Demarcacion Vial

Microesferas de Vidrio

Las microesferas de vidrio son un componente importante de casi todos los tipos de materiales para demarcación vial. Las microesferas (o esferillas) otorgan a las marcas dos caracteristicas: durabilidad, y la más importante, retro-reflectividad (reflectancia). Las demarcaciones sin microesferas son virtualmente inútiles de noche. Ademas de ello, las cubiertas de los vehiculos caminarian directamente sobre la capa lisa de la marca y desgastarian el material más rápido.

Las esferillas podrán estar pre-mezcladas en el material de demarcación, podrán ser aplicadas (sembradas) inmediatamente atrás del material (referidas como Microesferas Drop-On), o una combinación de ambos sistemas. Como las microesferas Pre-Mix estarán embebidas en el material para demarcación, las microesferas Drop-On se agregan durante la aplicación para proveer inmediata retroreflectividad.

El grado de reflectancia está influido por una cantidad de factores:

  • El indice de refracción del vidrio

  • la esfericidad de la esferilla

  • el tamaño de la microesfera de vidrio

  • cuan profunda está húmeda la esferilla en el material

  • el número de microesferas expuestas

  • el color del pigmento en el material para demarcación

Indice de refracción
En Argentina, el vidrio utilizado posee un indice de refracción de 1.51+/-0,01. Se considera este dato, como una constante, si se usa vidrio standard.

Esfericidad, Tamaño
La esfericidad de la microesfera y su tamaño tambien influyen en la cantidad de luz que retornará al conductor. Las especificaciones de esfericidad generalmente caen entre 70 y 80%, lo que significa que la mayoria de las esferillas deben ser perfectamente redondas.Hay un número de diferentes especificaciones de granulometria para las microesferas. Según su uso final, se las denomina en la jerga comercial:

Pre-Mix:
Para incorporar en los materiales; para demarcación horizontal con espesores húmedos de aplicación inferiores a 0.8 mm. Son de diametro promedio mas pequeño.

Innermix:
Para incorporar en los materiales para demarcaci6n horizontal con espesores de aplicaci6n superiores a 0.8 mm. Son de diaiiietro proniedio mayor.

Drop-on:
Para sembrar en las fajas recién aplicadas. Aqui existen distintos rangos de tamaños, según el espesor seco de las marcas.

Esta mezcla de esferillas grandes, medianas y pequeñas otorga a las marcas reflectancia immediate y de larga duración, mas durabilidad y caracteristicas antideslizantes.

Número de Microesferas expuestas
Otro factor que afecta la reflectancia es el número de microesferas expuestas. Cuando se aplica la dosis correcta de esferillas, la maxima cantidad de luz retornará al conductor. En teoria. si se utiliza un balance correcto de microesferas premezcladas y sembradas, la demarcación retendrá un grado constante de reflectancia durante su vida útil.

Color del pigmento y Tipo de Ligante
El último factor que afecta la retro-reflexión de la marca es el tipo y color del pigmento utilizado en el material para demarcación.
La retro-reflexión alcanzada por las marcas amarillas es menor que la de las marcas blancas. Las Normas Europeas admiten una disminución de entre 20 a 33 % de las reflectancias minimas cuando la marca es amarilla, respecto de la blanca. Cuanto más alta la exigencia, mayor es la diferencia relativa entre los dos colores. Dentro de cada color, varia la retro-reflexión, según si el ligante favorece o no el transporte de la luz entre las microesferas y las particulas de pigmento. También influye el grado de dispersion o finura de los pigmentos dentro de la matriz del material.

Grado de engarce
Otro factor que modifica la reflectancia es el grado de engarce o "hundimiento" de las esferas. Se ha comprobado que las microesferas enterradas un 60% en el material para demarcación, otorgan la mejor retroreflexión. Eso es asi, porque el material "detrás" de la esferilla la hace actuar como un espejo. Si están demasiado o muy poco "hundidas", poca luz llegará al dorso de la microesfera y sera mal reflejada hacia el conductor.

Medición de Reflectancia
Los problemas mis comunes asociados con la aplicación de microesferas de vidrio son el engarce
incorrecto, la distribución despareja y "gramaje" impropio del sembrado. Los métodos para evaluar la retro-reflectancia durante el dia incluyen:

1. El método del microscopio o la lupa de aumento. Un microscopio iluminado muy económico puede ser usado para evaluar la densidad , distribución, y engarce de las microesferas inmediatamente después de su aplicación. Recuerde que el grado de engarce y la distribución solo pueden ser verificados por inspección visual.

2. Método del Retro-Reflectómetro: Estos aparatos miden la visibilidad noctuma (Coeficiente de Luminancia Retroreflejada) del material. Existen distintos tipos de equipos para medir la reflectancia de la demarcación. Las mediciones con aparato se hacen durante el dia sobre un pavimento limpio y seco. Cuando se hacen mediciones se deben tener en cuenta estas importantes consideraciones:

  • Después de calentar el aparato, póngalo en cero.

  • Indique los rangos de temperatura del aire.

  • Evite la luz solar directa.

