FI93889B - Fluoresoiva tienpäällystysaine - Google Patents

Description

93889

Fluoresoiva tienpäällystysaine

Esillä olevan keksinnön kohteena ovat tienpäällystysaineet, 5 ja tarkemmin sanottuna tien pintakerros, nk. tien viimeiste-lykerros, joka levitetään asfaltoiduille tierakenteille.

Ruotsissa 8 % tieverkosta päällystetään vuosittain.

10 Monia vuosia on tehty erilaisia yrityksiä liikenneturvallisuuden lisäämiseksi sekoittamalla väriltään vaaleita kivi-fraktioita tienpäällystysaineeseen.

Esimerkiksi erästä tanskalaista materiaalia, jota nimitetään 15 synopaaliksi, on sekoitettu tien viimeistelyaineeseen määrä, joka vastaa 8 painoprosenttia. Tämä muodostaa suhteellisen vaalean pinnan. Kuitenkin koska synopaalin havaittiin kestävän vähemmän tutkittujen renkaiden aiheuttamaa kulutusta, käytettiin sen sijaan kvartsiittia tien viimeistelykerrok-20 sessa.

Tanskalaisessa patenttijulkaisussa DK-117 156 on kuvattu päällystyskerros, jossa alumiinipartikkeleihin on sekoitettu fluoresoivaa ainetta. Tällaisen päällystysmenetelmän käytös -25 tä aiheutuvat kustannukset ovat korkeat mm. siksi, että alu-miini on kallista. Aineen tavoitteena on, että se fluoresoi tavallisten autonvalojen valokeilassa, koska patenttijulkaisussa on mainittu, että tunneleiden valaistusta voidaan alentaa tällä tavoin.

30

Patenttijulkaisun US-3 253 146 mukaan tiemerkintöjä voidaan tehdä sellaisen aineen avulla, joka sisältää mm. fluoresoivia pigmenttipartikkeleita. Tällaiset partikkelit ovat kuitenkin suhteellisen kalliita, eivätkä ne kestä kulutusta 35 yhtä hyvin kuin esillä olevan keksinnön mukainen tienpääl-lyste.

Edellä esitetyissä patenttijulkaisussa, DK-117 156 ja US-3 253 146, ammattimiehen tulee sekoittaa päällystysaineeseen 93889 2 ainetta, joka on itsessään fluoresoivaa. Tällaisen päällystysmateriaalin käyttö tulisi erittäin kalliiksi, koska fluoresoiva materiaali ei kestä tällaista kulutusta ja näin ollen se irtoaisi tiestä ja siirtyisi pientareille. Sama kos-5 kee myös patenttihakemusta FI-2079/71, jossa on kuvattu tie-merkintä- ja pinnoitusinassa, joka sisältää mm. väriainetta.

Patenttihakemuksessa FI-275/73 on kuvattu päällystysaine, joka sisältää kovamateriaalia ja lasisulatetta tai lasia.

10 Siinä ei ole esitetty esillä olevan keksinnön tunnusmerkkejä.

Patenttijulkaisussa US-4 208 300 on kuvattu materiaali käytettäväksi esimerkiksi tien päällystämiseen, jolla materiaa-15 lilla on fosforesenssiä eli se heijastaa valoa pitkän ajan vielä sen valaisemisen jälkeenkin (ks. kuva 4). Fluoresenssin aikaansaamiseksi käytetään pigmenttiä (ks. palsta 5, r. 63 - palsta 6, r. 8). Näin ollen siinäkään ei ole kuvattu esillä olevan keksinnön tunnusmerkkejä.

j',-20

Ihanteellinen tilanne on sellainen, jossa tien pinta on väriltään vaalea ja se voidaan helposti valaista, jotta tie on mahdollista nähdä helposti ja on myös mahdollista erottaa tiellä olevat esineet helposti. On huomattu kuitenkin, että 25 synopaalin tyyppiset väriltään vaaleat tienpäällystysaineet eivät tee tiestä riittävän valoisaa, kun tavanomaiset ajoneuvon ajovalot valaisevat sitä.

Siten esillä olevan keksinnön kohteena on tienpäällystysai-30 ne, joka täyttää toiveen väriltään vaaleista tienpinnoista.

Esillä olevan keksinnön kohteena on siten tienpäällystysai-ne, joka on tarkoitus levittää tienpinnan viimeistelyaineena asfaltoiduille teille ja joka käsittää murskattua kiviaines-35 ta, kuten esimerkiksi kvartsiittia (Si02) , ja sidosainetta, kuten esimerkiksi pikeä, ja jolle on tunnusomaista, että mainittu fluoresoiva materiaali on valmistettu sulattamalla mineraalia ja seostamalla mineraali aineella, joka saa ky-

II

93889 3 seisen mineraalin fluoresoimaan, ja rakeistamalla ja/tai murskaamalla materiaali partikkelikokoon, joka vastaa kvart-siitin partikkelikokoa.

