道路用涂料耐久性评价指标与方法
2021-07-05 10:53 浏览:194
刘英杰１，２，刘 闯３
（１．长安大学公路学院，陕西西安７１００６４；２．神华神东煤炭集团有限责任公司，陕西榆林７１９３１５；３．海南省交通运输厅，海南海口５７０２０４）
０ 引 言
路用涂层作为新型路面材料，主要包含降温涂层、净化尾气涂层、抗滑涂层及交通区域规划类彩色涂层等。国内外研究人员针对不同类型路用涂层展开了大量研究。李浩等采用光谱分析研究了不同类型的热熔型反光道路标线涂料配方成分及性能。王朝辉等基于能量转换原理，研发了一系列路用降温涂层，并评价了其降温性能及路用性能。李文珍等研制了不饱和聚酯降温涂料，并研究其在沥青路面的应用效果；张广泰等将ＴｉＯ２应用到彩色防滑涂料路面中，研究其对汽车尾气的降解效果及路用性能。郑木莲等配制了新型热反射降温涂层，研究其降温性能。Ｃａｏ等研究了热反射涂料对沥青路面性能影响。Ｚｈｅｎｇ等评价了热反射涂料的降温效果及其对抗滑性能的影响。Ｊｉａｎｇ等评价了热阻涂层对沥青路面抗车辙性能的作用效果。Ｓｈａ等研究了热反射涂料对沥青路面表面的影响。随着路用涂层相关研究的不断发展和完善，交通标线涂层、降温涂层及抗滑涂层等已逐步在高速公路、市政道路以及停车场、步行街等普及使用，并取得了良好的应用效果。然而，路面材料应用过程中会受到环境因素（高低温、降水等）及车辆荷载等综合作用，对路用涂层的耐久性提出了更高要求。现有研究主要集中在抗滑、渗水等路用性能指标，缺乏针对耐久性的相关评价，导致现有路用涂层使用寿命较短，无法满足对于其耐久性能的需要，因此对路用涂层耐久性的合理评价尤为迫切。
本文针对现有涂层耐久性评价中存在的问题，深入分析路用涂层应用过程中的环境、车辆等影响，确定路用涂层耐久性单一及复合影响工况，提出路用涂层耐久性评价指标及试验方法，确定耐久性指标限值和适用范围，建立完备的评价指标体系，并依托实体工程对路用涂层耐久性进行了全面评价。
１ 现有规范与标准的耐久性指标
通过对《环氧树脂地面涂层材料》（ＪＣ／Ｔ １０１５—２００６），《彩色路面防滑涂料》（ＪＴ／Ｔ７１２—２００８），《路面标线涂料》（ＪＴ／Ｔ ２８０—２００４），《公路用防腐蚀粉末涂料及涂层》（ＪＴ／Ｔ６００—２００４）等现有标准与规范分析，总结其主要耐久性指标如表１所示。
现有标准及规范分别从耐化学性、耐水性、耐磨性、耐低温性、耐变形性、耐冲击性等方面对涂层材料的耐久性做出了要求，其中，耐磨性和耐变形性属于定量评价指标，其他指标均属于定性指标。结合表１分析可知，现有规范及标准的耐久性指标主要存在以下问题：
（１）现有耐久性评价指标仅对涂层实际应用环境中某些单一影响因素进行限定。但在实际应用环境中，对于耐久性影响多为复合多因素的综合影响，现有规范及标准无法满足真实应用环境下耐久性评价要求。
（２）现有耐久性评价指标多数属于定性指标，定量指标较少。定性指标虽然能够对涂层的耐久性能做出评价，但由于评价方法受到主观影响较大，不同试验人员的评价结果往往存在差异，评价结果缺乏说服力。
（３）不同规范及标准的耐久性指标评价及方法存在较大差异，缺乏统一的试验方法（如试验试件制备方法、试验经历时间等），造成评价结果难以对比。
（４）现有规范及标准并未针对不同气候分区提出相应的耐久性控制指标，无法对特殊地区涂层耐久性评价。
（５）耐久性评价指标针对性不强，整体性较差，尚未形成系统、完备的评价指标体系。