Термопластичный материал для разметки дорожного покрытия: состав, характеристики и руководство по покупке

Бригада по разметке нагревает сухую смесь связующей смолы, пигмента, стеклянных шариков и минерального наполнителя примерно до 200°C, экструдирует ее на линию полосы движения с толщиной влажной пленки около 2 мм, и в тот же день движение по линии проходит. Термопластичный материал для разметки дорожного покрытия стал стандартным долговечным разметочным материалом на автомагистралях по простой причине: измеряемый по стоимости за год обслуживания, а не по стоимости за галлон, он обычно превосходит традиционную краску, обеспечивая световозвращающую службу в течение трех-пяти лет, тогда как краска на водной основе часто выдерживает один сезон при интенсивном движении. Доживет ли термопластичная линия до пятого года или выйдет из строя через восемнадцать месяцев, зависит от трех факторов: самой рецептуры, дорожного покрытия, на которое она приземляется, и дисциплины бригады, работающей над применением. В этой статье рассматриваются состав, важные показатели производительности, практика применения и химический состав связующего, который в конечном итоге определяет срок службы.

Из чего делают термопластичный маркировочный состав

Маркировка термопластиком представляет собой твердое покрытие, а не краску. При температуре окружающей среды представляет собой гомогенное сухое соединение; нагретый в плавилке с масляной рубашкой, он течет, как густой сироп; и через несколько минут после выдавливания или распыления на дорогу он снова охлаждается, образуя единую связную пленку. Материал, наносимый горячим способом, обычно наносится толщиной от 60 до 125 мил (1,5–3 мм), что в десять-двадцать раз толще, чем слой дорожной краски, и эта толщина представляет собой бюджет износа, который маркировка расходует в течение срока службы.

Составы составлены по широко стандартному рецепту, при этом для каждой спецификации шоссе настраиваются соотношения:

Стеклянные бусины заслуживают упоминания, поскольку существуют две популяции. Перемешанные шарики смешиваются с самим соединением; Капельные шарики наносятся на горячую поверхность сразу после укладки. Капельное нанесение обеспечивает первоначальную световозвращающую способность, в то время как перемешанный слой постепенно обнажается по мере износа связующего, что делает линию видимой на третий год. Слишком большое количество шариков или слишком глубокая посадка шариков ухудшают контакт связующего вещества с шариками, и пленка начинает рано распутываться; слишком мало, и после одной зимы линия тускнеет.

Показатели производительности, которые имеют значение

Световозвращаемость. Свежие линии из термопластика на асфальте обычно измеряются в диапазоне 300–500 мкд/м2/люкс в сухом состоянии, и многие агентства рассматривают примерно 100–150 мкд/м2/люкс в качестве практического порога замены продольных линий на высокоскоростных дорогах. Механизм пассивный: линия остается световозвращающей, в то время как на переплете постоянно открываются новые шариковые линзы. Состав, который изнашивается слишком быстро или слишком плотно удерживает шарики, теряет световозвращающую способность до того, как теряет толщину.

Устойчивость к деформации. Летним днем ​​температура темных тротуаров может превышать 60°C. Точка размягчения связующего должна сохранять достаточный запас высоты выше этой точки, иначе шины подхватят линию, и маркировка размажется по пути колеса. То же самое свойство проявляется и в котле: выдержка состава при температуре нанесения в течение всей смены приведет к потемнению плохо стабилизированной смеси и изменению ее текучести, поэтому в спецификации включено требование термостабильности.

Низкотемпературная гибкость и адгезия. Пленка должна выдерживать циклическое замораживание-оттаивание, движение по тротуару и сцепляться как с асфальтом, так и с бетоном. Хрупкое связующее трескается вдоль линии в течение первой зимы; слабая адгезия, отслаивается по краям, где концентрируются нагрузки на колеса.

Методы применения и полевая дисциплина

Применение экструзии (стяжки) наносит стандартную толстую линию; методы распыления покрывают края и широкие полосы при меньшей плотности пленки; ленточное приложение обрабатывает пропуск строк, символов и легенд; а профилированный термопласт придает приподнятую структуру для видимости в сырую ночь, а также некоторую устойчивость к истиранию снегоочистителем. Независимо от метода, шаги, определяющие результат, одни и те же:

1. Подмести и обезжирить поверхность, удалив отслоившийся материал и масляную пленку.
2. Убедитесь, что дорожное покрытие сухое, а температура поверхности находится в пределах допустимого диапазона, обычно не ниже 10°C.
3. Загрунтовать бетон и сильно окисленный или растрепанный асфальт указанной грунтовкой; пропустите это, и адгезия не удастся.
4. Растопите и выдержите состав при указанной температуре, соблюдая максимальное время нагрева, чтобы полимер и пигмент не разложились.
5. Выдавливайте до одинаковой толщины и сразу же наносите капельные шарики, прежде чем пленка отслоится.
6. Открыт для движения после остывания, обычно в течение нескольких минут.

Две поверхности, которые наиболее надежно разрушают термопластичные линии, — это свежий, кровоточащий асфальт, на котором жирные пятна поднимаются вверх и закапывают шарики, и голый бетон, уложенный без грунтовки. Все остальное, включая температуру окружающей среды, скорость подачи шариков и дисциплину чайника, можно контролировать, поэтому практика подрядчиков так четко проявляется в выполнении гарантийных обязательств.