  • Seleccione un lugar plano y nivelado.

  • Haga el número requerido de mediciones por cada lugar.

  • Promedie las lecturas haciendo la media aritmética.

Ante la carencia de un Retroreflectómetro, es posible utilizar muestras-patrón calibradas como elementos de comparación visual.

1. Técnica de la Luz de Sol / Sombra. El sol deberá estar entre 20 y 80 grados sobre el horizonte (ni amanecer ni mediodia). Haga una sombra sobre la demarcación a observar. Cuando su sombra toque la la marca observe lo siguiente, que indicará si hay algun problema:

  • Barras alternantes brillantes, suaves u oscuras a través de la marca. 

  • Marcas brillantes. Una linea gris mate indica distribución adecuada.

Otro método simple de asegurar una distribución adecuada es observar el soplete de esferillas atras de la maquina aplicadora. Las microesferas estdn rebotando fuera de la linea? La pistola está pulsando? La linea debera verse sucia o polvorienta. Si brilla, podria indicar que las esferas se han hundido. Palpe una linea seca; deberia ser aspera. El mejor método, y el más facil, es un recorrido nocturno a bordo de un vehiculo con los faros bajos encendidos. Las demarcaciones, reflejan en forma pareja y uniforme?

Tasas de aplicación
En general, el sembrado de microesferas, sin considerar casos especiales, consume entre 300 y 450 g por
cada 
m2 de demarcación. La tasa de aplicación de microesferas puede ser determinada en forma parecida al calculo de rendimiento de otros materiales de demarcacion.
Cuente el número de bolsas usadas y multipliquelo por el peso de cada una. Luego divida los metros cuadrados por la cantidad usada.

Como regular el Sembrado de Microesferas Drop-On
Elementos Necesarios:

Paso A: Medir velocidad del equipo en km/h

Marcar dos puntos a una distancia de 10 m en la carretera.

Hacer avanzar el equipo aplicador, pintando. Medir el tiempo que tarda en avanzar esos 10 m.Tomar muestra de pintura - sin sembrar - sobre chapa y medir el espesor húmedo. Confirmar que éste es el deseado. Caso contrario regular la presión de pintura o la velocidad del equipo.

Conociendo el tiempo para que el vehiculo recorra la distancia marcada, será:

t (en seg): tiempo para recorrer 10 m
v (en km/h): velocidad del vehiculo, luego (ya hechas las conversiones)

v = 36 / t

Si no tenemos una calculadora podremos estimar la velocidad por la Tabla I:

TABLA I

Tiempo (seg)   18 17 16 15 14 13 12 1.1 10
v (km/h)         2.0 2.1 2.3 2.4 2.6 2.8 3.0 3.3 3.6

 

Tiempo (seg)  9 8 7 6 5 4 3 2
v (km/h)        4.0 4.5 5.1 6.0 7.2 9.0 12.0 18.0

Paso B: Ajuste del dispositivo sembrador:

Coinociendo la velocidad v (en km/h), calculada en el paso A: conociendo Q (en g/m2), la tasa elegida de aplicación de microesferas de vidrio, hallamos (ya hechas las conversiones de unidades):

V=Q*v/k

donde k es una constante que depende del ancho de la faja:

TABLA II

ANCHO (cm)  10 12 15 20 30
10.8 9.0 7.2 5.4 3.6

Este volumen V (en ml) calculado, deberá fluir por el dispositivo aplicador de esferas en 5 segundos. Regular el dispositivo hasta que esta resultante se cumpla.

Resolución de problemas

Los problemas más comunes con la aplicación de microesferas son el hundimiento incorrecto y una distribución desigual. A continuación ilustran sobre los problemas, sus causas y soluciones.

Guia de Solución de Problemas en la Aplicación de Microesferas

Problema  Causa  Solución
Concentración de esferillas en un solo lado  Cabezal de sembrado tapado Sembrador desalineado  Desarme el sembrador
Ajuste alineación de boca del sembrador
Excesivo consumo de esferas  Gastada la aguja, asiento y orificio
Excesiva presión de esferas 
Reparar
Disminuir la presión de esferas
Concentración de esferillas en el centro de la faja Presión de Esferas muy baja
Aguja del soplete desajustada
Boca del sembrador desalineada
Orificio del sembrador muy grande 
Aumentar la presión de aire 
Ajustar
Alinear el deflector de la boca
Cambiar por un orificio menor 
Todas las esferillas se hundieron  

 

El sembrador muy cerca del pavimento
Angulo del sembrador incorrecto
Excesivo espesor de material 
Ajustar altura del sembrador
Ajustar angulo del sembrador
Controlar el espesor del material
Engarce insuficiente  

 

El sembrador muy lejos de la pistola de aplicación Acercar el sembrador
Apariencia pulsante  Presión de esferas inadecuada  Aumente la presión o repare el sembrador
Excesiva cantidad de esferillas a los costados de la faja de aplicación Sembrador muy lejos del pavimento o boca del sembrador muy abierta Bajar el sembrador y/o regular el ancho de boca del mismo

Para mayor información envíe un mail a info@e-asfalto.com

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