标线涂料领域的技术发展和科学研究带来积极的推动作用。

                 

     

     


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