Khôi phục tầm nhìn ban đêm ẩm ướt trên đường cao tốc 128 km có gió mùa với hạt bead hiệu suất cao 1.93

1. Tổng quan dự án

Một đường cao tốc thu phí đôi 128 km qua vùng khí hậu gió mùa nhiệt đới, với lưu lượng khoảng 62.000 phương tiện mỗi ngày, trong đó 24% là xe tải nặng. Lượng mưa hàng năm vượt quá 2.400 mm, với hơn 150 ngày mưa, và nhiều đoạn chạy qua địa hình cắt và đắp, nơi nước thoát ngang mặt đường thay vì chảy ra ngoài.

Vấn đề của nhà điều hành không phải là việc đọc khô. Các vạch kẻ nhiệt dẻo mới được thi công đã vượt qua kiểm tra ban đầu một cách dễ dàng. Vấn đề là đến mùa gió mùa thứ hai, các vạch kẻ trở nên không thể đọc được vào ban đêm khi trời mưa — đúng điều kiện mà chúng tồn tại.

2. Thách thức

• Sự suy giảm hiệu suất trong điều kiện đêm mưa với hạt thủy tinh tiêu chuẩn. Hệ thống hiện tại sử dụng hạt thủy tinh chỉ số 1,50 với tỷ lệ khoảng 400 g/m² trên vạch kẻ nhiệt dẻo dày 1,8 mm. Độ phản quang khô giảm từ khoảng 240 xuống 95 mcd·m⁻²·lx⁻¹ trong vòng chín tháng; độ phản quang đêm mưa giảm xuống còn khoảng 40 mcd·m⁻²·lx⁻¹, thấp hơn nhiều so với ngưỡng 100 mcd đêm mưa của nhà điều hành.
• Nước đọng, không chỉ mưa. Trong các đoạn cắt, một lớp nước liên tục dày 0,5–1,5 mm tồn tại hàng giờ sau cơn mưa. Các hạt thủy tinh nhỏ bị ngập hoàn toàn; vạch kẻ hoạt động như một dải tối.
• Mất hạt thủy tinh tại vệt bánh xe. Lưu lượng xe tải nặng làm bóng và làm bong tróc các hạt thủy tinh trên bề mặt nhanh chóng. Kiểm tra thực địa cho thấy sự mất hạt tập trung ở hai vệt bánh xe, tạo ra hình ảnh "hai dải tối" đặc trưng trong khi phần giữa vạch kẻ vẫn phản quang.
• Thời gian thi công ngắn. Việc kẻ lại chỉ có thể thực hiện trong các ca đóng đường 4 giờ vào ban đêm. Bất kỳ hệ thống nào cũng phải đạt được độ phản quang đầy đủ trong vòng vài phút sau khi thi công và chịu được lưu thông ngay lập tức.
• Tuân thủ và truy xuất nguồn gốc. Hợp đồng yêu cầu hạt thủy tinh tuân thủ EN 1423 (rơi tự do) với hạt thủy tinh trộn sẵn theo EN 1424, và hiệu suất vạch kẻ được xác minh theo EN 1436 — bao gồm cả lớp đêm mưa mà nguồn cung cấp trước đó không thể chứng minh.

• 

3. Giải pháp Zhongren

• Thiết kế hạt rơi hai cấp độ. Một hỗn hợp các hạt thủy tinh chỉ số cao 1,93 (850–180 μm) với các hạt thủy tinh lớn hơn cho đêm mưa (1180–710 μm) theo tỷ lệ 70:30, thi công với tỷ lệ 480 g/m². Phần hạt lớn nhô lên khỏi lớp nước và giữ một phần bề mặt quang học tiếp xúc với không khí; phần hạt chỉ số cao chịu tải trọng phản quang khi lớp nước liên tục.
• Thông số kỹ thuật hạt thủy tinh chỉ số cao 1,93. Hạt thủy tinh trong suốt, độ tròn cao với chỉ số khúc xạ ≈1,93, mật độ 2,4–2,6 g/cm³, lớp phủ kép: chống ẩm bằng silicone để chảy tự do trong bộ phân phối, bám dính bằng silane để chống bong tróc do vệt bánh xe.
• Dự trữ hạt trộn sẵn trong hợp chất. 25% hạt thủy tinh trộn sẵn theo EN 1424 được giữ lại trong vật liệu nhiệt dẻo để độ phản quang được làm mới khi lớp kết dính bị mòn — lớp rơi tự do xử lý ngày đầu tiên, lớp trộn sẵn xử lý năm thứ hai và thứ ba.
• Kiểm soát thi công. Nhiệt độ nồi được giữ ở 190–210 °C; chiều cao và tốc độ súng phun hạt được hiệu chỉnh trên tấm thử nghiệm trước mỗi ca; độ ngập được xác minh ở mức 55–60% bằng mẫu cắt ngang; vạch kẻ được mở lại cho giao thông trong vòng 2,5 phút sau khi thi công.
• Tài liệu lô hàng. Mỗi lô hàng kèm theo phân tích sàng, dữ liệu độ tròn và chỉ số khúc xạ, với các mẫu lưu giữ cho mỗi lô.

4. Kết quả chính

• Độ phản quang đêm mưa được phục hồi. Độ phản quang khô ban đầu đo được 510 mcd·m⁻²·lx⁻¹; độ phản quang đêm mưa đo được 180 mcd·m⁻²·lx⁻¹ tại cùng các đoạn có nước đọng trước đây đo được ~40 — so với ngưỡng 100 của nhà điều hành.
• Hiệu suất duy trì qua hai mùa gió mùa. Sau 24 tháng, độ phản quang khô vẫn là 310 mcd·m⁻²·lx⁻¹ và đêm mưa là 95 mcd·m⁻²·lx⁻¹, với các dải vệt bánh xe giảm nhưng không biến mất.
• Sự suy giảm chậm hơn, chu kỳ dài hơn. Độ phản quang còn lại sau 18 tháng gấp khoảng 2,1 lần giá trị của hệ thống trước đó, cho phép khoảng thời gian kẻ lại di chuyển từ 18 tháng lên 30 tháng trên cùng một hành lang.
• Chi phí hàng năm thấp hơn trên mỗi km. Mặc dù chi phí hạt thủy tinh trên mỗi tấn cao hơn, chu kỳ dài hơn và giảm số ca làm việc ban đêm đã cắt giảm chi phí kẻ vạch hàng năm trên mỗi km khoảng 28%.
• Sự cố trong điều kiện đêm mưa. Số vụ tai nạn ban đêm, trên bề mặt ướt trên đoạn thí điểm 42 km được giám sát đã giảm 19% so với năm trước sau khi kẻ lại (dữ liệu của nhà điều hành; các yếu tố khác không được phân lập).

• 

5. Điều gì đã tạo nên sự khác biệt

Không phải một loại hạt thủy tinh cao cấp duy nhất, mà là một hệ thống phù hợp: hạt thủy tinh thô cho lớp nước, hạt thủy tinh chỉ số cao cho quang học, hạt thủy tinh trộn sẵn cho dự trữ chống mài mòn, và tỷ lệ rơi tự do giữ độ ngập ở mức 55–60% thay vì làm vùi hạt. Trong điều kiện gió mùa, cấp độ hạt thủy tinh là một quyết định thủy lực cũng như quang học.