路基路面抗滑性能試驗(yàn)檢測方法(擺式摩擦測定儀)
一、概 述
路面抗滑性能是指車輛輪胎受到制動時沿表面滑移所產(chǎn)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(shù)來表示。表面特性包括路表面細(xì)構(gòu)造和粗
構(gòu)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。
路表面細(xì)構(gòu)造是指集料表面的粗糙度,它隨車輪的反復(fù)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(xì)構(gòu)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(gòu)造,它是由路表外露集料問形成的構(gòu)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(gòu)造由構(gòu)造深度表征。
抗滑性能測試方法有:制動距離法、偏轉(zhuǎn)輪拖車法(橫向力系數(shù)測試)、擺式儀法)構(gòu)造深度測試法(手工鋪砂儀法,電動鋪砂儀法、激光構(gòu)造深度儀法)。
路面的抗滑擺值是指用標(biāo)準(zhǔn)的手提式擺式摩擦系數(shù)測定儀測定的路面在潮濕條件下對擺的摩擦阻力。路表構(gòu)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(shù)是指用標(biāo)準(zhǔn)的摩擦系數(shù)測定車測定,滄州路儀試驗(yàn)儀器有限公司搶購當(dāng)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(yàn)輪上荷載的比值。
擺式摩擦測定儀高速、一級公路的路面應(yīng)具有良好的抗滑性能,其瀝青路面抗滑性能應(yīng)符合表6-12的要求,二級及三級公路應(yīng)根據(jù)各路段的具體情況采取必要的技術(shù)措施、以提高路面杭滑性能。在設(shè)計(jì)高速、一級公路的瀝青表面層時,應(yīng)選用抗滑,耐磨石料,其石料磨光值應(yīng)大于42。高速、一級公路的摩擦系數(shù)宜在竣工后*個夏季采用摩擦系數(shù)測定車,以(50土1) km/h的車速測定橫向力系數(shù)(SFC);宏觀構(gòu)造深度應(yīng)在竣工后*個夏季用鋪砂法或激光構(gòu)造深度儀測定,此時的測定值應(yīng)符合規(guī)定的竣工驗(yàn)收值的要求。
對于水泥混凝土路面抗滑標(biāo)準(zhǔn)用構(gòu)造深度表示:對高速、一級公路,構(gòu)造深度TD為
0.8mm,對于其他公路:TD為0.6m。
上述抗滑標(biāo)準(zhǔn)僅為設(shè)計(jì)階段的抗滑標(biāo)準(zhǔn)。公路在養(yǎng)護(hù)過程中,也有養(yǎng)護(hù)的具體標(biāo)準(zhǔn)。
鑒于路面抗滑性能測試方法較多,下面僅介紹常見的試驗(yàn)方法。
二、構(gòu)造深度測試方法
(一)手工鋪砂法
1. 擺式摩擦測定儀目的與適用范圍
本方法適用于測定瀝青路面及水泥混凝土路面表面構(gòu)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。
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土0.15)mL,可通過稱量砂
筒中水的質(zhì)量以確定其容積V,并調(diào)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(yīng)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(shù)量的干燥潔凈的勻質(zhì)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(gòu)造深度作為刻度單位的專
用的構(gòu)造深度尺。
(4)其他:裝砂容器(小鏟)、掃帚或毛刷、擋風(fēng)板等。
