摘 要:通過瀝青混合料配合比優化和調整瀝青路面結構層形式,提高粗集料用量(大粒徑),使瀝青混凝土形成嵌擠型結構,增大抗滑構造深度,以提高瀝青混凝土抗車轍能力和抗滑性能。
關鍵詞:瀝青路面抗滑測定評價
中圖分類號:U416文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)06(b)-0065-01
1 引言
(1)路面抗滑性能是指車輛輪胎受到制動時沿表面滑移所產生的力。通常,抗滑性能被看作是路面的表面特性,并用輪胎與路面間的摩阻系數來表示。表面特性包括路表面細構造和粗構造,影響杭滑性能的因素有路面表面特性、路面潮濕程度和行車速度。
(2)路表面細構造是指集料表面的粗糙度,它隨車輪的反復磨耗而漸被磨光。通常采用石料磨光值(PSV)表征抗磨光的性能。細構造在低速(30~50km/h以下)時對路表抗滑性能起決定作用。而高速時主要作用的是粗構造,它是由路表外露集料問形成的構造、功能是使車輪下的路表水迅速排除,以避免形成水膜。粗構造由構造深度表征。抗滑性能測試方法有:制動距離法、偏轉輪拖車法(橫向力系數測試)、擺式儀法)構造深度測試法(手工鋪砂法,電動鋪砂法、激光構造深度儀法)。
(3)路面的抗滑擺值是指用標準的手提式擺式摩擦系數測定儀測定的路面在潮濕條件下對擺的摩擦阻力。路表構造深度是指一定面積的路表面凹凸不平的開口孔隙的平均深度。路面橫向摩擦系數是指用標準的摩擦系數測定車測定,當測定輪與行車方向成一定角度且以一定速度行駛時,輪胎與潮濕路面之間的摩擦阻力與試驗輪上荷載的比值。
2對瀝青混凝土路面抗滑性能的影響
(1)瀝青混凝土中礦質集料的粗度,形狀和表面粗糙度對瀝青混凝土路面的抗滑性能有較明顯的影響,具有較顯著的面和棱角,各尺寸相差不大,均勻,近似正方體以及具有明顯細微突出的粗糙表面的礦質集料,經碾壓后能相互嵌擠鎖結形成較粗糙的混凝土路面。
(2)礦質集料的硬度、耐磨性對瀝青混凝土路面的抗滑性能的影響更為顯著,硬度較低,耐磨性較差的礦料雖然在路面施工初期也可形成較粗糙的表面,但經行車碾壓和磨耗作用,原來粗糙的表面很快就會被磨光,路面的抗滑性能將急劇下降,將不能保證行車安全。
(3)瀝青在瀝青混凝土中起粘合作用,瀝青用量過大,瀝青除在混凝土中形成結構瀝青外還將有自由瀝青存在,自由瀝青在夏季高溫狀態下較不穩定,會溢出路面表面,形成路面瀝青膜;另外在高溫時的重交通情況下,由于瀝青高溫強度較低,也會使路面表面礦料向下層壓入,而使瀝青擠出表面,形成瀝青膜,混凝土路面的瀝青膜抗滑性能極差。
(4)礦粉的表面積比瀝青混凝土中其它較粗礦物顆粒面積要大很多,可占全部集料總面積的70%~95%。礦粉顆粒吸附大部分瀝青,瀝青在礦粉表面產生化學組分的重新排列,在礦粉表面形成一層擴散溶化膜,在此膜中的瀝青稱結構瀝青,結構瀝青具有較高的黏度,如果礦物顆粒間接觸是由結構瀝青膜聯結,可形成成熟穩定性較高的瀝青混凝土,因此在溫差較大的地區,選用黏度較低的瀝青拌制混凝土時,為保證在夏季高溫時混凝土的強度和穩定性,抑制瀝青溢出表面,正確的選用瀝青與礦粉的數量比是十分必要的。
3 測定方法事例
3.1 手工鋪砂法
3.1.1 目的與適用范圍
本方法適用于測定瀝青路面及水泥混凝土路面表面構造深度,用以評定路面表面的宏觀粗糙度、路面表面的排水性能及抗滑性能。
3.1.2 儀具與材料
