Материал: Организация строительства автомобильной дороги протяженностью 20 км в Псковской области

Термопластик на полиэфирной смоле слабо истирается в летний период, однако зимой наблюдается быстрое истирание на дорогах с интенсивным движением.

Таким образом, термопластики на основе полиэфирных смол могут быть рекомендованы для применения в следующих условиях:

На старых асфальтобетонных покрытиях;

При ремонтных работах по старому разметочному покрытию;

На дорогах или на полосах разметки с малой интенсивностью движения автотранспорта.

Термопластики на нефтеполимерных смолах рекомендуется применять в следующих случаях:

На дорогах и полосах с интенсивным движением

На дорогах с относительно новым асфальтобетонным покрытием

При наличии высококвалифицированной бригады по нанесению разметки, обеспечивающей точное соблюдение режимов нанесения, требований инструкций и т.д.

При благоприятных погодных условиях

Таблица 3. Типы термопластиков

Разметка, как один из основных способов повышения безопасности дорожного движения и увеличения пропускной способности дороги, должна выполнять свои функции в любое время суток и в любую погоду. Для повышения ночной видимости горизонтальной разметки могут быть использованы стеклянные микрошарики (СМШ) и фосфоресцирующие материалы. В России, как правило, используют стеклянные микрошарики (СМШ), имеющие размеры от нескольких микрон до 1 мм.

Сегодня предъявляют все более высокие требования к выполнению работ по разметке дорог, а региональные власти считают световозвращение, обеспечивающее ночную видимость разметки, столь же необходимым ее качеством, как сопротивляемость износу и яркость окраски. Хорошие характеристики дорожной разметки - хорошая видимость и долговечность - зависят от трех составляющих качества:

качества СМШ

качества разметочного материала

технологии нанесения этих двух компонентов.

Если бригада, которая выполняет разметку, имеет хорошие материалы, но не соблюдает параметры их нанесения (такие как скорость движения машины, температура материала, расход СМШ и т.д.), она не получит необходимые параметры качества разметки: по цвету, световозвращению, шероховатости и долговечности.

Стеклянные микрошарики обеспечивают важнейшее свойство разметки - ее хорошую видимость в темное время суток на неосвещенных дорогах. Они также являются важным фактором регулирования коэффициента сцепления и долговечности разметки.

Действие СМШ состоит в следующем: в соответствии с правилами геометрической оптики свет фар автомобиля, падающий на идеальный шарик, частично погружённый в разметочный материал и исполняющий роль линзы, преломляется. После преломления луч света падает на противоположную стенку шарика, покрытую разметочным материалом. Зеркально отражаясь от внутренней поверхности этой стенки, луч света падает на противоположную стенку, где после преломления возвращается к автомобилю и попадает в глаза водителю, как показано на схеме рис. 1.

Таким образом, СМШ концентрируют лучи света фар, падающие на поверхность разметки, которая в данном случае играет роль зеркала, возвращающего свет фар в глаза водителю. Поэтому такое действие СМШ называют световозвращением, а параметр его оценки - коэффициентом световозвращения. Его размерность - мкд/люкс. м² - определяет соотношение плотности падающего и возвращенного света.

Плотность света, отраженного от СМШ и попадающего в глаза водителю, т.е. ночная видимость дорожной разметки, зависит от плотности падающего света фар и от качества использованных СМШ, их размера, количества на поверхности материала, глубины погружения в материал, коэффициента преломления стекла, белизны материала.

В качестве сырья для изготовления СМШ используют бой бесцветного оконного стекла с коэффициентом преломления не менее 1,5. Эта величина обеспечивает возвращение света фар автомобиля в глаза водителю.

Микрошарики могут иметь дефекты, показанные на рисунок 7.

Рисунок 7. Дефекты стеклянных микрошариков.

Дефектные частицы значительно уменьшают световозвращение. Европейские стандарты нормируют содержание СМШ правильной формы не менее 80%.

Естественно, что чем белее разметочный материал, чем выше сферичность ипрозрачность СМШ, тем выше коэффициент световозвращения разметки,

Влияние глубины погружения

Влияние различной глубины погружения микрошариков в разметочный материал на величину световозвращения показано схематически на рис. 8-10,

Рисунок 8. Схема ретро-отражжения света при правильном погружении микрошарика в разметочный материал

Рисунок 9. Схема ретроотражжения света при не достаточном погружении микрошарика в разметочный материал

Рисунок 10. Схема ретроотражжения света при слишком большом погружении микрошарика в разметочный материал

Световозвращение в стеклянном шарике возможно только при наличии поверхности для получения зеркального эффекта. Эту поверхность образует разметочный материал, в который погружен шарик. Для получения максимального световозвращения очень важно, чтобы разметочный материал достаточно покрывал поверхность шарика. В идеальном случае шарики должны быть погружены в разметку примерно на 60%. Схема световозвращения для этого случая показана на рисунке 8.

При недостаточном или слишком глубоком погружении микрошарика в разметочный материал световозвращение значительно уменьшается. В первом случае (рисунов 9) причиной этого является уменьшение поверхности для зеркального отражения света.

Во втором случае при слишком глубоком погружении шарика в разметочный материал (рисунок 10) причиной уменьшения световозвращения является уменьшение поверхности для попадания лучей в шарик и их выхода из шарика. Такое явление может наблюдаться при нанесении микрошариков на поверхность перегретого термопластика, в котором микрошарики тонут и световозвращение уменьшается (рисунок 11)

По этой же причине уменьшается световозвращение микрошариков во время дождя, когда они скрываются под пленкой воды. Для увеличения световозвращения в этих условиях можно использовать микрошарики больших размеров или наносить - структурную или профильную разметку.