3. 擺式摩擦測定儀方法與步驟
1)準(zhǔn)備工作
(1)量砂準(zhǔn)備:取潔凈的細(xì)砂晾干、過篩,取0.15~0.3mm的砂置適當(dāng)?shù)娜萜髦袀溆?。量砂只能在路面上使用一次,不宜重?fù)使用?;厥丈氨仨毥?jīng)干燥、過篩處理后方可使用。
(2)對測試路段按隨機(jī)取樣選點(diǎn)的方法,決定測點(diǎn)所在橫斷面位置。測點(diǎn)應(yīng)選在行車道的輪跡帶上,距路面邊緣不應(yīng)小于1m。
2)試驗(yàn)步驟
①用掃帚或毛刷子將測點(diǎn)附近的路面清掃干凈;滄州路儀試驗(yàn)儀器有限公司搶購1360327223面積不小于30cmx 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(zhì)路面上輕輕地叩打3次,使砂密實(shí),補(bǔ)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(fù)做攤鋪運(yùn)動,稍稍用力將砂細(xì)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(gòu)成圓的兩個垂直方向的直徑,取其平均值,準(zhǔn)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(diǎn)均位于輪跡帶上,測點(diǎn)間距3~5m。該處的測定位置以中間測點(diǎn)的位置表示。
4. 擺式摩擦測定儀計(jì)算
(1)計(jì)算路面表面構(gòu)造深度測定結(jié)果。
(2)每一處均取3次路面構(gòu)造深度的測定結(jié)果的平均值作為試驗(yàn)結(jié)果,精確至0.1mm。
(3)計(jì)算每一個評定區(qū)間路面構(gòu)造深度的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)。
5.報(bào)告
(1)列表逐點(diǎn)報(bào)告路面構(gòu)造深度的測定值及3次測定的平均值,當(dāng)平均值小于0,2mm時,試驗(yàn)結(jié)果以<0.2mm表示。
(2)每一個評定區(qū)間路面構(gòu)造深度的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)。
(二)電動鋪砂法
1.目的和適用范圍
本方法適用于測定瀝青路面及水泥混凝土路面表面構(gòu)造深度,用以評定路面表面的宏觀粗糙度及路面表面的徘水性能和抗滑性能。
2.儀具與材料
(1))電動鋪砂儀:利用可充電的直流電源將量砂通過砂漏鋪設(shè)成寬度5cm、厚度均勻*的器具。
(2)量砂:足夠數(shù)量的干燥潔凈的勻質(zhì)砂滄州路儀試驗(yàn)儀器有限公司搶購1360327223,粒徑為0.15~0.3。
(3)標(biāo)準(zhǔn)量筒:容積50mL。
(4)玻璃板:面積大于鋪砂器,厚5mm。
(5)其他:直尺、掃帚、毛刷等。
3. 擺式摩擦測定儀方法與步驟
1)準(zhǔn)備工作
(1)量砂準(zhǔn)備:取潔凈的細(xì)砂,晾干,過篩,取0.15~0.3的砂置適當(dāng)?shù)娜萜髦袀溆?。已在路面上使用過的砂如回收重復(fù)使用時應(yīng)重新過篩并晾干。
(2)對測試路段按隨機(jī)取樣選點(diǎn)的方法,決定測點(diǎn)所在橫斷面的位置、測點(diǎn)應(yīng)選在行車道的輪跡帶上,距路面邊緣不應(yīng)小于im。
2)電動鋪砂器標(biāo)定
(1)將鋪砂器平放在玻璃板上,將砂漏移至鋪砂器端部。
(2)將灌砂漏斗口和量筒口大致齊平。
通過漏斗向量筒中緩緩注入準(zhǔn)備好的量砂至高出量筒成尖頂狀,用直尺沿筒口一次刮
平,其容積為50mL。
(3)將漏斗口與鋪砂器砂漏上口大致齊平。將砂通過漏斗均勻倒人砂漏,漏斗前
后移動,滄州路儀試驗(yàn)儀器有限公司搶購1360327223使砂的表面大致齊平。但不得用任何其他工具刮動砂。
(4)開動電動馬達(dá),使砂漏向另一端緩緩運(yùn)動,量砂沿傻漏底部鋪成寬5cm