Чем термопласт отличается от альтернатив

Если рассматривать стоимость за год обслуживания, термопластик выигрывает там, где ограничивающим фактором является износ от дорожного движения, а время закрытия полосы обходится дорого, поскольку линия возвращается в эксплуатацию через минуты, а не через часы. В некоторых регионах эпоксидная смола и холодный пластик тесно конкурируют, а предварительно отформованная лента остается практическим выбором там, где мгновенное и равномерное световозвращающее действие имеет большее значение, чем стоимость единицы продукции. Водоразбавляемая краска сохраняет свою роль в крупных ежегодных программах, где бюджеты устанавливаются для каждого применения, а не для каждого года.

Как тротуар и движение сокращают или продлевают жизнь

Канализированное движение приводит к изнашиванию канавок колес, шипованные шины и лезвия снегоочистителей истирают ее, а зимние цепи отрывают куски от краев, поэтому для пахотных регионов существуют профилированные и более толстые цепи. Климат усиливает химическую нагрузку: солнечный свет и кислород атакуют ненасыщенные части связующего и делают пленку хрупкой, поэтому механически прочная маркировка все равно может потерять гибкость и адгезию после двух лет воздействия ультрафиолета. Тип поверхности влияет на все это, поскольку пористый или промытый асфальт меняет способ заделки шариков, а бетон требует грунтовки для образования связи, которую пленка может удерживать.

Почему химия связующего определяет срок службы

Связующее составляет всего 15–20% смеси по весу, но оно определяет адгезию, гибкость, температуру размягчения и сохранение цвета, другими словами, почти каждую строку в таблицах выше. Обычные составы для горячего нанесения основаны на углеводородных смолах с пластификатором, а в составы с улучшенными эксплуатационными характеристиками добавляются эластомерные модификаторы, которые поглощают нагрузку при движении и противостоят низкотемпературному растрескиванию. Стирольные блок-сополимеры являются наиболее известным семейством для этой роли, и тот же химический состав используется для придания эластичности битуму в дорожном строительстве; читатели, которым интересна эта сторона картины, могут увидеть, как полимер функционирует в модификация асфальта .

Блок-сополимер стирола и бутадиена (SBS) для связующих составов Стирольный термопластичный эластомер, сочетающий пластичность с резиноподобной эластичностью, широко используемый при модификации асфальта, клеев и модификации полимеров. Он подходит для применения в качестве связующего для маркировки, требующего адгезии, гибкости и низкотемпературных характеристик. Посмотреть продукт →

Самым важным отличием связующего для маркировки является гидрирование. Негидрированный SBS содержит ненасыщенные связи в своем резиновом среднем блоке, и это точки, на которые в первую очередь воздействуют ультрафиолет и кислород, а также точки, которые быстрее всего разрушаются при температурах котла. В результате гидрирования среднего блока получается SEBS, который намного лучше сохраняет цвет и вязкость в течение всего дня при температуре нанесения и устойчив к охрупчиванию на открытом воздухе.

Гидрированный блок-сополимер стирола и бутадиена (SEBS) Произведенный путем гидрирования SBS, SEBS устойчив к УФ-излучению и окислительной деструкции, сохраняя при этом цвет и вязкость при температуре применения. Устойчивость к старению и совместимость делают его ценным для изготовления прочных, подверженных атмосферным воздействиям вяжущих составов для дорожной разметки. Посмотреть продукт →

Для группы разработчиков практические последствия специфичны: гидрогенизированные сорта открывают более широкое окно обработки и лучшую долгосрочную гибкость, а также основу для как SBS противостоит УФ-излучению, окислению и деградации окружающей среды объясняет, почему именно. Стабильность вязкости расплава и температуры размягчения от партии к партии имеет такое же значение, как и номинальная марка, поскольку аппликаторное оборудование откалибровано на узкий диапазон расхода. Именно здесь специализированный производитель полимеров зарабатывает свое место в проекте: компания Zhongli Technology управляет установками гидрирования, управляемыми DCS, с восемью контрольно-пропускными пунктами от приема сырья до отгрузки, поэтому производители компаундов, закупающие SBS или SEBS для дорожных составов, покупают определенное, повторяемое поведение плавления, а не обычную смолу.

Что проверить перед покупкой

Вопросы о закупках наиболее полезны, когда они конкретны. Прежде чем принять решение о выборе поставщика или рецептуры, попросите:

• Письменное соответствие нормативной спецификации AASHTO M249 или эквиваленту DOT штата, а не стандартной этикетке термопласта.
• Данные о температуре размягчения и текучести расплава от партии к партии, поскольку аппликаторное оборудование откалибровано в соответствии с окном потока.
• Тип пигмента и допуск цвета в соответствии с федеральными пределами цветности белого и желтого цвета.
• Процент смешанных шариков и наличие на них покрытия для защиты от влаги.
• Данные о термостабильности, показывающие, как долго состав сохраняет цвет и вязкость при температуре нанесения.
• Упаковка, условия хранения и срок годности состава.
• Поддержка пробного участка с показаниями световозвращения, снятыми после первой зимы, перед развертыванием по всей сети.

Термопластичный материал для разметки дорожного покрытия вознаграждает покупателей, которые относятся к нему как к продуманной системе: пакет связующего с определенными термическими и стареющими свойствами, количество шариков, соответствующее скорости износа, и диапазон применения, соблюдаемый в полевых условиях. Химический состав смолы и модификатора определяет, будет ли линия использоваться в течение четырех лет или ежегодно перекрашиваться, а короткий пробный участок с измерением световозвращающей способности подскажет вам, какую из них вы купили.