آزمون‌های آزمایشگاهی مواد خط کشی گرم
ارزیابی آزمایشگاهی رنگ گرم ترافیکی
اطمینان به نتایج حاصل از آزمونها مستلزم این است که نمونۀ مورد آزمون شاخصی از کل محصول باشد، به همین دلیل توجه به روش نمونه برداری از اهمیت بسزایی برخوردار است. معمولاً نمونه برداری به روش‌های زیر صورت می گیرد:
نمونه برداری از ماده پودری شکل
درروش نمونه برداری از ماده پودری شکل ابتدا باید از هر بچ محصول به طور تصادفی سه کیسه انتخاب و از هر کیسه به کمک یک جعبۀ تقسیم، نمونه‌های با وزن حداقل ۴ کیلوگرم تهیه می‌شود. سپس سه نمونه ۴ کیلوگر‌می تهیه شده را با یکدیگر مخلوط کرده و مشخصات کامل آنها از قبیل تاریخ تولید، شمارۀ بچ تولیدی هر کیسه، نام و کد محصول، شرکت تولید کننده و سایر اطلاعات موجود را روی ظرف محتوی مخلوط نمونهها درج شده و به آزمایشگاه ارسال می‌شود.
در صورت نامشخص بودن نقطۀ نرم‌شوندگی نمونهها باید ابتدا نقطۀ نرم‌شوندگی (S) آنها را تعیین کرد. سپس مادۀ مورد آزمون ر ا داخل یک ظرف شیشه‌ای مقاوم به حرارت یا یک ظرف فلزی تمیز ریخته می‌شود و سپس در آونی با دمای S+70 ±۱۰ درجۀ سانتیگراد قرار داده می‌شود. پس از ۲۰ دقیقه در فواصل زمانی ۱۰ الی ۱۵ دقیقه نمونه از آون بیرون آورده شده و هم زده می‌شود تا به طور کامل یکنواخت گردد. وقتی دمای نمونه به S+50 ±۵ درجۀ سانتیگراد رسید، بر روی یک سطح مناسب (مانند ورقه‌های تفلون) ریخته می‌شود.
نمونه برداری از مخلوط مذاب
در این روش باید سه نمونه هر یک به وزن حداقل ۴ کیلوگرم از خروجی پیش گرمکن یا نازل اجرای مواد مذاب گرفته شود نمونهها نباید از ۵ درصد اول و ۵ درصد آخر خروجی مواد مذاب گرفته شوند. سپس این نمونهها در یک ظرف فلزی تمیز با یکدیگر مخلوط می‌گردند. پس از سرد شدن باید درب ظرف به طور کامل بسته شود و اطلاعات مورد نیاز از قبیل مکان نمونه گیری، تاریخ، نام پیمانکار، نوع ماده، نام شرکت سازندۀ مواد، وزن دقیق نمونه، فام، خصوصیات شیمیایی و نوع رزین و حداکثر دمای مطمئن برای حرارت دهی بر روی برچسب آن قید گردد. پیمانکار موظف است از هر نمونه قسمتی را برای شناسایی و بخش دیگر را برای کنترل کیفی در نظر گیرد.
پس از نمونه برداری از مواد خط کشی، مطابق با استاندارد EN 1871، آزمون‌های آزمایشگاهی برای تعیین خواص فیزیکی مواد خط کشی در سه مرحله انجام می‌شود:
۱- پیش از حرارت دهی
۲- حرارت دهی و تعیین ثبات دمایی
۳- پس از حرارت دهی
آزمون‌های پیش از ثبات حرارتی
تعیین ترکیب درصد و نوع اجزا در فرمولاسیون
مواد خط کشی ترموپلاستیک با فام‌های سفید و زرد باید دارای خصوصیات قید شده در استانداردهای BS 3262 و AASHTO M 249 باشند. برای دستیابی به ویژگی‌های کاربردی مورد نظر باید نوع و ترکیب درصد اجزاء در فرمولاسیون این ترکیبات صحیح باشد. استفاده از ترکیبات حاوی سرب، کادمیوم و کروم شش ظرفیتی درایت مواد ممنوع می‌باشد و میزان مجاز این عناصر در ترکیب مواد، زمانی که توسط آزمون X-Ray فلورانس یا ICR و یا هر تکنیک دستگاهی مناسب دیگری ارزیابی می‌شوند، نباید بیش از ۱۰۰ ppm باشد.