При правильном погружении шарика величина световозвращения максимальна, так как максимальной является площадь поверхности микрошарика для вхождения света и для его зеркального отражения.

Оптимальное погружение микрошариков в разметочный материал, особенно, если это краска, обеспечивается использованием микрошариков со специальной обработкой поверхности "для флотации".

Расход микрошариков

Плотность света, отраженного шариками, зависит от их количества на 1 м разметки Во многих европейских странах дозировка шариков различна. В среднем рекомендованная дозировка микрошариков для получения эффективного световозвращения составляет около 300-400 г/м. Диаграмма рис. 6 показывает, как отражение света увеличивается с увеличением количества шариков. Однако есть предел если расход больше оптимального, микрошарики уменьшают световозвращение поглощая световой поток за счёт взаимного экранирования.

Рисунок 11. Зависимость световозвращения от плотности посыпки стеклянными микрошариками.

Очень важным является способ распыления микрошариков. Устройство для их распыления должно работать очень точно, не допускать превышения скорости потока стеклошариков, чтобы избежать больших потерь микрошариков из-за разбрасывания за пределы разметки. Также необходима настройка режима работы пистолета для достижения оптимального погружения СМШ.

Обеспечение требуемого погружения смш

Для обеспечения оптимального погружения СМШ при нанесении термопластика, необходимо подбирать условия нанесения стекломикрошариков.

К параметрам, влияющим на глубину погружения СМШ в термопластик, относятся:

скорость потока СМШ

расход СМШ

температура термопластика

угол наклона распылителя и расстояние от зоны формирования линии разметки

наличие поверхностной обработки СМШ

Скорость истечения термопластика увеличивается при увеличении температуры (Рисунок 12), то есть вязкость материала уменьшается. При этом можно ожидать увеличения глубины погружения СМШ в термопластик.

Рисунок 12 Зависимость скорости истечения расплава термопластика от температуры.

Температура термопластика быстро снижается после нанесения на асфальт (Рисунок 13), что позволяет регулировать с помощью настройки угла наклона и выноса пистолета для подачи СМШ температуру термопластика в зоне нанесения СМШ.

При исследовании нанесения СМШ на образцы термопластиков "Нортек" и "Ютек" при 160 и 200 С заметного изменения степени погружения наблюдать не удалось (Рисунок 14).

Рисунок 14 Разлом термопластика "Нортек". Нанесение СМШ при 160 С (слева) и 200 С (справа)

Термопластики "Нортек" и "Ютек" отличаются природой полимерного компонента. "Нортек" - термопластик на основе нефтеполимерной смолы. "Ютек" - термопластик наоснове полиэфирной смолы. Однако заметного различия в погружении СМШ не наблюдается (Рисунок 15)

При нанесении стекломикрошариков со скоростью потока более 15 м/с, наблюдаетсяпродавливание термопластика и глубокое погружение СМШ.

Таким образом, наибольшее влияние на глубину погружения СМШ в термопластикоказывает скорость потока стекломикрошариков. Для обеспечения высокогосветовозвращения необходима настройка оборудования не только на оптимальный расходстеклошариков, но и для достижения оптимального погружения СМШ в термопластик.

Список литературы

1.      СНиП 2.05.02-85 Автомобильные дороги - М., 1986.

.        В.Ф. Бабков, О.А. Андреев. Проектирование автомобильных дорог. М., Транспорт, 1979.

.        ОДН 218.046-01. Проектирование нежестких дорожных одежд. М., 2001.

.        СНБ 2.04.05-2000 Строительная климатология. М., Минстройархитектуры, 2001.

.        ТКП 45-3.03-19-2006. Автомобильные дороги. Правила проектирования.

.        СНиП 2.03.05-84. Мосты и трубы. - М.

.        СНиП 3.06.03-85. Автомобильные дороги.

.        Г.А. Федотов. Проектирование автомобильных дорог. Справочник инженера-дорожника. М., Транспорт, 1989.

.        Матвеев А.В и др. Рельеф Росиии, М., 1988.

.        ТКП 45-1.03-40-2006 Безопасность труда в строительстве. Общие требования. Мн., - 2006.

.        ТКП 45-1.03-44-2006 Безопасность труда в строительстве. Строительное производство. М., - 2006.

.        "Программный комплекс обработки инженерных изысканий, цифрового моделирования местности, проектирования автомобильных дорог". CAD-CREDO Проектирование автомобильных дорог Т5, кн.1" - ИНП "Кредо-Диалог", М, 2000

.        "Программный комплекс обработки инженерных изысканий, цифрового моделирования местности, проектирования автомобильных дорог". CAD-CREDO Проектирование автомобильных дорог Т5 Проектирование экологических мероприятий" - ИНП "Кредо-Диалог", М, 2000

.        Автомобильные дороги: Энциклопедия/ Коллектив авторов; Под общ. ред. А.В. Минина; Худож. В.М. Жук. - М.: 2002.

.        ГЭСН-2001 Сборник 1 (с изм. 2002).

.        ГЭСН-2001 Сборник 27 (с изм. 2002).

.        ФЕР-2001 Сборник 1

.        ФЕР-2001 Сборник 27.