5 Keksintöä selitetään nyt yksityiskohtaisemmin viittaamalla suoritusesimerkkeihin.

Keksinnön mukainen tienpäällystysaine käsittää tavanomaisen tien pintaviimeistelyaineen, johon on sekoitettu materiaali) lia, joka fluoresoi, kun sitä valaistaan ultraviolettivalolla, jolloin materiaali on sekoitettu mainittuun tienviimeis-telyaineeseen ennen sen levittämistä.

Alalla tunnetaan hyvin suuri määrä mineraaleja, jotka fluo-15 resoivat, kun niitä säteilytetään ultraviolettivalolla. Näiden mineraalien fluoresenssivaikutus vaihtelee niiden alkuperäpaikan mukaan, koska mineraalien kemiallinen koostumus vaihtelee paikasta paikkaan. Näin ollen on vaikeaa, ellei mahdotonta, paikallistaa mineraalin kaivuu- tai louhintako paikkaa, josta otetulla mineraalilla on huomattava ja kohtuullisen tasainen fluoresenssivaikutus ja joka voidaan kai-vaa/louhia kohtuullisin kustannuksin.

Tyypillisiä mineraaleja, joilla on fluoresoivia ominaisuuk-25 siä, ovat fluorisälpä (CaF2) , kalkkisälpä (CaC03) , schee-liitti (CaW04) , willemiitti (Zn2(Si02)) ja autuniitti (Ca(U02/P04)2) -10-12 H20.

Fluorisälpä fluoresoi sinistä valoa ja sopii sen vuoksi huo-30 nommin käytettäväksi tässä yhteydessä.

• · ·

Willemiitti, scheeliitti ja autuniitti fluoresoivat viher-keltäistä valoa.

35 Scheeliitti fluoresoi kuitenkin valkoista valoa, kun volfra-mi (W) korvataan molybdeenillä (Mo).

93889 4

Kalkkisälvän köytöstä on suurta hyötyä, koska kun mangaania (Mn) on läsnä, kalkkisälpä fluoresoi oranssia valoa. Oranssi on nimittäin hyvin erottuva väri.

5 Keksinnön mukaisesti fluoresoiva materiaali ei ole käsittelemätöntä mineraalia, vaan mineraalia, jota on käsitelty fluoresenssivaikutuksen aikaansaamiseksi.

Käsittely, joka mineraalille suoritetaan keksinnön mukaises-10 ti, sisältää kaivetun tai louhitun mineraalin sulattamisen sen tyyppisessä uunissa, jota käytetään mineraalivillan valmistuksessa, so. sähköterästyyppisessä uunissa. Sula materiaali seostetaan sitten seosaineella, joka saa mineraalin fluoresoimaan, lisäämällä mainittu seosaine sulaan mineraa-15 likylpyyn.

Sula voidaan sitten rakeistaa tai valaa. Sen jälkeen kiinteytetty materiaali murskataan partikkelikokoon, joka vastaa tienpäällystysaineessa olevan kvartsiitin partikkelikokoa, 20 joka on noin 10-20 mm.

Keksinnön yhden edullisen suoritusmuodon mukaan materiaali sisältää joko kalkkisälpää tai scheeliittiä, joka on seostettu vastaavasti mangaanilla tai molybdeenillä.

25 Määrä, joka mineraalia lisätään fluoresenssivaikutuksen aikaansaamiseksi, riippuu kyseisestä mineraalista ja myös halutun fluoresenssin voimakkuudesta.

30 Suhteet, joissa materiaalia sekoitetaan tienpinta-aineeseen, ovat myös merkittäviä. Suurempi suhde luonnollisesti antaa tulokseksi suuremman fluoresenssivaikutuksen.

Edullisen suoritusmuodon mukaan materiaalia on läsnä tien-35 päällystysaineessa määrä, joka vastaa 2-25 painoprosenttia, edullisesti noin 10-15 painoprosenttia.

I! 5 93889 Tällaiset sekoitussuhteet aikaansaavat riittävän fluoresens-sivaikutuksen muiden tienpinnan ominaisuuksien pysyessä oleellisesti muuttumattomina.

5 Keksintö ei rajoitu mihinkään tiettyyn mineraaliin tai seos-aineeseen.

Ne mineraalit, jotka fluoresoivat, ovat hyvin tunnettuja, ja konsentraatiot, joissa fluoresoiva aine sisältyy tällaisiin 10 mineraaleihin fluoresenssin saamiseksi, ovat myös tunnettuja.

