日期：2022-04-13
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204 核心提示：解决路面防滑问题主要可以采取罩面法、机械法、化学法3 类，罩面法中有超薄沥青罩面、乳化沥青稀浆封层、树脂材料罩面; 机械法有
解决路面防滑问题主要可以采取罩面法、机械法、化学法3 类，罩面法中有超薄沥青罩面、乳化沥青稀浆封层、树脂材料罩面; 机械法有金刚石锯片刻槽、喷砂打毛、冲击钎锤凿击打毛、射流打毛; 化学法有酸洗等。其中树脂材料罩面的方法由于具有施工便捷、成型时间短、防滑层的颜色丰富等优点，目前在国内的应用越发广泛。树脂材料罩面使用的材料国内目前称为路面防滑涂料，就路面防滑涂料的质量要求及应用技术状况，本文将从材料的类型、组成、防滑原理、质量控制措施、应用现状及趋势等方面加以论述。
1 路面防滑涂料的类型
路面防滑涂料按施工方式分为热熔型和冷涂型2类，冷涂型按干燥速度分为快干型和慢干型; 按抗滑性大小，路面防滑涂料分为普通防滑型、中防滑型、高防滑型3 类; 按成膜机理可以分为物理干燥型和化学交联型。
2 路面防滑涂料的组成
2. 1 热熔型路面防滑涂料的组成
热熔型路面防滑涂料的组成主要包括热塑性树脂、体质填料、着色颜料、增塑剂及其他添加剂、防滑骨料、玻璃珠等。热熔型路面防滑涂料中主要的成分是热塑性树脂，其特点是具有粘结性、速干性。热塑性树脂可以将着色颜料、体质填料、防滑骨料等结合在一起，与路面附着，热熔粘合，熔融时使涂料具有适宜的粘度，冷却后自干成膜。热塑性树脂选用的种类主要有松香及衍生物改性树脂、石油树脂、聚酯树脂等。实际使用时可以采用两种或两种以上性能相容的树脂来调节涂料的各种性能。
体质填料作为涂料的填料加入其中，对涂膜的机械强度、耐磨性及色相均有影响。其粒径不能过大或过细，因为粒径的大小决定涂料的流动性、沉降度，同时对表面加工也有影响; 另外，体质填料的化学性质应稳定，这样不会改变涂料中其他材料的性质。同时，填料的耐热性要好，在高温状态下，保证性质不会改变。常用的体质填料包括碳酸钙、滑石粉、硅石粉、石英沙等。
着色颜料主要赋予涂料以色彩，应选用耐高温、遮盖力强、色泽鲜明的类型。有二氧化钛、氧化锌、耐热铬黄、有机系颜料、氧化铁等。涂料中加入增塑剂使涂膜柔软，提高耐寒性和涂料与路面的附着力，并使熔融状态的涂料粘度适宜。增塑剂应具有高温时挥发较小，稳定性好; 无毒、味小、色淡; 具有较好的耐热性、耐寒性; 与热塑性树脂具有良好的相容性等特点。常用的增塑剂包括邻苯二甲酸酯类、植物油( 天然油) 、矿物油等。为了改善涂料的其他性能或赋予涂料某些性能，例如耐候性，也可以在涂料中添加其他类型的添加剂。防滑骨料是路面防滑涂料中的重要组份，防滑骨料按其材质分为2 类:合成有机材料: 聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯树脂粒子、聚氨酯树脂粒子、橡胶粒子等惰性高分子材料;无机物: 硅石粉、石英砂、玻璃片、碳化硅、结晶氧化铝、云母等。
路面防滑涂料中可以加入玻璃珠。涂料中加入玻璃珠的主要目的在于提高夜间涂层的识别性，还可增强耐久性。为了达到视认性效果，玻璃珠的粒径要大，成圆率要高。一般为面撒方式，而且撒布量要多。
2. 2 冷涂型路面防滑涂料的组成
冷涂型路面防滑涂料按照涂料的组成有单组份防滑涂料、双组份防滑涂料和多组份防滑涂料3 种类型。单组份防滑涂料只有一个组份，施工方便，但性能没有双组份的好。单组份防滑涂料品种有醇酸防滑涂料、氯化橡胶防滑涂料、湿固化聚氨酯防滑涂料、环氧防滑涂料等。在混凝土上不选用醇酸防滑涂料，水泥的碱性能使醇酸涂料中的游离脂肪酸皂化，易分层，而环氧耐化学品性强，效果较好。双组份防滑涂料的树脂与固化剂分开包装，骨料可放在其中一个组份中，施工时两组份混合，然后施工，品种有环氧聚酰胺防滑涂料、聚氨酯防滑涂料等。目前绝大多数用的是双组份环氧体系，固化剂常是能与环氧起化学反应的胺类。多组份防滑涂料是把成膜树脂、固化剂、骨料等分开包装，使用时机械混合，或涂完基料后立即撒布骨料，让骨料牢固地嵌在涂层中。
