Дорожная структура

Полезная модель относится к устройству дорог, и может быть использована при обустройстве автомобильных дорог, аэродромов и т.п. с разметкой их поверхности, например, с целью разделения полос движения, обозначения линий безопасности и т.д. Дорожная структура представляет собой слой дорожной разметки, нанесенный на слой асфальтобетонной или цементобетонной основы. Слой дорожной разметки имеет толщину от 300 до 500 мкм. Слой дорожной разметки выполнен из акрилового связующего с наполнителем, пигментом и целевыми добавками. В качестве наполнителя использованы частицы кислого плагиоклаза, содержащего от 10,50 до 10,60% мас. оксида натрия. Размер частиц кислого плагиоклаза от 12 до 60 мкм. Технический результат - повышение прочности дорожной структуры и ее стойкости к воздействию воды и агрессивных сред. Табл.1.

Полезная модель относится к устройству дорог, и может быть использована при обустройстве автомобильных дорог, аэродромов и т.п. с разметкой их поверхности, например, с целью разделения полос движения, обозначения линий безопасности и т.д.

Известны дорожные структуры, включающие асфальтобетонный или цементобетонный слои (патенты РФ 3607, 15734, 66350, 57753).

С целью обеспечения безопасности движения в дорожные структуры включают элементы разметки, которые могут быть выполнены различно.

Так, известны дорожные структуры, представляющие собой слой асфальтобетонной или цементобетонной основы и дорожную разметку в виде специальных вставок в слой основы (патенты РФ 34553, 8006).

Такие дорожные структуры являются технологически сложными.

Известны также дорожные структуры, представляющие собой слой бетонной основы с разметкой, полученной путем введения специального пигмента в ее верхний слой (патент РФ 18401). Такие дорожные структуры не обладают достаточной яркостью и при загрязнении не обеспечивают должного уровня безопасности движения.

Наиболее близкой к предлагаемой полезной модели является известная дорожная структура, представляющая собой слой асфальтобетонной или цементобетонной основы и нанесенный на нее слой дорожной разметки, выполненный из акрилового связующего с наполнителем, пигментом и целевыми добавками (патент РФ 2276702).

Известная из патента РФ 2276702 (прототип) дорожная структура обладает несомненным преимуществом по сравнению с другими дорожными

структурами в связи с удобной и безопасной технологией ее изготовления. Однако эксплуатационная надежность дорожной структуры по прототипу, которая зависит от свойств слоя разметки (его состава, толщины) и прочности самой структуры, определяемой свойствами материалов обоих слоев и силой их сцепления, недостаточно высока. К существенным недостаткам известной дорожной структуры относятся также и недостаточно высокие водостойкость и стойкость к солевому и щелочному растворам. Воздействию этих реагентов может подвергаться дорожная структура при эксплуатации в зимнее время, при длительных дождях, в особенности, при наличии неровностей на дороге, обуславливающих скопление реагентов в одном месте в течение длительного времени.

Техническая задача полезной модели состоит в создании дорожной структуры повышенной эксплуатационной надежности.

Технический результат полезной модели заключается в повышении прочности дорожной структуры и ее стойкости к воздействию воды и агрессивных сред.

Указанный технический результат достигается тем, что в дорожной структуре, представляющей собой слой асфальтобетонной или цементобетонной основы и нанесенный на нее слой дорожной разметки, выполненный из акрилового связующего с наполнителем, пигментом и целевыми добавками, слой дорожной разметки имеет толщину от 300 до 500 мкм и выполнен с использованием в качестве наполнителя частиц кислого плагиоклаза, содержащего от 10,50 до 10,60% мас. оксида натрия, имеющих размер от 12 до 60 мкм.

Толщина слоя разметки (от 300 до 500 мкм) обеспечивает соответствие его прочностных свойств установленным требованиям, а также необходимую сплошность покрытия и высокую степень адгезионного сцепления слоя разметки с материалом основы (асфальтобетонной или цементобетонной), т.е. прочность дорожной структуры.

При выборе размера частиц наполнителя учитывалось следующее:

пластичность материала наполнителя прямо пропорциональна удельной поверхности частиц,

усадка материала наполнителя при сушке увеличивается с уменьшением размера его частиц,

прочность материала наполнителя в сухом состоянии увеличивается с уменьшением размеров его частиц.