Näin ollen ammattitaitoinen henkilö kykenee hankkimaan tämän tietämyksen ja kykenee myös muuttelemaan seosaineen suhdetta 15 materiaalissa ja myös muuttamaan suhdetta, jossa keksinnön mukainen materiaali on läsnä tienpinnassa aiotun fluoresens-sivaikutuksen saavuttamiseksi.

Siten, keksinnön mukaisesti, kaivetaan tai louhitaan valit-20 tua sopivaa mineraalia, joka on halvinta käsittelylaitoksen sijainnin suhteen. Luonnollisesti käytettävissä olevien soveliaiden mineraalien määrä rajoitetaan mineraaleihin, joilla on hyvä fluoresenssivaikutus käsittelyn jälkeen ja jotka voidaan kaivaa tai louhia paikoista, joissa kyseisen mine-25 raalin pitoisuus on suuri ja sitä on suuria määriä.

< <

« I

Keksinnössä aikaansaadaan siten materiaali, joka, erotuksena luonnollisista fluoresoivista aineista, muodostaa suhteellisen homogeenisen ja yhtenäisen fluoresenssivaikutuksen.

30

Fluoresoiva tienpinta parantaa suuresti tieturvallisuutta.

On nimittäin havaittu, että fluoresoiva tienpinta aikaansaa myös paremman tien näkyvyyden ja paremman kyvyn erottaa tiellä olevia esineitä, jopa päivänvalo-olosuhteissa.

Auringon noustessa ja auringon laskiessa luonnollinen valo sisältää suuren määrän ultraviolettivaloa, mikä merkitsee sitä, että keksinnön tienpinnan valo-olosuhteet ovat huomat- 35 93889 6 tava parannus tavanomaisella tienviimeistelyaineella aikaansaatuihin valo-olosuhteisiin.

Keksintö sisältää kuitenkin ajatuksen asentaa autoihin lam-5 put, jotka lähettävät suuren määrän ultraviolettivaloa.

Tällaisia lamppuja on jo saatavissa, kuten myös erityisen muotoisia lamppuja.

10 Edelleen, lamppuja, jotka lähettävät valkoista valoa yhdessä merkittävän ultraviolettimäärän kanssa, kuten esimerkiksi purkauslamput, voidaan käyttää tavanomaisissa ajoneuvon ajovaloissa.

15 Pimeällä näin saavutettu optinen vaikutus on erittäin selvä.

Tienpinta näyttää hehkuvan pimeässä, ja tiellä olevat esineet pistävät esiin tienpinnasta tehden näin mahdolliseksi helposti erottaa esineet matkan päästä.

20

Sekoittamalla mineraalia, kuten esimerkiksi kalkkisälpää, suhteessa noin 10-15 %, tuloksena oleva tienpinta saa kulutuskestävyyden, joka vastaa kaikessa oleellisessa tavanomaisen tienpinnan kulumiskestävyyttä.

25 ·.: Keksintö täyttää näin edellä mainitut tavoitteet.

Kuten aiemmin on mainittu, keksintö ei rajoitu mihinkään tiettyyn materiaaliin, ja sopivan mineraalin valitseminen 30 aiottuun tarkoitukseen jätetään sen vuoksi tämän alan ammattimiehelle.

#

Keksintö ei rajoitu myöskään sen selitettyihin esimerkinomaisiin suoritusmuotoihin, koska muunnoksia voidaan tehdä 35 seuraavien patenttivaatimusten piirissä.

Keksinnön oleelliset tunnusmerkit on esitetty oheisissa patenttivaatimuksissa .

Il

Claims (3)

93889

1. Tienpäällystysaine, joka on tarkoitettu pintakerroksen muodostamiseen asfaltoiduille teille, mainitun tienpäällys-tysaineen käsittäessä murskattua kiviainesta, kuten esimer- 5 kiksi kvartsiittia (Si02) , ja sidosainetta, kuten esimerkiksi pikeä, joka tienpäällystysaine sisältää myös materiaalia, joka fluoresoi, kun sitä säteilytetään ultraviolettivalolla, tunnettu siitä, että mainittu fluoresoiva materiaali on valmistettu sulattamalla mineraalia ja seostamalla mineraali 10 aineella, joka saa kyseisen mineraalin fluoresoimaan, ja rakeistamalla ja/tai murskaamalla materiaali partikkelikokoon, joka vastaa kvartsiitin partikkelikokoa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tienpäällystysaine, tun-15 nettu siitä, että materiaalia on tienpäällystysaineessa suhteessa 2-25 painoprosenttia, edullisesti 10-15 painoprosenttia.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen tienpäällystysai-20 ne, tunnettu siitä, että mainittu materiaali sisältää toisen mineraaleista ryhmästä kalkkisälpä (CaC03) tai scheeliitti (CaW04) , joka on seostettu mangaanilla (Mn) tai vastaavasti molybdeenillä. 93889