的帶狀,待砂全部漏完后停止。
(5)L1 及L2的平均值決定量砂的攤鋪長度L0 ,精確至1mm:
(6)重復(fù)標(biāo)定3次,取平均值決定L0 ,精確至1mm。
標(biāo)定應(yīng)在每次測試前進(jìn)行,用同一種量砂,由鳳一試驗(yàn)員承擔(dān)測試。
3) 擺式摩擦測定儀測試步驟
(1)將測試地點(diǎn)用毛刷刷凈,面積大于鋪砂儀。
(2)將鋪砂儀沿道路縱向平穩(wěn)地放在路面上,將砂漏移至端部。
(3)按上述電動鋪砂器標(biāo)定(2)~(5)相同的步驟,在測試地點(diǎn)攤鋪50mL量砂,量取攤鋪長度L1及L2 。計(jì)算L,準(zhǔn)確至1mm。
(4)按以上方法,同一處平行測定不少于3次,3個測點(diǎn)均位于輪跡帶上,測點(diǎn)間距3~
5m,該處的測定位置以中間測點(diǎn)的位置表示。
4.計(jì)算
(1)計(jì)算鋪砂儀在玻璃板上攤鋪的量砂厚度t0。
(2)計(jì)算路面構(gòu)造深度TD:
(3)每一處均取3次路面構(gòu)造深度的測定結(jié)果的平均值作為試驗(yàn)結(jié)果,精確至0.1mm。
(4)計(jì)算每一個評定區(qū)間路面構(gòu)造深度的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)。
5.報(bào)告
(1)列表逐點(diǎn)報(bào)告路面構(gòu)造深度的測定值及3次測定的平均值;當(dāng)平均值小于0.2mm時,試驗(yàn)結(jié)果以<0.2mm表示。
(2)每一個評定區(qū)間路面構(gòu)造深度的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)。
三、 擺式摩擦測定儀擺式儀測定路面抗滑值試驗(yàn)方法
1. 目的和適用范圍
本方法適用于以擺式摩擦系數(shù)測定儀(擺式儀)測定瀝青路面及水泥混凝土路面的抗滑
值,用以評定路面在潮濕狀態(tài)下的抗滑能力。
2.儀具與材料
(1)擺式儀:擺及擺的連接部分總質(zhì)量為(1500土30)g,擺動中
心至擺的重心距離為(410 土 5)mm ,滄州路儀試驗(yàn)儀器有限公司搶購1360327223測定時擺在路面上滑動長度為(126土1)mm ,擺上橡膠片端部距擺動中心的距離為508mm,橡膠片對路面的正向靜壓力為(22.2土0.5N
(2)橡膠片:用于測定路面抗滑值時的尺寸為6.35 mmx 25.4mmx 76.2mm,橡膠質(zhì)量應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)的要求。當(dāng)橡膠片使用后,端部在長度方向上磨損超過1。6mm或邊緣在寬度方向上磨耗超過3.2mm,或有油污染時,即應(yīng)更換新橡膠片;新橡膠片應(yīng)先在干燥路面上測10次后再用于測試。橡膠片的有效使用期為1年。
(3)標(biāo)準(zhǔn)量尺:長126mm。
(4)酒水壺。
(5)橡膠刮板。
(6)路面溫度計(jì):分度不大于1℃。
(7)其他;皮尺式鋼卷尺、掃帚、粉筆等。
3.方法與步驟
1)準(zhǔn)備工作
(1) 擺式摩擦測定儀檢查擺式儀的調(diào)零靈敏情況,并定期進(jìn)行儀器的標(biāo)定。當(dāng)用于路面工程檢查驗(yàn)收時,儀器必須重新標(biāo)定。
(2)對測試路段按隨機(jī)取樣方法,滄州路儀試驗(yàn)儀器有限公司搶購1360327223決定測點(diǎn)所在橫斷面位置。測點(diǎn)應(yīng)選在行車?yán)蔚赖妮嗃E帶上,距路面邊緣不應(yīng)小于1m,并用粉筆作出標(biāo)記。測點(diǎn)位置宜緊靠鋪砂法測定構(gòu)造深度的測點(diǎn)位置,并與其一一對應(yīng)。
2)試驗(yàn)步驟
(1)儀器調(diào)平
①將儀器置于路面測點(diǎn)上,并使擺的擺動方向與行車方向*。
②轉(zhuǎn)動底座上的調(diào)平螺栓,使水準(zhǔn)泡居中。
(2)調(diào)零。
①放松上、下兩個緊固把手,轉(zhuǎn)動升降把手,使擺升高并能自由擺動,然后旋緊緊固把手。