فرمولاسیون پیگمنتها
پیگمنت‌های اصلی و کمکی (فیلر‌ها) باید از مش ۲۰۰ برخوردار بوده و در پیونده حل نشوند. کلیۀ پیگمنتها و پرکننده‌‌ها باید به طور ۱۰۰ درصد از الک ۲/ ۸۰ میلیمتر رد شوند و ۶۵ تا ۹۵ درصد از الک ۶۰۰ میکرون رد شوند. مطابق با استاندارد ASTM D 476 پیگمنت سفید مصرفی باید حداقل حاوی ۸۰ درصد دی اکسید تیتانِ نوع روتیل باشد. پیگمنت‌های زرد مصرفی، زرد کروم و یا سایر پیگمنتها نیز از نوع مقاومِ حرارتی باشند. نباید مقدار پیگمنت زرد کروماتِ سرب در کل ترکیب مواد بیش از ۵ درصد باشد.
مقدار دانه شیشه‌ای استاندارد
مواد خط کشی ترموپلاستیک باید حداقل حاوی ۲۵ درصد دانه‌ی شیشه‌ای مطابق با نوع I که استاندارد Type 1، AASHTO M 247 آن را تأیید کرده باشد، باشند. دانه‌های شیشه‌ای باید دارای ۸۰ درصد گردی واقعی و ضریب شکست ۱/۵ باشند. پیونده باید از مخلوط رزین‌هایی تهیه شده باشد که حداقل یکی از آنها در دمای محیط جامد بوده و دارای نقطۀ ذوب بالایی باشد و حداقل یک قسمت از سه قسمت ترکیب پیونده، ترکیب گلیسرول استر رزین اصلاح شده با مالئیک باشد و مقدار آن در کل ترکیب ماده خط کشی کمتر از ۸ درصد نباشد. همچنین پیونده باید عاری از هر گونه مواد خارجی یا ترکیباتی باشد که موجب قیر زدگی، لکه گذاری و یا تغییر رنگ خط کشی شود.
مقاومت شیمیایی
مواد خط کشی باید در مقابل تماس با مواد شیمیایی از قبیل کلرید سدیم، کلرید کلسیم و سایر مواد مشابه روی سطح روسازی، روغن موجود در مواد روسازی و یا روغن‌‌ها و مواد سوختی که هنگام رفت و آمد خودروها از آنها روی سطح جاده ریخته می‌شود، مقاومت کافی داشته باشند. برای بررسی مقاومت مواد خط کشی در برابر مواد شیمیایی از روش شرح داده شده در استاندارد ASTM D 2792 استفاده می‌شود.
نتیجه قابل قبول:
پس از انجام آزمون مقاومت شیمیایی نباید هیچ‌گونه تخریبی روی نمونهها صورت گرفته باشد.
مقاومت رنگ گرم ترموپلاستیک در برابر ضربه
در این آزمون مقاومت نمونه در دمای پائین در برابر برخورد گوی‌های فلزی، بر اساس روش آزمون شرح داده شده در ضمیمۀ H از استاندارد EN1871، تعیین می‌گردد. برای ۱۰ نمونه آزمون در دماهای مختلف انجام می‌شود و در نهایت تعداد نمو نه‌‌هایی از رنگ گرم ترموپلاستیک که هیچ گونه ترک خوردگی یا شکستگی پیدا نکرده‌اند به عنوان نتیجه نهایی گزارش می‌گردد.
آزمون تعیین پایداری حرارتی
این آزمون بر اساس روش شرح داده شده در ضمیمۀ G از استاندارد EN 1871 G انجام می‌شود. برای این منظور نمونه به مدت ۶ ساعت در دمای ۲۰۰ درجۀ سانتی گراد نگه داشته شده و سپس به آرامی‌ها دمای اتاق سرد می‌گردد. باید حداکثر دمای حرارت دهی اعلام شده توسط تولید کننده مواد به عنوان حداکثر دمای آزمون انتخاب گردد. پس از انجام آزمون خواص نمونه از جمله تغییرات در فام و فاکتور روشنایی، و نقطۀ نرم‌شوندگی نمونه UV مقاومت در برابر نفوذ، ضریب سایش، مقاومت در برابر اندازه گیری می‌شود. کلیۀ خواص باید در حد استاندارد و قابل قبول باشد.
آزمون‌های پس از انجام آزمون حرارت دهی و تعیین پایداری حرارتی
فاکتور روشنایی و فام رنگی
پس از انجام آزمون حرارت دهی، فاکتور روشنایی و محورهای رنگی نمونه طبق راهنمای دستورالعمل تعیین می‌شود.
