关键词:沥青路面;抗滑性能;影响因素
前言:当前阶段,随着我国社会经济建设突飞猛进的发展,有效推进了我国公路建设的蓬勃繁荣,目前,我国高速公路的路面大部分都是沥青路面,且公路车辆的安全行驶会直接受到公路沥青路面的抗滑性的影响。我们都知道,若有问题存在于高速公路沥青路面的抗滑性能中,则会显著降低车辆轮胎同路面的摩擦力,如果有车辆在公路上行驶,则会出现滑移,甚至会出现长距离的紧急制动情况,导致车辆相撞造成重大交通事故,造成重大人员伤亡;沥青路面如果有较强的抗滑性能,则就会大幅度增加车辆轮胎和路面的摩擦力,进一步保证车辆在公路上的安全行驶。鉴于此,公路相关管理部门有必要深入研究和探讨沥青路面影响因素与防滑机理,以提高道路沥青路面的防滑性能,确保公路车辆运行更具安全性。
1沥青路面的抗滑机理
1.1范德华力作用
经过大量的实验验证,可知道,若两物体表面间存在十分近的距离,然后会有一定的分子间引力存在这两物体表面(即范德华力),范德华力数值的大小会直接影响到轮胎同路面材料的性能,由此可见,汽车轮胎与路面之间的摩擦会随着路面材料性能的变化而变化。另外,车辆轮胎同路面间的摩擦力也会受到路面灰尘和湿度的影响而出现相应的改变。
1.2黏着力的作用
行驶在沥青路面上的车辆,通过重力的作用,会使轮胎紧密基础沥青路面,便会产生黏着力。通过车辆轮胎与路面摩擦,我们看到了有很多细小的路面材料颗粒粘贴在车辆轮胎的表面上,同时也会有微小的轮胎胶粒粘贴在路面上,这就说明了车辆轮胎同沥青路面间存在着相应的黏着力。实际上,汽车轮胎与路面的粘结机理是轮胎橡胶分子与道路沥青分子之间的连续粘结和断裂过程,它使轮胎橡胶分子发生拉伸、收缩等许多变化,终将使能量发生严重损失。若车辆在路面上进行行驶,那么车辆轮胎同路面间会因黏着力的作用而产生一定的摩擦力,车辆轮胎若持续滚动,就需要将轮胎和路面间存在着的黏着力切断,进而实现对摩擦力更好的克服。车轮胎在克服摩擦的时,会有相应变量产生,可将其叫做黏着分量,专家提出了,轮胎和路面间特定的接触面积、两种材料性能、路面状况等相关因素都同黏着力分量存在着相关性。
1.3轮胎表面橡胶弹性变形
车辆的轮胎是由橡胶所制,其弹性十足,因会受到轮胎花纹深度和路面结构等一系列因素的影响,当有车辆轮胎接触路面时,则会有一定的弹性变形产生,然后其弹性变形将又会继续向原来的状态恢复。因受黏弹性滞后效应的影响较大,轮胎状态恢复所出现的弹性变形总是远小于轮胎状态恢复所产生的弹性变形,其产生力的大小数值也会因其而出现一定的变化。弹性产生、恢复及产生的合力均可视为摩擦力的关键部分,若将其施加上同样的重力,由于轮胎表面有不同的花纹存在,便会使所产生的摩擦力发生改变,究其原因是,花纹类型不同的轮胎则会使弹性变形也会有所不同。
1.4微切削作用
在公路上若有车辆在行驶,基于重力的作用,会使车辆轮胎能够接触路面上的微凸体,则此时会有集中的应用出现在轮胎表面的局部位置。若所产生的集中应力远高于橡胶材料分子断裂时出现的力,则微凸体的微切削作用会对轮胎表面局部位置形成直接的影响。车辆轮胎局部的微凸体微切削阻力也可看做是摩擦力的一个关键构成部分,当完成车辆轮胎摩擦力实验后,使用扫描电子显微镜详细观察轮胎表面,则就进一步验证了微凸体会有微切削效应产生。据有关实验研究可知,微切削作用引发的摩擦不但同车辆轮胎材料性能、路面存在着紧密的联系,而且也同路面微凸体的密集度大小、位置分布、相撞大小等因素也有关。
2沥青路面抗滑性能的影响因素
2.1路面施工技术