При этом экспериментальным путем было установлено, что использование кислого плагиоклаза с размерами частиц менее 12 мкм недопустимо, т.к. происходит агломерация не только самих мелких частиц наполнителя, но и «прилипание» их к любым более крупным частицам, имеющимся в составе краски. Экспериментально найденный размер частиц наполнителя (от 12 до 60 мкм) обеспечивает его равномерное распределение в слое разметки и его оптимальную удельную поверхность, определяющую площадь контакта наполнителя с другими компонентами дорожной структуры. Частицы большего размера не обеспечивают необходимой удельной поверхности наполнителя, которая определяется не только размером частиц, но и их пористостью, которая, в свою очередь, зависит от химического состава наполнителя (кислый, с содержанием оксида натрия от 10,50 до 10,60% мас.). В связи с этим использование наполнителя с меньшим и большим размером частиц приводит к резкому снижению качества дорожной структуры.

Наполнитель - кислый плагиоклаз представляет собой породообразующий минерал подкласса каркасных силикатов. В его состав, помимо 10,50-10,60% мас. Na₂O (оксид натрия), входит 68,10-68,15% мас. SiO₂; 19,45-19,55% мас. Аl₂O₃ и остальное - незначительное количество других окислов. Этот минерал является широко распространенным в природе и добывается, в частности, в Турции (продукт COATTUN PR-C15, Турция). Плагиоклазы используются в различных областях промышленности, в частности, в строительстве, фармацевтической промышленности, сельском хозяйстве и пр.

Указанное выше количество оксида натрия и принадлежность плагиоклаза к категории «кислых» свидетельствуют о низком содержании в нем анортитовой составляющей и обеспечивают дорожной структуре высокие показатели водостойкости, стойкости к солевому и щелочному растворам, а также высокую степень адгезионного сцепления материала слоя разметки с материалом слоя основы, т.е. прочность самой дорожной структуры, ее способность сохранять эксплуатационные характеристики.

Экспериментальным путем было установлено, что использование плагиоклазов основных, а также кислых, но с другим, даже незначительно измененным, содержанием оксида натрия, приводит к снижению показателей дорожной структуры: водостойкости, стойкости к солевому и щелочному растворам, адгезионного сцепления материала слоя разметки с материалом слоя основы.

В качестве акрилового связующего можно использовать акриловые смолы BR-116, и Акроплен-2 МС, сополимеры акриловых и виниловых мономеров, такие как Полиформ и др.

В качестве пигмента, предпочтительно, может быть использован диоксид титана.

Целевые добавки, используемые в составе слоя разметки, помимо обычных для подобных составов, дополнительно могут включать фотолюминесцентные пигменты с получением фотолюминесцентного покрытия.

Ниже приводятся условия изготовления и свойства конкретной дорожной структуры по предлагаемой полезной модели, в качестве примера, не исчерпывающего объем притязаний, а также сравнительные испытания дорожной структуры по прототипу.

Пример

На слой асфальтобетонной основы, уложенной с использованием стандартного оборудования, был нанесен слой разметки толщиной 400 мкм.

В качестве наполнителя в составе для получения слоя разметки были использованы частицы кислого плагиоклаза указанного выше состава с размером частиц 20 мкм. Состав для получения слоя разметки включал (в мас.%):

целевые добавки:

Полученная дорожная структура соответствует требованиям ГОСТ Р 52575-2006 и имеет преимущества по сравнению с прототипом, указанные в таблице.

Испытания дорожной структуры по прототипу и по предлагаемой полезной модели проводились в одинаковых условиях с формированием слоя разметки на слое основы без промежуточного подслоя герметика.

Дорожная структура, представляющая собой слой асфальтобетонной или цементобетонной основы и нанесенный на нее слой дорожной разметки, выполненный из акрилового связующего с наполнителем, пигментом и целевыми добавками, отличающаяся тем, что слой дорожной разметки имеет толщину от 300 до 500 мкм и выполнен с использованием в качестве наполнителя частиц кислого плагиоклаза, содержащего от 10,50 до 10,60 мас.% оксида натрия, имеющих размер от 12 до 60 мкм.