路面抗滑性能检测.ppt

第七章 路面抗滑性能检测第一节 概 述n n抗滑性是路面的表面特性，并用轮胎与路面间的摩阻系数来表示。n n表面特性包括路表面微观构造和宏观构造。n n影响抗滑性能的因素有路面表面特性、路面潮湿程度和行车速度。1、表面特性n n微观构造是指集料表面的粗糙度，它随车轮的反复微观构造是指集料表面的粗糙度，它随车轮的反复磨耗而渐被磨光。通常采用石料磨光值（磨耗而渐被磨光。通常采用石料磨光值（PSVPSV）表）表征抗磨光的性能。征抗磨光的性能。n n宏观构造是指一定面积的路表面凹凸不平的开口孔宏观构造是指一定面积的路表面凹凸不平的开口孔隙的平均深度。功能是使车轮下的路表水迅速排除，隙的平均深度。功能是使车轮下的路表水迅速排除，以避免形成水膜。宏观构造由构造深度表征。以避免形成水膜。宏观构造由构造深度表征。n n微观构造在低速（微观构造在低速（30 50km/h30 50km/h以下）时对路表抗以下）时对路表抗滑性能起决定作用。而高速时主要作用的是宏观构滑性能起决定作用。而高速时主要作用的是宏观构造。造。2、测试方法n n抗滑性能测试方法有：n n制动距离法（摩阻系数f）n n摆式仪法（摩阻摆值BPN）n n偏转轮拖车法（横向力系数SFC）n n手工铺砂法、电动铺砂法（构造深度TD）n n激光构造深度仪法（构造深度TD）3、沥青路面抗滑要求n n高速、一级公路的路面应具有良好的抗滑性能，二级及三级公路应根据各路段的具体情况采取必要的技术措施、以提高路面抗滑性能。公路等级公路等级公路等级公路等级竣工验收值竣工验收值竣工验收值竣工验收值横向力系数横向力系数横向力系数横向力系数SFCSFC摩阻摆值摩阻摆值摩阻摆值摩阻摆值BPNBPN构造深度构造深度构造深度构造深度TDTD（mmmm）高速一级高速一级高速一级高速一级545445450.550.553、沥青路面抗滑要求n n在设计高速、一级公路的沥青表面层时，应选用抗滑，耐磨石料，其石料磨光值应大于42。n n高速、一级公路的摩擦系数宜在竣工后第一个夏季用摩擦系数测定车，以（50土1）kmh的车速测定横向力系数（SFC）；n n宏观构造深度应在竣工后第一个夏季用铺砂法或激光构造深度仪测定；n n测定值应符合规定的竣工验收值的要求。4、水泥路面抗滑要求n n高速、一级公路，构造深度TD不小于0.7mm且不大于1.1mm；n n对于其他公路，构造深度TD不小于0.5mm且不大于1.0mm。第二节 路面构造深度检测n n一、手工铺砂法 n n 本方法适用于测定沥青路面及水泥混凝土路面表面构造深度，用以评定路面表面的宏观粗糙度、路面表面抗滑性能。（一）仪具与材料n n1、人工铺砂仪：由圆筒、推平板组成。（1）量砂筒：一端是封闭的，容积为（25土0.15）mL，可通过称量砂筒中水的质量以确定其容积V,并调整其高度,使其容积符合要求。带一专门的刮尺将筒口量砂刮平。（2）推平板：推平板应为木制或铝制，直径50mm,底面粘一层厚15mm的橡胶片，上面有一圆柱把手。（3）刮平尺：可用30cm钢尺代替。（一）仪具与材料2、量砂：足够数量的干燥洁净的匀质砂，粒径为0.150.3mm。3、量尺；采用将直径换算成构造深度作为刻度单位的专用的构造深度尺。4、其他：装砂容器（小铲）、扫帚或毛刷、挡风板等。（二）方法与步骤1、准备工作（1）量砂准备：取洁净的细砂晾干、过筛，取0.150.3mm的砂置适当的容器中备用。量砂只能在路面上使用一次，不宜重复使用。回收砂必须经干燥、过筛处理后方可使用。