在对公路路面进行施工时,相关施工人员需要保证充分压实了各类混合材料,这样能够最大程度确保公路路面拥有最佳的施工质量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆若并未有效压实路面上的各类混合材料,在车辆连续碾压的条件下,路面上的混合料会受到一定程度的冲击,空隙率降低,最终会大幅度减少路面的构造深度,同时也会有效降低之前所具备很强的抗滑性能。
2.2污染性滑溜影响
如果路面上有路肩黏土产生,因车辆轮胎重力会对黏土产生一定的摩擦作用,则会有一层中间介质产生,若该层介质干燥,将与路面形成牢固的粘合力;若发生降雨,则会让路面产生一定的湿度,当车辆轮胎同湿路面进行接触时,则会产生很薄的介质,使车辆行驶中易出现滑溜情况,这样的情况可叫做污染性滑溜。如果有良好的路面质量与构造情况,则黏土会容易污染公路的路面,在很大程度上会显著降低公路路面所具备的抗滑性,从而导致降雨天气中会出现交通事故。
2.3原材料和配合比的影响
在具有一定级配组成的矿物集料中,有与之相对应的最佳沥青用量。若实际应用沥青的数量高出这个数值,则会在一定程度上上降低矿料颗粒间的粘附力,同时也会进一步影响到路面整体结构的稳定性。特别是如果环境温度偏高,车辆对沥青路面极易产生一定的重力作用,进而引起车辙与拥包等各种变形,如果车辆高速行驶中出现了紧急制动,就会有很长的制动距离,亦或发生不能有效掌控的状况等,进而会大大提高交通事故发生的几率,会对人们的人身安全造成严重的威胁。
2.4车辆轮胎因素
轮胎橡胶属于弹性材料,受轮胎材质、条纹及类型等因素作用,影响了车辆行驶摩擦力。一般卡车刹车距离是小汽车的两倍,与材质及二者负载密切相关,当负载较大时,增加了轮胎与路面接触面,进而减小了摩擦。车辆减速运行中,随着轮胎的升温,也会对摩擦力产生影响。此外,车辆胎面花纹在横向或纵向荷载下也会发生不同程度的变形,所产生的摩擦力也不相同。一般在路面微凸部位及轮胎花纹等影响下,橡胶轮胎面会发生较大的弹性变形,进而增大了摩擦力,可提升里面抗滑性能。
2.5气候因素
气候因素产生的影响可以从两方面分析,首先,水膜厚度。通常潮湿路面水膜在3毫米以上,而且横坡或不平衡段水膜厚度更厚,在此种情况下,车辆行驶中容易出现漂移,对行车安全造成了巨大影响。其次,季节性因素。摩擦系数与温度密切相关,随着季节变化,路表摩擦力也不相同。相关数据显示,冬季整体性均值升高,夏季较低,春秋季节介于两者之间。此外,环境因素也会影响摩擦系数,通常路面污染严重时,如受到汽油、泥土等污染时,会降低路面排水能力,进而影响了行车安全。
结束语:
如今,在公路具体建设中,沥青是路面施工广泛应用的一种材料,并且沥青路面的抗滑性能同车辆的安全行驶存在着紧密的联系。文章主要研究和阐述了沥青路面的抗滑机理与沥青路面抗滑性能的一些影响因素,从而为有关研究提供了充足的理论支撑,进而大幅度的提升了我国公路沥青路面施工的抗滑性,可有效确保公路车辆能够安全、稳定行驶,为人们的生命安全提供充分的保障,同时也可助力我国公路事业的健康可持续发展。
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论文作者:刘佳伟
论文发表刊物:《城镇建设》2020年 1期
论文发表时间:2020/3/17
标签:路面论文; 轮胎论文; 车辆论文; 沥青路面论文; 性能论文; 摩擦力论文; 公路论文; 《城镇建设》2020年 1期论文;