路面纹理对水泥混凝土抗滑性能的影响研究

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1、2014年第3期(总197期)安徽建筑路面纹虽理对水泥混凝土抗滑性能的影响研究nfluenceofPavementTextureonClingPropertyofCementConcrete郁培和，李业根(1．蚌埠市公路局怀远分局，安徽蚌埠233400；2．安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司，安徽合肥230088)摘要：从轮胎一路面间摩擦机理出发，阐述不同的纹理对路面抗滑F+Fq性能及交通安全性的影响，并比较我国水泥混凝土路面饰纹工艺的抗滑效果。关键词：路面纹理；摩擦机理；细构造；粗构造；抗滑性能中图分类号：U416．216文献标识码：A文章编号：1007

2、—7359(2014)03—0132—031研究背景路面抗滑性能一直以来被认为是影响道路交通安全性能的重要因素，它对行车速度大小、方向控制以及制动距离作用重大。路面抗滑性能不足将导致车辆产生滑移或水漂等现象，从而引发交通事故。因此，路面抗滑性能对于道路的社会性及图1轮胎一路面间摩擦机理棚经济性都至关重要。交影响路面抗滑性能的因素众多，如路面表面特征、车辆操通∞工作因素、轮胎性能以及环境因素等。其中，最为关键的是路面表程面特征。实践证明，路表应具有一定的摩擦系数和纹理深度才研究能够保证路面的抗滑性能。所谓的纹理是指由于路面表面颗粒趔40与的分散而形成的凹凸或起伏

3、不平。路面纹理是路面最重要的特妊妊应瓣征，对轮胎与路面间的相互作用，如摩擦、噪声、飞溅及轮胎磨糖用损等影响巨大。不同的纹理对路面抗滑性能的大小及耐久性作20用并不相同，研究表明，良好的纹理是路面抗滑性能的有效保证，对于交通安全有着极为重要的作用，采用合适的工艺及路面结构是获得良好纹理的关键。本文介绍了国内外关于路面纹理的一些研究成果，并对我国水泥混凝土路面常用的饰纹工艺0∞R0Km,'h的抗滑效果做了对比。牛于驶速度图2潮湿状况下不同类型路面抗滑性能同速度之间的关系图2纹理分类及测试方法路面纹理以波长(A)及振幅()来定义。世界道路组织协会(PIARC)根据以

4、上参数将纹理分成细构造、粗构造、宏构造和平整度四类(见表1o路面纹理分类表1安徽建筑研究表明，细构造和粗构造对轮胎与路面的摩擦性能起着S∞咖l如姗枷鼍小时车辆藏一收稿日期：2014—04—14图3事故率、路面抗滑性能及交通量关系图安徽建筑2014年第3期(总197期)重要作用。细构造一般是由于水泥砂浆和集料表面的粗糙而形不同的纹理将会对路面抗滑性能产生不同的作用。一般来成的，它可以使残留在路面的薄层水膜破坏，从而维持路面与说，根据路面的细构造和粗构造路面可分为以下几类：轮胎问的接触，对车辆低速行驶时的抗滑力作用显著f3I。①高质量摩擦，高质量纹理，即粗构造和细

5、构造都良好；细构造测量方法分为直接测量方法和间接测量方法。直接②低质量摩擦，高质量纹理，即粗构造良好、细构造不良；测量方法是在规定时间内对试件进行磨光试验后再用摆式摩③低质量纹理，高质量摩擦，即细构造良好、粗构造不良；擦仪测定其摩擦力，此值即磨光值(PSV)，该方法主要用于做④低质量纹理，低质量摩擦，即细构造和粗构造都不良。室内试验研究；间接测量方法应刖较为广泛的有摆式摩擦仪以上几种类型在潮湿路面下都具有各自的抗滑性能一速(BPT)及动态摩擦系数仪(OFT)。这两种方法的都是利用能量度关系特点，见图2。由上图分析知，低速行车下细构造对路面守恒原理测定路面摩擦对

6、能量的消耗从而获得摩擦值大小。一抗滑性能具有显著的作用。随着速度的增加，路面与轮胎间的些测试车也被用来测量路面摩擦系数，如锁轮车、SCRIM等。有效接触面积减少，抗滑性能也随之减弱，但通过粗构造排除路面粗构造主要是和混合料的组成(集料粒径、形状、空隙水分，保证了轮胎与路面间一定的接触，所以在良好的粗构造和排列等)及表面处理方式有关。粗构造为路面积水提供了渠作用下，摩擦系数不会有急剧的变化。而在粗构造不良的状况道，使水分可以在轮胎下排出，因此对潮湿路面下行车作用很下，抗滑性能减小的速率要快的多[51。大，可有效防止或减少车辆的飞溅及打滑现象，提高了行车的路面潮湿

7、的情况下对纹理的要求更加严格，因为水的存在安全性。使抗滑性能大幅度降低。有资料显示，一般干线公路上的雨天路面粗构造的测量方法主要分为铺砂法、断面仪法和流出事故比例为降雨时间的1．9～5．8倍，雨天事故直接损失是晴天仪法。铺砂法利用一定体积下的砂摊铺于路表面，通过测量铺事故直接损失的1．1～2．8倍。美国的调查数据表明，美国东部砂的直径获得路面平均构造深度。激光断面仪是应用较为广泛路面处于潮湿状态的时间占总时间的15％，但湿路面事故却占的粗构造测量方法，该法利用光学原理计算路面构造深度，适整个事故的30％以上。这说明雨天比晴天的事故发生率要高，用性强，人为因素小

8、。而且事故损失也大大高于晴天[61。图