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1、水泥混凝土路面抗滑問題的探討【摘要】進入二十一世紀以來,我國的經(jīng)濟水平不斷提高,交通事業(yè)也得到迅速發(fā)展,經(jīng)濟的發(fā)展對公路使用方面的各種性能提出更高要求,其中一點就是水泥混凝土路面的抗滑問題受到更多關(guān)注,路面的抗滑性能提高才是保證行車安全的主要方面。水泥混凝土路面不斷在我國各個地區(qū)普及,但是其抗滑性能的各種不足也逐漸暴露出來,本文針對水泥混凝土路面抗滑問題進行研究,主要探討引起路面滑的原因,以及抗滑的相應(yīng)措施的提出,希望對改善水泥混凝土路面抗滑問題提供一些建議?!娟P(guān)鍵詞】水泥混凝土;抗滑;路面經(jīng)濟發(fā)展帶動了交
2、通事業(yè)的發(fā)展,尤其是城市的交通發(fā)展日新月異,高架橋、隧道不斷出現(xiàn),人們生活水平提高,購買汽車的數(shù)量也大幅度增加,交通方面不僅要滿足不斷增長的交通工具在路面行駛的順暢,同時也要保證交通工具在路面行駛的安全,道路的技術(shù)標準和使用性能必須不斷完善,才能滿足發(fā)展對交通提出的高要求。在道路的技術(shù)標準方面目前的做法相對較成熟,由于路面抗滑性能不夠完善而導(dǎo)致的交通事故頻繁發(fā)生,從中可以發(fā)現(xiàn)道路性能中的抗滑性能是需要重點改善的,目前水泥混凝土路面抗滑措施并沒有形成一套科學(xué)系統(tǒng)的辦法,本文就水泥混凝土路面的抗滑性能進行探討,
3、希望能提供一些參考。1.水泥混凝土路面抗滑機理形成路面抗滑的必要條件是需要路面具備足夠的微觀結(jié)構(gòu)和宏觀結(jié)構(gòu),路的表面有分散的顆粒,這些顆粒形成了路面的凹凸,水泥混凝土表面的這些凹凸紋理在輪胎與路面的相互作用時起到非常大的作用。早在1987年,根據(jù)路面紋理的振幅和波長不同,世界道路協(xié)會(PIARC)就將路面紋理分成四類[1]。這四類的分類方式和形成原因如表1所示。表1水泥混凝土路面紋理的四種類型類型紋理波長范圍/mm形成原因細觀構(gòu)造x≤0.5水泥砂漿和集料表面結(jié)構(gòu)宏觀構(gòu)造0.5<x≤50由集料粒徑、形狀、空隙
4、排列,由刻槽、嵌壓、露石等形成表面飾紋方式大構(gòu)造50<x≤500施工或病害不平整度>500病害這四類不同紋理對路面抗滑性能的作用各不相同,宏觀構(gòu)造的形成原因能使輪胎橡膠變形及遲滯能量損失,從而產(chǎn)生摩擦;而微觀構(gòu)造能刺破殘留在路面的薄層水膜,使輪胎和路面保持接觸,在低速行駛的車輛抗滑性能上作用較明顯,所以路面的抗滑主要由微觀和宏觀構(gòu)造構(gòu)成,路的表面由砂漿層覆蓋,粗集料在路面所占比例小于12%,所以相比較微觀和宏觀構(gòu)造,微觀構(gòu)造的抗滑作用要小很多。2.影響水泥混凝土路面抗滑性能的主要因素路面的抗滑性能好,意思就
5、是輪胎和路面的摩擦力大,車輛在剎車時產(chǎn)生的制動距離不至于過大而發(fā)生交通事故。摩擦力的物理公式表示為(F=f0c),即輪荷乘以摩擦系數(shù)。換句話說就是影響路面抗滑性能的主要因素是摩擦系數(shù)的大小,所以研究的方向就是影響路面摩擦系數(shù)的因素。2.1濕度影響摩擦系數(shù)路面情況分為兩種,一種是干燥,另一種是潮濕。路面積水、積水、結(jié)冰都屬于潮濕類型,在路面潮濕的情況下,車輪與路面之間被水分隔開,無法直接接觸,摩擦系數(shù)小,導(dǎo)致車速的快慢變化也很難影響摩擦系數(shù)的變化。在現(xiàn)實生活中雨天和潮濕天氣發(fā)生交通事故的頻率非常高,正好證明了
6、濕度與摩擦系數(shù)之間的反比關(guān)系。2.2路面的粗糙程度影響摩擦系數(shù)在粗糙的物體表面形成的摩擦力比在光滑的物體表面形成的摩擦力要大,路面的粗糙程度影響了摩擦系數(shù),粗糙的路面使道路表面不易形成水膜,輪胎與粗糙的路面接觸時摩擦力增大,汽車制動后的摩阻力也增大,保證了行車安全。2.3輪胎的花紋影響摩擦系數(shù)汽車輪胎都是由橡膠制成,橡膠硬度的大小決定著輪胎接觸路面局部壓力的大小以及摩擦系數(shù)的大小。輪胎上的花紋也可以起到抗滑的作用,在潮濕的路面上,輪胎上的花紋凹槽可以起到排水的作用,降低了潮濕路面對抗滑的影響,輪胎花紋的凹凸
7、增加了與路面接觸的粗糙程度,摩擦力更大,相反一些使用時間過長,被磨得較光滑的輪胎的摩擦系數(shù)降低,抗滑性能也變差。2.4路面的污染情況影響摩擦系數(shù)所謂路面污染情況就是路面上有細沙、油性物質(zhì)或其他多余的物體。一些運送沙子的貨車行駛在路面上,難免會有些沙子灑落下來,當這些灑落下來的細沙留在水泥混凝土路面后,其他的車輛行駛過來,剎車時帶用細沙滾動,減小了摩擦力,汽車的制動將受到影響。當路面被油性物質(zhì)污染后,車輛行駛在路上非常容易打滑,這是因為油性污染物覆蓋了路面的微觀粗糙度,在輪胎與路面之間形成了隔離介質(zhì),這個時候
8、的輪胎與路面脫離了接觸,兩者之間失去了附著力。3.測試儀器要提高水泥混凝土路面的抗滑性能,首先應(yīng)該對所研究的路面足夠了解,這就需要我們對路面上與抗滑性能相關(guān)的數(shù)據(jù)進行測試,有了數(shù)據(jù)的支持,才能更好的找到解決問題的辦法與措施。一般測試可采用激光紋理測試儀或動態(tài)摩擦系數(shù)測定儀來進行測試,通過這兩種儀器可以測試出路面摩擦系數(shù)和平均斷面深度值,用這兩個數(shù)據(jù)來判斷路面抗滑性能的好壞。激光紋理測試儀的工作原理是儀器在路面發(fā)射