نتیجه قابل قبول:
تغییر در فاکتور روشنایی نباید بیش از ۰٫۱۰ باشد.
اعداد مربوط به محورهای رنگی باید بدون تغییر باشد.
نقطه نرم‌شوندگی
نتیجه قابل قبول:
مطابق با ضمیمۀ F از استاندارد EN 1871 تغییر در نقطۀ نرم‌شوندگی نباید بیش از ۱۰ درجه سانتیگراد باشد.
مقاومت در برابر نفوذ
طبقِ روش آزمون شرح داده شده در ضمیمۀ J از استاندارد EN 1871 زمان مورد نیاز برای میزان نفوذ مشخص یک استوانۀ فلزی در نمونۀ ترموپلاستیک به عنوان مقاومت در برابر نفوذ در نظر گرفته می‌شود.
مقاومت در برابر پرتوهای UV
طبقِ آزمون شرح داده شده در استاندارد ۲ ISO 4892 – نمونه به مدت ۱۰۰۰ ساعت در معرض تابش اشعه UV و سیکل رطوبت و خشکی (۱۸ دقیقه غوطه‌وری و ۱۰۲ دقیقه خشک) قرار می‌گیرد. دمای محفظه ۴۵ درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی ۵۰ درصد می‌باشد.
نتیجه قابل قبول:
جهت بررسی نمونه‌های مواد ترموپلاستیک انجام آزمون‌های فوق کافی است. در موارد خاص یا با توجه به کاربرد ویژۀ مواد ترموپلاستیک می‌توان از آزمون‌های زیر نیز جهت انجام آزمون‌های تکمیلی کنترل کیفی استفاده کرد.
مقاومت در برابر جریان پذیری
مقاومت در برابر جریان پذیری بر اساس روش استاندارد BS; 3262100 Appendix H تعیین می‌شود. برای این منظور ابتدا نمونۀ یک مخروط با ارتفاع میلیمتر از مواد ترموپلاستیک، در دمای ۲۳ درجۀ سانتیگراد قرار داده می‌شود. میزان کاهش ارتفاع مخروط بعد از ۴۸ ساعت به عنوان معیاری از فاکتور جریان پذیری در نظر گرفته می‌شود.
نتیجه قابل قبول:
میانگین جریان پذیری (کاهش ارتفاع مخروط) نباید بیش از ۲۵ درصد باشد.
مقاومت در برابر سرخوردگی
برای تعیین مقاومت در برابر سرخوردگی از روش شرح داده شده در استاندارد BS 3262; Appendix J یا EN1436 استفاده می‌شود. در خط کشی رنگ گرم میزان مقاومت مورد نیاز در برابر سرخوردگی وابسته به شرایط آب و هوایی و میزان تردد است.
استحکام پیوند
ابتدا مواد ترموپلاستیک به مدت ۴ ساعت (± ۵ دقیقه) در دمای درجه ۲ ±۱۹۰/۶ سانتیگراد حرارت داده می‌شود و سپس با ضخامت ۱۵۰۰ میکرون روی یک بلوک بتنی سند بلاست شده، و بدون آستر اعمال می‌گردد. طبق روش آزمون استاندارد ASTM D 4796-88 باید حداقل استحکام مناسب برای پیوند psi (1/24 MPa) 180 می‌باشد.
اندیس زردی
اندیس زردی مواد ترموپلاستیک با فام سفید مطابق با روش آزمون استاندارد ASTM D 1925 و استاندارد M250 AASHTO نباید بیش از ۱۲ باشد. طبق استاندارد ۳۱۳ A STM E نباید اندیس زردی مواد با فام سفید، قبل از انجام آزمون QUV بیش از ۸ و پس از انجام آزمون QUV بیش از ۱۵ باشد.
انعکاس
انعکاس نمونهها با استفاده از یک دستگاه کالری‌متر و بر اساس استاندارد ASTM E ۱۳۴۷ اندازه‌گیری می‌شود. برای تعیین انعکاس در خط کش‌هایی سرد، دو جزئی سرد (پلاستیک‌های سرد) و مواد ترموپلاستیک (خط کشی گرم) می‌توان از استاندارد EN 1871 نیز استفاده کرد. خط کشی‌هایی با فام سفید در نور روز و تحت زاویه ۴۵ درجه دارای حداقل انعکاس (Y) برابر با ۸۰ درصد و برای خط کشی‌هایی با فام زرد حداقل ۴۵ درصد باشد.
