前沿技术道路工程中标线逆反射系数的应用探讨.doc

道路工程中标线逆反射系数的应用探讨 [内容摘要]道路标线作为交通安全设施中重要的一项内容起着其他产品不可替代的作用，它白天通过线条、颜色区分车道及道路轮廓，夜晚通过车灯照射标线后被标线反射回而显现车道及道路轮廓，可以起到主动防护作用，被人们形象称作为“道路安全生命线”；车灯灯光被标线反射回司机视野的现象就叫做“标线逆反射”或“标线回归反射”；反射的强度就是逆反射值。逆反射数值越大，显现出标线的路段越长，司机的视距就越远，车辆行车相对越安全。 关键词：标线 逆反射系数 玻璃珠 测量 1. 什么是逆反射系数 逆反射系数在道路行车安全中的作用标线逆反射指的是晚上车灯光线照到路面标线类具有回归反射功能的材料表面而被反射回到车辆方向的现象。现阶段世界上各公路管理部门对标线回归反射的重视已经成为一个共识，除非在环境的光线能确保足够的可视性外，标线在夜间的可视性必须通过标线的回归反射（逆反射）来提供，因此原则上大多数的标线都应该具有回归反射（逆反射）功能，也就是都应具有夜间反光功能。下图是标线对光线的不同反射现象，由图1可见，只有光线照到玻璃珠上产生回归反射才能 回到司机眼中（如图1中上所示）；产生镜面反射，光线远离司机，就不能产生反光效果（如图1中下示）。 图1 我国对道路标线的反光性能等问题近年来也开始重视起来了。在必威体育精装版制定的GB/T 16311—2009中提出标线标准中规定新划初始标线逆反射系数亮度应符合GBT21383规定即白色反光标线不能低于150mcd·m-2·lx-1，黄色反光标线不能低于100mcd·m-2·lx-1，同时指出正常使用中白色反光标线逆反射系数不应低于80mcd·m-2·lx-1,黄色反光标线逆反射系数不应低于50mcd·m-2·lx-1时以满足夜间视认要求，另外还特别说明雨夜标线应在雨夜具备良好的视认效果。 2. 影响逆反射值的因素 2.1玻璃珠的选择 2.1.1玻璃珠的成圆率 成圆率直接影响标线的回归反射能力，在其他条件相同，玻璃珠的成圆率越高，标线反光效果越好，反之亦然。图2是成圆率好与成圆率差的两种玻璃微珠对逆反射效果差异比较，从图可以看出接近理想球体的玻璃珠能形成良好的回归反射，而不规则的玻璃珠可能造成光线的多次无方向折射后将很大一部分光线损失掉，无法形成良好的回归反射。 图2 成圆好坏的玻璃珠对光线逆反射效果示意图 2.1.2 玻璃珠的折射率 玻璃珠折射率越高，反光效果越好。现阶段我国道路标线中使用的玻璃珠折射率一般在1.50左右，而标志反光膜使用的玻璃珠一般都达到1.90以上，从标志、标线在晚上的反光亮度上我们可以直接看出区别。 2.1.3 玻璃珠的透明度 玻璃珠的透明度越高，杂质越少，光线在射入玻璃珠折射回来损失的能量就越少，反光就越好。 2.2涂料性能 2.2.1 色度 施工时如选用不同的涂料，而采用同一种玻璃珠时，标线涂料的白度越高，其逆反射值就越高，反之亦然。 2.2.2形成光泽 标线表面状况标线施工后如过于光亮，可能造成光线形成镜面反射，镜面反射的后果是白天在阳光照射下使标线显得极为刺眼，给驾驶员晃眼的感觉；晚上又使灯光在镜面反射后远离驾驶员，不能回到驾驶员视线中，让标线显得更暗。所以施工完的标线无论是反光或不反光标线，都不要形成太好的光泽。 2.2.3涂料成膜后的致密性 涂料成膜后如比较松散或涂料中有较多气泡、较大颗粒的颜填料等就会使光线的回归反射时在多种界面反复折射，造成部分光线损失降低回归反射效果；常规热熔道路标线反光亮度不及其他常温涂料就有此原因存在。 2.2.4内混玻璃珠的分层 具有内混玻璃珠的涂料虽然在生产时混合比例是达到标准了，但施工时由于重力的影响，涂料中的玻璃珠在标线固化过程中是逐步向下层沉降的，从而造成内混玻璃珠在固化成型的标线中分布的不均匀，直接结果是标线面撒玻璃珠磨损掉后，内混玻璃珠裸露量是逐渐增多，然后稳定，也就造成标线的逆反射值有个最低点然后回升并稳定的结果。 2.3施工因素 2.3.1玻璃珠的撒布量 玻璃珠的撒布量要适度，太少，则反光点少标线反光亮度差；太多则不易形成回归反射，因玻璃珠撒布过多时就容易形成珠子摞珠子现象，造成光线在玻璃珠之间反复折射，从而使光线在几次折射后不能回到驾驶员眼中，出现标线发暗的现象。前一个问题好理解，后一个问题虽然在施工中经常遇上，但说起来还真有些不好理解，这里通过图例来加以分析说明。面撒玻璃珠的量太多，在局部易于形成图3中所示情况，即玻璃珠在涂膜中嵌入程度较小，进入玻璃珠的光线在“2”的位置不是玻璃珠—涂料界面，而是玻璃珠—空气界面，光线在这里会发生折射，而不是上述的反射，因而不能形成良好的回归反射。 图3玻璃珠的撒布量对标线反光亮度的影响 2.3.2玻璃珠的嵌入程度 经研究，玻璃珠在嵌入标线55%～67%时