路面标线反光性能影响因素分析

《路面标线反光性能影响因素分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、路面标线反光性能影响因素分析祁晓静，关腊生，张超（山西长达交通设施有限公司，山西太原030006）摘要：影响标线夜间可视性的因素很多，针对玻璃珠的成圆率、粒径范围、撒布时间与玻璃珠比重的配合问题、撒布量、折射率等问题进行了分析，同时通过实际数据论证了标线种类造成的亮度因数及成膜物对玻璃珠的黏结能力差异对标线的初始逆反射系数及持久反光能力的影响，并针对玻璃珠镀膜与标线种类的匹配问题提出建议。关键词：逆反射系数；玻璃珠；标线种类；玻璃珠镀膜中图分类号：U491.523文献标识码：A文章编号：1006-3528（2014）05-0093-03路面标线作为一种基础的交通设施，在

2、车辆行驶过程中，提供诱导、分流、提示或限制等作用，是交通管理中非常重要的环节。通常路面标线需要具备完整清晰、鲜明美观的特性。尤其是高速路，不仅要求标线白天标识明显，夜间也需要提供有效的可视性来保证交通安全。影响路面标线夜间可视性的因素很多，包括反光玻璃珠的特性、施工适宜程度、标线的种类、玻璃珠镀膜与标线种类的配套情况等[1-3]。本文将对这些因素进行简单的分析。1玻璃珠对标线夜间反光的影响1.1玻璃珠成圆率和粒径对标线夜间反光的影响如图1a所示，只有接近理想球体的玻璃珠才可以使车灯射入到标线表层玻璃珠的光线经折射—反射—折射进入到司机的眼中。成圆不理想的玻璃珠会使光线在

3、玻璃珠内部发生多次反射，最后透过玻璃珠折射返回的光线会偏离司机的视野，如图1b。嵌入较浅，容易在外力作用下脱落；若玻璃珠较小，则容易全部没入标线内部；若玻璃珠粒径不均匀，其没入标线涂膜的程度也不均匀，较小的玻璃珠容易被大玻璃珠遮挡，无法收到车灯射来的光，或者形成有效的回归反射，这些都会影响标线的夜间可视性，通常玻璃珠的粒径范围应为20～60目。1.2玻璃珠的折射率对标线夜间反光的影响玻璃珠在夜间行车过程中所起到的作用是提供集中的回归反射光线，即将由光源照射到玻璃珠上的大部分光能集中在一个狭小的光锥内返回到司机的视野中。通常来讲，回归反射光束的强弱通常由回归反射的张角（光

4、线射出玻璃珠的方向与光轴线反向之间的夹角）决定，当张角越大时，光束发散越厉害，形成的视觉效果越差。通常情况下张角D2按式1计算：D2=2[2sin-1(h/n)-sin-1h]，（1）2D2在h=姨[(4-n)/3]时取得极大值。当n值确定时，就可以计算出不同折射率的玻璃珠形成的回归反射张角。通常情况下玻璃珠的折射率n<2，通过计算可以知道在此范围内，随着n的增大，回归反射的张角D2越小，形成的光束越集中[4]，人眼对其的识别能力越强。也就是说玻璃珠的折射率越大，形成回归反射的效果越好。但考虑到造价，路面标线通常采用折射率n≥1.7的玻璃珠即可。图1玻璃珠成圆率对标线夜

5、间可视性的影响因此，在标线施工过程中需优选玻璃珠，通常要求成圆率大于等于90%，从而保证光线的逆反射方向。另外，标线的厚度通常较小，因此玻璃珠的粒径需控制在一定的范围，若玻璃珠较大，其在标线内的收稿日期：2014－04－03；修回日期：2014－06－20作者简介：祁晓静(1985—关腊生(1975—），女，山西晋中人，工学硕士，2010年毕业于中北大学应用化学专业；），男，山西朔州人，工程师，1997年毕业于沈阳工业学院涂装防护专业；），男，山西昔阳人，大学本科，2009年毕业于济南大学材料科学与工程专业。张超(1987—山西交通科技2014年第5期·94·入程度，而

6、玻璃珠在标线涂膜中的嵌入程度会严重影响标线的逆反射亮度系数。如图2所示，玻璃珠嵌入过浅或者过深，都会影响标线的夜间可视性。2玻璃珠施工适宜程度对标线夜间反光效果的影响2.1玻璃珠撒布时间对标线夜间反光的影响玻璃珠的撒布时间会影响其在标线涂膜中的嵌图2玻璃珠嵌入程度对标线夜间可视性的影响表1树脂种类对标线逆反射亮度系数的影响通常，玻璃珠在涂膜中的陷入程度与玻璃珠的撒布时间、涂料的黏度以及玻璃珠的比重有密切的关系。因此根据涂料的黏度，选择比重合适的玻璃珠，并确定撒布时间尤为重要。当涂料黏度较大，玻璃珠比重较小时，或者撒布时间较晚，玻璃珠嵌入涂膜浅，车头灯光会透过玻璃珠，射向

7、远方，如图2a，同时部分玻璃珠成为浮珠，在外力作用下极易脱落，标线的逆反射亮度系数下降较快，标线有效寿命严重短缩；而涂料黏度较小，玻璃珠比重较大时，玻璃珠嵌入涂膜深，光线在玻璃珠内发生多次反射，最终折不回来，如图2c。只有比重合适的玻璃珠才能形成有效的回归反射，如图2b。对于道路标线而言，玻璃微珠嵌入涂膜的位置一般以露出40%～50%是反光效果最好，而玻璃珠比重为2.4～2.6g/cm3较合适。2.2玻璃珠撒布量对标线夜间反光的影响玻璃珠撒布量过少时，无法对入射光源形成集中的回归反射，反光量不足；珠量过多，容易产生过密的折射，使反射光偏离