（2）对测试路段按随机取样选点的方法，决定测点所在横断面位置。测点应选在行车道的轮迹带上，距路面边缘不应小于1m。2、试验步骤n n用扫帚或毛刷子将测点附近的路面清扫干净；面积不小于30cmX30cm。n n用小铲装砂沿筒向圆筒中注满砂，手提圆筒上方，在硬质路面上轻轻地叩打3次，使砂密实，补足砂面用钢尺一次刮平。不可直接用量砂筒装砂，以免影响量砂密度的均匀性。2、试验步骤n n将砂倒在路面上，用底面粘有橡胶片的推平板，由里向外重复做摊铺运动，稍稍用力将砂细心地尽可能地向外摊开；使砂填入凹凸不平的路表面的空隙中，尽可能将砂摊成圆形，并不得在表面上留有浮动余砂。注意摊铺时不可用力过大或向外推挤。2、试验步骤n n用钢板尺测量所构成圆的两个垂直方向的直径，取其平均值，准确至5mm。n n按以上方法，同一处平行测定不少于3次，3个测点均位于轮迹带上，测点间距35m。该处的测定位置以中间测点的位置表示。3、计算n n（1）计算路面表面构造深度测定结果。TD=1000V/（D2/4）=31831/D2 n n（2）每一处均取3次路面构造深度的测定结果的平均值作为试验结果，精确至0.1mm 手工铺砂的误差n n装砂方法无标准n n摊平板无标准n n摊开程度无明确规定n n为了克服手工铺砂掌握不统一、测量不准的缺点，可采用电动铺砂法或激光构造深度仪法。二、电动铺砂法n n本方法适用于测定沥青路面及水泥混凝土路面表面构造深度，用以评定路面表面的宏观粗糙度及路面表面的排水性能和抗滑性能。（一）仪具与材料n n（1）电动铺砂仪：利用可充电的直流电源将量砂通过砂漏铺设成宽度5cm、厚度均匀一致的器具。n n（2）量砂：足够数量的干燥洁净的匀质砂，粒径为0.150.3mm。n n（3）标准量筒：容积50ml。n n（4）玻璃板：面积大于铺砂器，厚5mm。n n（5）其他：直尺、扫帚、毛刷等。（二）准备工作n n1、量砂准备：取洁净的细砂，晾干，过筛，取0.150.3mm的砂置适当的容器中备用。已在路面上使用过的砂如回收重复使用时应重新过筛并晾干。n n2、对测试路段按随机取样选点的方法，决定测点所在横断面的位置、测点应选在行车 道的轮迹带上，距路面边缘不应小于1m。3、电动铺砂器标定n n（1）将铺砂器平放在玻璃板上，将砂漏移至铺砂器端部。n n（2）将灌砂漏斗口和量筒口大致齐平。通过漏斗向量筒中缓缓注入准备好的量砂至高出量筒成尖顶状，用直尺沿筒口一次刮平，其容积为50ml。n n（3）将漏斗口与铺砂器砂漏上口大致齐平。将砂通过漏斗均匀倒入砂漏，漏斗前后移动，使砂的表面大致齐平。但不得用任何其他工具刮动砂。3、电动铺砂器标定（4）开动电动马达，使砂漏向另一端缓缓运动，量砂沿砂漏底部铺成宽5cm带状，待砂全部漏完后停止。（5）L1 及L2的平均值决定量砂的摊铺长度L0，精确至1mm。L0=（L1+L2）/2（6）重复标定3次，取平均值决定L0，精确至1mm。标定应在每次测试前进行，用同一种量砂，由同一试验员承担测试。n n 量砂厚度t0=V/（BL0）（三）测试步骤（1 1）将测试地点用毛刷刷净，面积大于铺砂仪。）将测试地点用毛刷刷净，面积大于铺砂仪。（2 2）将铺砂仪沿道路纵向平稳地放在路面上，将砂）将铺砂仪沿道路纵向平稳地放在路面上，将砂漏移至端部。漏移至端部。（3 3）按上述电动铺砂器标定（）按上述电动铺砂器标定（2 2）（5 5）相同的）相同的步骤，在测试地点摊铺步骤，在测试地点摊铺50mL50mL量砂，量取摊铺长量砂，量取摊铺长度度L1L1及及L2 L2。