(1)人工鋪砂儀:由圓筒、推平板組成。 ①量砂筒:一端是封閉的,容積為(25±0.15)mL,可通過稱量砂筒中水的質量以確定其容積V,并調整其高度,使其容積符合要求。帶一專門的刮尺將筒口量砂刮平。②推平板:推平板應為木制或鋁制,直徑50mm, 底面粘一層厚1.5mm的橡膠片,上面有一圓柱把手。③刮平尺:可用30cm鋼尺代替。(2)量砂:足夠數量的干燥潔凈的勻質砂,粒徑為0.15~0.3mm。(3)量尺;鋼板尺、鋼卷尺,或采用將直徑換算成構造深度作為刻度單位的專用的構造深度尺。(4)其他:裝砂容器(小鏟)、掃帚或毛刷、擋風板等。
3.1.3 方法與步驟
(1)準備工作:①量砂準備:取潔凈的細砂晾干、過篩,取0.15~0.3mm的砂置適當的容器中備用。量砂只能在路面上使用一次,不宜重復使用。回收砂必須經干燥、過篩處理后方可使用。②對測試路段按隨機取樣選點的方法,決定測點所在橫斷面位置。測點應選在行車道的輪跡帶上,距路面邊緣不應小于1m。
(2)試驗步驟:①用掃帚或毛刷子將測點附近的路面清掃干凈;面積不小于30cm×30cm。②用小鏟裝砂沿筒向圓筒中注滿砂,手提圓筒上方,在硬質路面上輕輕地叩打3次,使砂密實,補足砂面用鋼尺一次刮平。不可直接用量砂筒裝砂,以免影響量砂密度的均勻性。③將砂倒在路面上,用底面粘有橡膠片的推平板,由里向外重復做攤鋪運動,稍稍用力將砂細心地盡可能地向外攤開;使砂填人凹凸不平的路表面的空隙中,盡可能將砂攤成圓形,并不得在表面上留有浮動余砂。注意攤鐳時不可用力過大或向外推擠。④用鋼板尺測量所構成圓的兩個垂直方向的直徑,取其平均值,準確至5mm。⑤按以上方法,同一處平行測定不少于3次,3個測點均位于輪跡帶上,測點間距3~5m。該處的測定位置以中間測點的位置表示。
3.1.4 計算
(1)計算路面表面構造深度測定結果。
(2)每一處均取3次路面構造深度的測定結果的平均值作為試驗結果,精確至0.1mm。
(3)計算每一個評定區間路面構造深度的平均值、標準差、變異系數。
3.1.5 報告
(1)列表逐點報告路面構造深度的測定值及3次測定的平均值,當平均值小于0,2mm時,試驗結果以<0.2mm表示。
(2)每一個評定區間路面構造深度的平均值、標準差、變異系數。
4 瀝青混凝土路面的防滑措施:
(1)采用瀝青混凝路面倒結構。即下面層采用細粒密實結構,上面層采用粗粒式結構。
(2)面層采用磨光值不同礦料摻配,可獲得長期微觀粗糙表面。
(3)對已形成瀝青膜的光滑路面,可采用適當粒徑的碎石(經篩選,粒徑均勻,強度較高的)在溫度較高時鋪撒在路面,用壓路機強行壓入。
(4)經長期行車碾壓及磨耗而形成的光滑路面,可采用孵化瀝青稀漿封層進行技術處理。另外橡膠粉未在瀝青混凝土中的應用也能顯著地提高路面的抗滑性。
(5)修筑硬路肩,可防止泥土帶入路面,有利用于保持路面的清潔和粗糙度,為對路面抗滑極為有利。
5 評價
由于瀝青路面路表宏觀構造深度小,表面光滑,在雨天路面潮濕狀態下,車輪同路面之間形成一層水膜,降低了車輪同路面的附著力,在車輪轉向、剎車、改變車速的情況下,極易失去控制造成交通事故。本文通過一種抗滑試驗事例及措施說明,來提高瀝青混凝土路面的抗滑性能,且不提高工程的施工成本。
參考文獻
[1]城鎮道路工程施工與質量驗收規范,CJJ1-2008.
[2]宋巖麗,王社欣,周忡景,人民交通出版社,2007.8.