مقاومت در برابر ضربه
مقاومت در برابر ضربه طبقِ روش شرح داده شده در استاندارد ASTM D 256 اندازه گیری می‌شود. در این آزمون یک آونگ و یا یک چکش قرار گرفته روی یک آونگ، با سرعت ۳/۶۳ متر بر ثانیه به نمونه مورد آزمون برخورد می‌کند. نتیجۀ آزمون، عدد آیزود یعنی انرژی مورد نیاز بر حسب ژول بر سانتی متر برای شکست نمونۀ شکاف دار تحت شرایط استاندارد را مشخص می‌کند. ۵/ با ضربه ۵۰ اینچ. پوند ۶۵ در روش دیگر و مطابق با استاندارد ASTM D 2794 با ضربه ۵۰ اینچ پوند (۶۵/۵ نیوتن بر متر) بر روی خط کشی‌های اجرا شده با ضخامت حدود ۱۵۰۰ میکرون روی سطح بلوک بتنی، نباید هیچ گونه جداشدگی و یا ترک خوردگی دیده شود.
نکته ۱:
سطح بلوک بدون آستر و سند بلاست شده می‌باشد.
نکته ۲:
دمای اجرای مواد ۱۹۰/۶ درجه سانتیگراد است.
نکته ۳:
آزمون در دمای ۲۴±۱ درجه سانتیگراد انجام می‌شود.
بسته بندی
در انجام آزمون‌های کنترل کیفی بر روی مواد ترموپلاستیک توجه به جنس بسته بندی مواد حائز اهمیت است، زیرا در بسیاری از موارد مواد ترموپلاستیک همراه با بسته بندی خود در مخزن نگهداری ذوب می‌شوند. مواد ترموپلاستیک گرانولی باید دارای بسته بندی‌هایی باشند که تحت شرایط دمایی تجزیه شوند و یا اینکه پس از ذوب شدن تأثیری در خواص نهایی خط کشی نداشته باشند. در این گونه موارد باید کلیۀ آزمون‌های کنترل کیفی مواد، بر روی مواد بسته بندی نیز انجام شود.
مدل‌های بسته‌بندی
مواد ترموپلاستیک باید در بلوک‌‌هایی با ابعاد ۵۰X950X300 میلیمتر و یا به صورت گرانول‌های پودری شکل در بسته بندی‌های پلاستیکی ارائه شده باشند. وزن هر واحد بلوکی یا کیسه گرانولی تقریباً ۲۳ کیلوگرم است. مهندس ناظر خط کشی یا نماینده وزارت راه باید آزادی کامل در دسترسی به مواد و تجهیزات مورد نیاز داشته باشد. برای ارزیابی یک نمونه از هر بچ تولیدی مواد ترموپلاستیک گرفته می‌شود. معمولاً هر بچ تولیدی حداکثر حاوی ۱۰۰۰۰ کیلوگرم مواد یک نمونه حاوی ۵۰ پوند یا ۲۳ کیلوگرم می‌باشد. مواد باید مطابق با استانداردهای AASHTO T249 و AASHTO M250 مورد بررسی قرار گیرند. آزمون‌های خط کشی رنگ گرم
آستر
پیش از اجرای خط کشی گرم، استفاده از آستر – پرایمر رنگ گرم – در صورتی توصیه می‌شود که سطح روسازی کاملاً اکسید شده و اگری گیت‌های سطحی از آسفالت جدا شده باشند. چنانچه استفاده از آستر قبل از اجرای خط کشی ترافیکی گرم مورد نیاز باشد، نوع آستر سازگار با رنگ گرم ترافیکی مورد نظر و رویۀ راه باید توسط سازنده و تأمین کننده رنگ گرم ارائه شود. به‌عنوان‌مثال در صورتی که از یک رنگ سرد خاص یا اپوکسی‌های دوجزئی به عنوان آستر برای یک رنگ ترافیکی گرم مشخص استفاده شود ولی سازگاری مناسب بین رنگ ترافیکی گرم و آستری – پرایمر – مورد استفاده وجود نداشته باشد، میزان چسبندگی و دوام رنگ گرم می‌تواند از حالت بدون آستر هم کمتر باشد. به طور کلی در اجرای خط کشی‌های ترافیکی گرم به روش‌های اسکرید یا اکستروژن، استفاده از آستر جهت بهبود چسبندگی مواد خط کشی ترافیکی رنگ گرم به سطح جاده توصیه می‌شود.
