Microbille de verre pour marquage routier

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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.

Le marquage à base de billes de verre a fait l'objet de dépôt de brevets à partir du milieu du XX^e siècle ^[3],[4]. De brevets ont suivi concernant l'application de ces billes^[5]

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].

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]

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.

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.

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).

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.

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.

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 arête vive ;
• opacité ;
• lactescence (présence d’inclusions gazeuses) ;
• à arêtes vives ;
• inclusion de corps étranger.

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.

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.

• Signalisation routière horizontale
• Signalisation routière horizontale en France
• Dispositif rétroréfléchissant
• Sécurité routière

• [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 ?)}

• 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).

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