Методические рекомендации по устройству долговечной разметки цементобетонных покрытий с применением синтетических смол (48297)

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА СССР

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ВСЕСОЮЗНЫЙ ДОРОЖНЫЙ НАУЧНО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ (СОЮЗДОРНИИ)

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО УСТРОЙСТВУ ДОЛГОВЕЧНОЙ РАЗМЕТКИ ЦЕМЕНТОБЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ СИНТЕТИЧЕСКИХ СМОЛ

Одобрены Техническим управлением Министерства строительства и эксплуатации автомобильных дорог РСФСР

МОСКВА 1974

Описаны особенности полимерно-минеральной смеси, приготовленной на основе эпоксидных и полиэфирных смол; охарактеризованы материалы, применяемые для приготовления смеси, и особенности подбора ее состава. Даны методика лабораторных испытаний по оценке качества подобранной смеси и технология устройства долговечной разметки из полимерно-минеральной смеси на цементобетонном дорожном покрытии. Приведен перечень машин, механизмов, инструментов и спецодежды, необходимых при устройстве долговечной разметки.

ПРЕДИСЛОВИЕ

В последние годы на автомобильных дорогах с интенсивным движением для разметки все шире используют термопласты. Срок службы разметочных полос из термопласта на асфальтобетонных покрытиях составляет 2 - 3 года (т.е. значительно выше, чем срок службы разметочных полос, устроенных с применением нитроэмали «ОРУД» и даже эмали ЭП-5155), а на цементобетонных покрытиях несколько ниже (по зарубежным данным - 1 - 2 года).

Более долговечной разметкой по цементобетонным покрытиям является разметка с применением термореактивных (эпоксидных и полиэфирных) смол холодного отверждения.

В 1971 - 1972 гг. в Союздорнии проведены исследования с целью разработать способ устройства долговечной разметки цементобетонных покрытий с применением эпоксидных и полиэфирных смол.

В результате проведенных исследований установлены составы эпоксидно- и полиэфирно-минеральных мелкозернистых смесей, способы их приготовления и нанесения на дорожные покрытия.

Настоящие «Методические рекомендации по устройству долговечной разметки цементобетонных покрытий с применением синтетических смол» составлены на основе проведенных лабораторных исследований и опытно-экспериментальных работ канд. техн. наук М.Я. Телегиным и инж. В.П. Фомичевой.

Все замечания и пожелания по данной работе просьба направлять по адресу: 143900, Балашиха-6 Московской обл., Союздорнии.

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Эпоксидно- или полиэфирно-минеральную смесь, предназначенную для разметки дорог с цементобетонным покрытием получают путем смешения в холодном состоянии полимерных связующих и мелкозернистых каменных материалов подобранного состава.

Полимерное связующее, приготовленное на основе эпоксидной смолы ЭД-5 и отвердителя (полиэтиленполиамина), имеет небольшую жизнеспособность (время, в течение которого его можно распределять по поверхности) - 0,5 часа, а после затвердевания становится хрупким. Для увеличения жизнеспособности и повышения пластичности в эпоксидное связующее вводят пластификатор - дибутилфталат или фуриловый спирт. При использовании полиэфирной смолы в качестве связующего требуемое время отверждения достигается за счет введения в полиэфирную смолу (полиэфирмалеинатную полуфабрикатную смолу (лак) ПЭ-246) ускорителя - нафтената кобальта и отвердителя - перекиси циклогексанона в заданном количестве.

Для повышения прочностных показателей и уменьшения усадки в полимерное связующее вводят наполнители - кварцевый песок, поливинилхлорид, стеклянную крошку, стеклянную муку и др., в весовом соотношении от 1:0,5 до 1:1.

2. Полимерно-минеральную смесь для разметки приготавливают непосредственно перед ее распределением путем смешения в холодном состоянии полимерного связующего и минеральной части смеси в весовом соотношении от 1:1,5 до 1:2,5.

Для получения связующего белого цвета чаще всего применяют двуокись титана рутильной формы (TiO2) в количестве 20 - 30 % от веса связующего. Однако эксперименты, выполненные Союздорнии, показали, что даже 15 % пигмента придают смеси цвет, соответствующий цвету эталона.

Время от распределения смеси до открытия движения транспорта в зависимости от температуры воздуха, силы ветра и состава смеси колеблется от 3 по 5 час. Долговечная разметка с применением синтетических смол приведенного состава позволяет:

а) обеспечить надежное сцепление с цементобетонным покрытием;

б) повысить шероховатость разметочных полос до заданной нормы;

в) сократить время затвердевания эпоксидно-минеральной смеси (3 - 4 часа) при применении в качестве пластификатора фурилового спирта.

3. Эффективность применения полимерно-минеральных смесей на основе полиэфирных и эпоксидных смол в значительной мере зависит от тщательности очистки покрытия и соблюдения установленной технологии приготовления смеси и ее укладки.

Расчеты показали, что сопоставимая стоимость устройства долговечной разметки на основе полимерных смол примерно на 20 - 30 % ниже, чем стоимость разметки на основе алкиднонитроэпоксидной эмали ЭП-5155.

МАТЕРИАЛЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПОЛИМЕРНО-МИНЕРАЛЬНЫХ СМЕСЕЙ, И ОСОБЕННОСТИ ПОДБОРА ИХ СОСТАВА

4. Для приготовления эпоксидного связующего могут быть использованы (табл. 1):

- эпоксидная смола марки ЭД-5 (ГОСТ 10587-72) или эпоксидная смола марки ЭИС-1 (ТУ 38109-1-71);

- пластификатор - дибутилфталат (ГОСТ 8728-38) или фуриловый спирт (СТУ 89-257-62);

- отвердитель - полиэтиленполиамин (СТУ 49-2529-62).

