Microbille de verre pour marquage routier
Dans le domaine du marquage routier, on désigne par microbilles de verres des particules sphériques transparentes qui sont ajoutées aux marquages routiers afin de les rendre visibles de nuit. Elles font partie de certains dispositifs rétroréfléchissants[1], également dit "passifs", et de la famille des « produits de saupoudrage », qui comprend également les granulats antidérapants. Elles doivent répondre à certaines normes techniques de qualité et granulométrie [2].
Sans microbilles de verre, les marquages routiers seraient moins visibles de nuit.
Histoire
Le marquage à base de billes de verre a fait l'objet de dépôt de brevets à partir du milieu du XXe siècle [3] - [4]. De brevets ont suivi concernant l'application de ces billes[5]
Fabrication
Pour fabriquer des microbilles de verre, de fines particules de verre contenant du gaz sont chauffées pour faire fondre le verre et expanser le gaz puis refroidies rapidement pour les figer sous la bonne forme[6].
Principes
Trois principes optiques sont mobilisés, liées au propriétés du verre quand il a la forme d'une microbille : Réflexion, réfraction et rétroréflexion ; c'est la rétroréflexion qui est ici recherchée et valorisée[7]
Indice de réfraction
L'indice de réfraction des microbilles de verre pour marquages routiers, microbilles de verre à la base de la visibilité nocturne, est une des propriétés de ces microbilles qui garantit une visibilité constante et homogène du marquage. La mesure de cet indice de réfraction des billes est l’objet d’un essai normé au niveau européen.
Descriptif
Voir le descriptif[8].
L’essai consiste à étudier au microscope sous un éclairage oblique, les microbilles au sein d'un liquide.
Cet essai dit de Schrober Van der Kolk ne s’applique qu’aux produits isotropes et monoréfringents.
Mode opératoire
On utilise un liquide d’indice de réfraction connu, comme l’huile de vaseline (1,470), l’huile de cèdre (1,510) ou le tribromure d’arsenic (2,000).
Classes
L'indice de réfraction n des microbilles de verre doit être conforme à l'une des classes suivantes :
- classe A : n >= 1,5 ;
- classe B : n >= 1,7 ;
- classe C : n >= 1,9.
Qualité
La qualité des microbilles de verre pour le marquage routier doit garantir une visibilité constante et homogène du marquage, en assurant que les billes de verre présentent les caractéristiques de forme et de constitution requises.
La mesure de cette qualité est l’objet d’un essai normé au niveau européen.
Imperfections d’une microbille
La qualité optimale d'une microbille correspond à une bille sphérique et uniformément transparente, mais à l’issue de sa fabrication, toute bille peut présenter un ou plusieurs des défauts suivants :
- ovalité : la bille est ovale ;
- satellites : des microbilles plus petites sont collées à la microbille ;
- forme de goutte ;
- fusionnement : lorsque le rapport entre la grande dimension et la petite est supérieur à 1,3 ;
- forme quelconque sans arĂŞte vive ;
- opacité ;
- lactescence (présence d’inclusions gazeuses) ;
- Ă arĂŞtes vives ;
- inclusion de corps Ă©tranger.
Descriptif
Voir le descriptif[9].
L’essai consiste à tamiser le lot, puis d’observer au microscope ou à la loupe binoculaire. Chaque observation porte sur un nombre minimum de microbilles (600 en général) et aboutit à un dénombrement de chaque type d'imperfections.
Performances exigées
| Diamètre | Taux de billes défectueuses | Taux de corps étrangers |
|---|---|---|
| < 1 mm | 20 | 3 |
| >= 1 mm | 30 | 3 |
Indicateurs de qualité
Voir Indicateurs de qualité[10].
Les microbilles de verres peuvent être caractérisées par les indicateurs et essais suivants :
- granulométrie (détermination selon ISO 2591-1) ;
- indice de réfraction, (3 classes) ;
- résistance chimique (H2O, HCl, CaCl2, Na2S) ;
- qualité (% défectueuses) ;
- granularité ;
- traitement de surface :
- hydrofugation,
- flottation,
- adhérence,
- autre.
Références
- Serres A & Mangin B (1974). Étude de la qualité de la rétroreflexion des bandes de signalisation horizontale, LCPC, Ministère de l'Equipement ; Institut Francais des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR).
- Tremblay, M. (2014). Bilan environnemental et l'état des connaissances des produits de marquage routier au ministère des Transports du Québec. In Transportation 2014: Past, Present, Future-2014 Conference and Exhibition of the Transportation Association of Canada//Transport 2014: Du passé vers l'avenir-2014 Congrès et Exposition de l'Association des transports du Canada. (résumé)
- Heltzer, H. (1951). U.S. Patent No. 2,574,971. Washington, DC: U.S. Patent and Trademark Office
- Joseph, W. D., & Rockwell, D. M. (1958). Highway marking composition containing glass beads and process for making and using same ; U.S. Patent No. 2,824,502. Washington, DC: U.S. Patent and Trademark Office.
- ex : Method of applying a marking stripe to a road surface. U.S. Patent No 3,326,098, 20 juin 1967.
- Bernard Lamy, Les matériaux sandwichs - calcul, mise en oeuvre, contrôle, dégradation - Cours et applications, 2017
- Source : Bille de verre pour réfléchissante marquage routier
- Norme NF EN 1423 4/2 - Juin 2012 - Produits de marquage routier - Produits de saupoudrage - Microbilles de verre, granulats antidérapants et mélange de ces deux composants
- Norme NF EN 1423 4/4 - Juin 2012 - Produits de marquage routier - Produits de saupoudrage - Microbilles de verre, granulats antidérapants et mélange de ces deux composants
- Norme NF EN 1423 - Juin 2012 - Produits de marquage routier - Produits de saupoudrage - Microbilles de verre, granulats antidérapants et mélange de ces deux composants
Voir aussi
Articles connexes
Liens externes
- [PDF] Petit aperçu sur les microbilles : calculs
- Fabricant de microbilles de verre
- « Descriptif des microbilles de verre (site belge) »(Archive.org • Wikiwix • Archive.is • Google • Que faire ?)
Bibliographie
- Bowman, B. L., & Kowshik, R. R. (1994). Comparative study of glass bead usage in pavement marking reflectorization. Transportation Research Record, (1442) (résumé).
- Grosges, T. (2008). Retro-reflection of glass beads for traffic road stripe paints. Optical Materials, 30(10), 1549-1554 (résumé).
- Stoudt, M. D., & Vedam, K. (1978). Retroreflection from spherical glass beads in highway pavement markings. 1: Specular reflection. Applied optics, 17(12), 1855-1858 (résumé).