3 路面防滑涂料的防滑原理
一般说来，路面防滑涂料形成的涂层的静摩擦系数越大，防滑性能越好。根据摩擦学原理，摩擦系数μ = 摩擦力f /正压力N，即静摩擦系数是一个无单位的比值，指物体开始运动时的拉力和重力之比。大多数物体的μ 值在0. 5 ～ 1. 2 之间，而物体表面在水、油存在下μ 值都会变小。涂层的防滑效果可以理解为物体在涂层表面移动的阻力，阻力的大小表示物体与涂层之间摩擦力的大小，也表示涂层表面的不光滑程度。μ 值越大，说明物体在涂层表面的摩擦力愈大，涂层愈不光滑，防滑效果越好。
4 路面防滑涂料的质量控制要求
路面防滑涂料的质量控制要求包括产品质量要求、施工质量控制要求、路用性能要求3 方面的内容。
4. 1 产品质量要求
路面防滑涂料的产品质量要求包括通用理化性能要求，针对热熔型、冷涂料型涂料的特殊性能要求，以及有关骨料的质量要求几方面。具体要求见表1 ～表4。
表1 路面防滑涂料通用理化性能
表2 热熔型路面防滑涂料特定理化性能要求
表3 冷涂型路面防滑涂料特定理化性能要求
4. 2 施工质量控制要求
路面防滑涂料的施工控制是决定涂料满足使用要求的关键因素。质量优异的涂料，如果施工质量得不到保证，将很难达到使用效果。路面防滑涂料的施工方式分热熔型和冷涂型施工方式2 大类，冷涂型又分为骨料撒布+ 表层涂装施工方式、骨料撒布一次成型施工方式、非骨料撒布+ 表层涂装施工方式、非骨料撒布一次成型施工方式4 类。具体如下:热熔型施工方式分为交通管制、清扫路面、涂底漆、涂防滑涂料、后期整理、开放交通6 个步骤，如图1 所示。其中，清扫路面的目的是除去附着物、砂尘、垃圾等，并使得铺路表面充分干燥; 涂底漆一般使用底漆撒布机或滚轮; 涂防滑涂料阶段可以根据需要撒布玻璃珠，一般熔料温度控制在180 ～ 220℃之间。
图1 热熔型路面防滑涂料施工方式
骨料撒布+ 表层涂装施工方式包括交通管制、清扫路面、遮挡必要的场所、涂布防滑涂料基料、骨料撒布、养护、骨料回收、涂装表面涂料、表层养护、除去遮挡、后期整理、开放交通12 个阶段，如图2所示。
图2 冷涂型路面防滑涂料骨料撒布+ 表层涂装施工方式
其中，遮挡必要的场所是为了保护施工周边区域不受到涂料的污染，一般使用胶带等进行遮挡; 涂布防滑涂料基料可使用专用涂装机也可以用手工涂布;骨料撒布的时间应在防滑涂料基料涂布后立即进行;养护是为了保证涂料充分硬化; 骨料回收可用扫除机或采用人工回收，以回收清扫多余的骨料; 涂装表面涂料可使用喷枪涂装机或人工涂刷，以赋予涂层各种颜色;表层养护的时间基于表面涂料的干燥时间; 后期整理阶段包括施工现场的清理、施工面积、外观质量等的确认。这种施工方式适用于骨料不带颜色的场合。当骨料本身带有颜色时，采用骨料撒布一次成型施工方式，施工控制不包括涂装表面涂料、表层养护两个阶段。
非骨料撒布+ 表层涂装施工方式适用于涂料含有骨料，且本身不带颜色的场合。施工阶段分为交通管制、清扫路面、遮挡必要的场所、涂布防滑涂料、养护、涂装表面涂料、表层养护、除去遮挡、后期整理、开放交通10 个阶段，如图3 所示。各阶段的要求与上述类似。非骨料撒布一次成型施工方式适用于涂料含有骨料，且本身带颜色的场合，施工控制与前者相比，不包括涂装表面涂料、表层养护两个阶段。
图3 冷涂型路面防滑涂料非骨料撒布+表层涂装施工方式
4. 3 路用性能要求
路面防滑涂料施划于路面上后，影响其路用性能的主要指标有抗滑性、颜色、厚度3 项。抗滑性直接影响涂层的防滑能力，颜色影响其警示效果，厚度直接影响其耐久性。抗滑性的测试主要采取摆式摩擦系数测量仪来进行，性能要求参见表1 中的抗滑性要求，测试方法为《公路路基路面现场测试规程》( JTJ059 － 95) 中规定的方法。路面防滑涂料的颜色有红、黄、蓝等，对其色品坐标国内外目前没有具体要求，目前测试的要求主要基于其耐久性能。考察其优劣的关键在于涂层保持颜色的时间长短。一般来说，骨料本身或基料本身带色的涂层其颜色保持性较采用涂装表面带色涂料的涂层长。保证涂层具有一定厚度是影响涂层耐久性的主要因素之一，一般情况下涂层应不低于3mm，这样既可以保证涂层的耐摩性，也可以保证骨料嵌入涂层的深度达到一定的要求。