Таблица 1

5. Для приготовления полиэфирного связующего требуются (см. табл. 1):

- раствор полиэфирной полуфабрикатной смолы (лака) ПЭ-246 (МРТУ 6-10-791-68);

- ускоритель - нафтенат кобальта (СУ 30-14195-64);

- отвердитель - перекись циклогексанона (прилагается к полиэфирной смоле марки ПЭ-246).

6. При проектировании состава полимерно-минеральной смеси подбирают: зерновой состав минеральной части смеси, состав полимерного связующего и весовое соотношение полимерного связующего к минеральной части смеси.

7. Для приготовления минеральной части полимерно-минеральной смеси необходимы следующие минеральные материалы (табл. 2):

- песок кварцевый среднезернистый, чистый (минимальное содержание глинистых частиц не более 0,5 %);

- стеклянная крошка (фракции 1,25 - 0,63 мм), чистая, из обыкновенного стекла с показателем преломления света 1,55;

- поливинилхлорид марки Л-7, удовлетворяющий требованиям МРТУ 6-01-1-62.

Зерновой состав минеральной части смеси должен обеспечивать повышенную шероховатость.

Таблица 2

Рекомендуемые для разметки дорог составы полимерно-минеральной смеси, показавшие в лабораторных условиях удовлетворительные результаты, приведены в табл. 3.

Таблица 3

МЕТОДИКА ЛАБОРАТОРНЫХ ИСПЫТАНИЙ

8. Для испытаний образцов на износостойкость полимерную смесь приготовляют порциями по весу и заливают в цилиндрические формы, диаметр и высота которых равны 5 см. Затем образцы выдерживают в помещении при температуре 18 - 20 С в течение 24 час.

9. Износостойкость образцов определяют прибором Курденкова (полевой износомер), имитирующим износ покрытия под действием движения.

О сопротивлении полимерно-минеральной смеси изнашиваемости образца на приборе Курденкова судят по износу образца при трении в течение 15 сек об абразивный диск постоянной твердости, вращающийся со скоростью 100 об/мин и передающий удельное давление постоянной величины (0,5 кгс/см2).

За показатель износостойкости принимается величина потери веса образца.

Среднюю величину износа определяют по формуле

где P - величина потери веса образца, г

 - объемный вес образца, г/см3;

E - площадь прорези, см2.

Для сравнения заготавливают партию образцов из цементобетонной смеси подобного зернового состава, которые служат эталоном при определении износостойкости (табл. 4).

Таблица 4

10. Влияние вида связующих материалов на сцепление наращиваемого нового бетона со старым устанавливают следующим образом.

Сначала приготавливают половинки бетонных образцов размером 80??4040 мм из песчаного раствора (1:3) с В/Ц = 0,45, после заполнения формы уплотняют в течение 3 мин на вибростоле и затем выдерживают в ванне с водой 28 суток.

Затем половинку приготовленного образца укладывают в форму размером 1604040 мм, на торцовую часть поверхности образца наносят полимерное связующее слоем 1 мм, после чего свободную часть формы заполняют бетонным раствором и уплотняют образец на вибростоле в течение 3 мин.

Склеенный образец выдерживают в ванне с водой 28 суток, после чего испытывают его на растяжение при изгибе стандартным 5-тонным прессом.

11. Для склеивания старого образца с новым бетоном применяют полимерные клеи различных составов. В наших исследованиях с этой целью были использованы клеи на основе: эпоксидных смол ЭД-5 и ЭИС-1 с дибутилфталатом или фуриловым спиртом и полиэтиленполиамином; полиэфирных смол и цементных растворов.

При испытании на растяжение при изгибе образцы разрушились по бетону, за исключением образца, склеенного цементным клеем. В последнем случае разрушение произошло по шву склеивания.

12. Испытание затвердевшей полимерно-минеральной смеси на светостойкость и стойкость к повышенной влажности при повышенной температуре осуществляют в следующей последовательности.

Металлические пластины очищают механическим путем и обезжиривают бензином «калоша».

Нижнюю сторону пластины окрашивают алкиднонитроэпоксидной эмалью ЭП-5155, на верхнюю - рабочую сторону - наносят белую полимерно-минеральную смесь, приготовленную на основе термореактивных (эпоксидных и полиэфирных) смол.

13. Приготовленные образцы выдерживают в помещении при температуре воздуха 20 - 24 С в течение 24 час.

Окрашенные образцы испытывают на светостойкость и стойкость к воздействию повышенной влажности при повышенной температуре (40 - 50 С) в аппарате искусственной погоды ИП-1-3 под воздействием дуговых и ртутно-кварцевых ламп (ПРК-2) в течение 12 час.

В аппарате предусмотрено внутреннее и внешнее орошение; внутреннее орошение осуществляется автоматически по четырем режимам.

14. Периодически, через каждые 6 час испытания, определяют белизну и отраженный блеск белой полимерно-минеральной смеси, нанесенной на металлические пластины, с использованием фотоэлектрического блескомера ФБ-2.

При замере отраженного блеска сравнивают блеск замеряемого образца с эталонным. За эталон принимают увиолевое стекло, отраженный блеск которого равен 65. Величина, на которую отклоняется световой указатель микроамперметра (М-95) от цифры «65», показывает процент блеска испытуемого образца.

Измерение белизны (рассеянное отражение) производят аналогично при положении фотоэлемента в среднем отверстии головки. За эталон белизны принимают полированную поверхность молочно-белого стекла, белизна которого принята за 100 %. Значение, полученное на шкале микроамперметра, показывает процент белизны испытуемого образца.