计算。计算L=L=（L1+L2L1+L2）/2/2，准确至，准确至1mm1mm。（4 4）按以上方法，同一处平行测定不少于）按以上方法，同一处平行测定不少于3 3次，次，3 3个测点均位于轮迹带上，测点间距个测点均位于轮迹带上，测点间距3 35m5m，该处，该处的测定位置以中间测点的位置表示。的测定位置以中间测点的位置表示。n n构造深度构造深度TD=TD=（L L0 0-L-L）/Lt/Lt0 0 第三节 路面摩擦系数确定一、摆式仪测定路面抗滑值试验方法n n本方法适用于以摆式摩擦系数测定仪（摆式仪）测定沥青路面及水泥混凝土路面的抗滑值，用以评定路面在潮湿状态下的抗滑能力。（一）仪具与材料（1）摆式仪：（2）橡胶片：尺寸为6.35 25.4 76.2mm，橡胶质量应符合标准的要求。（3）标准量尺：长126mm（4）酒水壶（5）橡胶刮板。（6）路面温度计：分度不大于1。（7）其他；皮尺式钢卷尺、扫帚、粉笔等。（二）准备工作（1）检查摆式仪的调零灵敏情况，并定期进行仪器的标定。当用于路面工程检查验收时，仪器必须重新标定。（2）对测试路段按随机取样方法，决定测点所在横断面位置。测点应选在行车道的轮迹带上，距路面边缘不应小于1m，并用粉笔作出标记。（三）方法与步骤（1）仪器调平 将仪器置于路面测点上，并使摆的摆动方向与行车方向一致。转动底座上的调平螺栓，使水准泡居中。（2）调零（3）校核滑动长度 橡胶片两次同路面接触点的距离应在126mm（即滑动长度）左右。三、方法与步骤（4 4）用喷壶的水浇洒测试路面，并用橡胶刮板刮除表）用喷壶的水浇洒测试路面，并用橡胶刮板刮除表面泥浆。面泥浆。（5 5）再次洒水，测路面摆值。但第）再次洒水，测路面摆值。但第1 1次测定，不记录。次测定，不记录。（6 6）重复（）重复（5 5）的操作测定）的操作测定5 5次，读记每次摆值，最大次，读记每次摆值，最大值与最小值的差值不得大于值与最小值的差值不得大于3BPN3BPN。取。取5 5次测定的平均次测定的平均值作为每个测点路面的抗滑值。值作为每个测点路面的抗滑值。（7 7）在测点位置上测记潮湿路面的温度，精确至）在测点位置上测记潮湿路面的温度，精确至1 1。（8 8）按以上方法，同一处平行测定不少于）按以上方法，同一处平行测定不少于3 3次，次，3 3个测个测点均位于轮迹带上，测点间距点均位于轮迹带上，测点间距35m35m。测定位置以中。测定位置以中间测点位置表示。每一处均取间测点位置表示。每一处均取3 3次平均值作为试验结次平均值作为试验结果，精确至果，精确至1BPN1BPN。（四）抗滑值的温度修正n n当路面温度为T时测得的值为FBT，必须换算成标准温度20的摆值FB20。n n FB20=FBT+F二、路面横向力系数测定n n铺砂法测定的是构造深度，它是一种宏观粗糙度。摆式仪测定的BPN值与集料微观粗糙度有关，又受到橡胶片与路面接触面积的影响。n n同种材料铺筑的路面构造深度大的摆值可能反 而小，一般认为它只反映行车速度低时的路面 抗滑性能。n n摩擦系数测定车则是一个综合指标，它反映较 高速度下的路面抗滑值。二、路面横向力系数测定n n承受恒定竖向荷载的测试轮与地面紧密接 触，并与车辆前进方向成20度角，这样当 车辆前进时就在测试轮上产生一个横向滑动摩阻力。横向力由一个压力传感器测得,且与路面是的摩擦系数成比例,横向力与竖向荷载的比值即SFC。为使路面保持一定 水膜厚度的潮湿状态，需在测试轮前方路面上喷洒一定量的水。