5 路面防滑涂料的应用现状及发展趋势
在欧洲，从19 世纪60 年代就开始出现了严重的交通阻塞、交通事故急剧增长的问题。采用路面防滑涂料施划彩色防滑路面作为欧洲交通管理的解决方案之一，对于减少交通阻塞、降低交通事故率起着很重要的作用。大量对比数据证明，它的应用不利于交通阻塞的疏导，而且也是预防和控制道路交通事故的有效手段。通过路面颜色的不同提示驾驶者在规定的路面上行驶，从而避免了不同车辆的混行。提示驾驶人员前方的危险路段，并通过提供高摩擦力的表层到很好的防滑效果。驾驶员驶入上述路段可以提前降低速度，并在紧急情况下，缩短1 /3 以上的刹车距离，避免恶性交通事故。英国在很多学校附近的道路上、道路交叉口、公交车道上大量使用了彩色防滑路面，澳洲如新西兰、澳大利亚等国近年来彩色防滑路面的应用量也呈现增涨趋势; 日本在这方面的应用也较早，特别是热熔型彩色防滑路面的应用较为成熟。
伴随着我国经济的迅速发展，交通流量的爆炸式增长，同样的问题在我国更加令人担忧。国内从2000 年开始，在北京、上海、青岛、成都、西安、佛山、广州等城市道路上和一些公路的交通事故多发路段上开始逐渐大量使用彩色路面。国内外工程实践表明，在坡道、弯道、隧道进出口、十字路口、人行横道、环岛、公交车专用道、公交车停靠站、高速公路收费口等交通事故多发地段，加铺彩色防滑路面可显著提高路面抗湿滑和防侧滑能力，起到了很好的色彩警示作用和防滑作用。
目前，国内外有关彩色路面防滑性能的研究工作虽不多见，但在彩色防滑路面设置方面取得了一些有益的研究成果。英国、新西兰的研究机构在彩色防滑路面设置方面开展了一些研究工作，如英国开展了在不同车流量、不同曲率半径的路段，铺设彩色防滑路面颜色、种类和抗滑值要求的研究。新西兰City Assets Branch对城市道路所使用彩色防滑路面在设置位置、图案、文字内容、文字尺寸、颜色等进行了详尽的研究，并公布了Guidelines For The Use Of Coloured PavementTreatments In Brisbane City Council，而我国还没有此方面的规定，极大地限制了彩色防滑路面的有效设置和使用。美国City and County of San Francisco MunicipalTransportation Agency 在2008 ～ 2010 年间开展一项加强自行车专用道安全的研究工作，试验的彩色防滑路面为绿色，将从色彩警示效果和保障自行车行车安全角度进行研究和评估，其彩色防滑路面布置方式如图4、图5 所示。
图4 Market Street at 10th Street 试验照片
图5 Alemany Boulevard at Sickles Avenue 试验照片
目前国内外尚无彩色防滑路面高抗滑特性的形成机制及其路用性能研究成果。就彩色防滑路面的工程实际应用而言，其相关基础性研究成果明显滞后。在彩色防滑路面的抗滑、色彩警示、噪声、排水、防眩、耐磨、耐久等路用性能方面，未进行深入系统的研究。另外，国内外尚无彩色防滑路面纹理构造特征参数与其路用性能之间关系的研究成果。在建立彩色防滑路面纹理构造特征参数与抗滑值之间的数学模型，也未见相关研究报道。已有研究成果主要集中在彩色防滑路面与道路交通事故的关系、彩色防滑路面设置规范设计等方面。
6 结语
路面防护涂料施划于路面上后形成的防滑涂层具有防滑、振动、颜色警示等性能，能够起到保护道路使用者安全的作用。本文对该类涂料的类型、组成、防滑原理; 产品、施工、路用质量性能要求; 应用现状等进行了论述，希望有助于该类涂料的推广应用和相关研究的深入进行。