②將擺向右運(yùn)動,按下安裝于懸臂上的釋放開關(guān),使擺上的卡環(huán)進(jìn)入開關(guān)槽,放開釋放開關(guān),擺即處于水平位置,并把指針抬至與擺桿平行處。
③按下釋放開關(guān),使擺向左帶動指針擺動,當(dāng)擺達(dá)到zui高位置后下落時,用左手將擺桿接住,此時指針應(yīng)指向零。若不指零時,可稍旋緊或放松擺的調(diào)節(jié)螺母,重復(fù)本項(xiàng)操作,直至指針指零。調(diào)零允許誤差為土1BPN。
(3)校核滑動長度
①用掃帚掃凈路面表面,并用橡膠刮板清除擺動范圍內(nèi)路面上的松散粒料。
②讓擺自由懸掛,提起擺頭上的舉升柄,將底座上墊塊置于定位螺絲下面,使擺頭上的滑溜塊升高,放松緊固把手,轉(zhuǎn)動立柱上升降把手、使擺緩緩下降。當(dāng)滑塊上的橡膠片剛剛接觸路面時,即將緊固把手旋緊,使擺頭固定。
③提起舉升柄,取下墊塊,使擺向右運(yùn)動。然后, 擺式摩擦測定儀手提舉升柄使擺慢慢向左運(yùn)動,直至橡膠片的邊緣剛剛接觸路面。在橡膠片的外邊擺動方向設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)尺,尺的一端正對準(zhǔn)該點(diǎn)。再用手提起舉升柄,使滑溜塊向上抬起,滄州路儀試驗(yàn)儀器有限公司搶購1360327223并使擺繼續(xù)運(yùn)動至左邊,使橡膠片返回落下再一次接觸地面,橡膠片兩次同路面接觸點(diǎn)的距離應(yīng)在126mm(即滑動長度)左右。若滑動長度不符合標(biāo)準(zhǔn)時,則升高或降低儀器底正面的調(diào)平螺絲來校正,但需調(diào)平水準(zhǔn)泡,重復(fù)此項(xiàng)校核直至滑動長度符合要求,而后,將擺和指針置于水平釋放位置。
校核滑動長度時應(yīng)以橡膠片長邊剛剛接觸路面為準(zhǔn),不可借擺力量向前滑動,以免標(biāo)定的滑動長度過長。
(4)用噴壺的水澆灑試測路面,并用橡膠刮板刮除表面泥漿。
(5)再次灑水,并按下釋放開關(guān),使擺在路面滑過,指針即可指示出路面的擺值。但*次測定,不做記錄。當(dāng)擺桿回落時,用左手接住擺,右手提起舉長柄使滑溜塊升高,將擺向右運(yùn)動,并使擺桿和指針重新置于水平釋放位置。
(6)重復(fù)(5)的操作測定5次,并讀記每次測定的擺值,即BPN,5次數(shù)值中zui大值與zui小值的差值不得大于3BPN。如差數(shù)大于3BPN時,應(yīng)檢查產(chǎn)生的原因,并再次重復(fù)上述各項(xiàng)操作,至符合規(guī)定為止。滄州路儀試驗(yàn)儀器有限公司搶購1360327223取5次測定的平均值作為每個測點(diǎn)路面的抗滑值(即擺值 FB),取整數(shù),以BPN表示。
(7)在測點(diǎn)位置上用路表溫度計(jì)測記潮濕路面的溫度,精確至1℃。
(8)按以上方法,同一處平行測定不少于3次,3個測點(diǎn)均位于輪跡帶上,滄州路儀試驗(yàn)儀器有限公司搶購1360327223測點(diǎn)問距3~5m。該處的測定位置以中間測點(diǎn)的位置表示。每一處均取3次測定結(jié)果的平均值作為試驗(yàn)結(jié)果,精確至1BPN。
4.抗滑值的溫度修正
當(dāng)路面溫度為T時測得的值為FBT ,必須換算成標(biāo)準(zhǔn)溫度20℃的擺值FB20 。
5.報(bào)告
(1) 擺式摩擦測定儀測試日期、測點(diǎn)位置、天氣情況、灑水后潮濕路面的溫度,并描述路面類型汐卜觀、結(jié)構(gòu)類型等。
(2)列表逐點(diǎn)報(bào)告路面抗滑值的測定值FBT 、經(jīng)溫度修正后的FB20 及3次測定的平均值。
(3)每一個評定路段路面抗滑值的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)。
6,精密度與允許差同一個測點(diǎn);重復(fù)5次測定的差值不大于3BPN。
四、抗滑性能檢測中應(yīng)注意的問題
1.在使用擺式儀前必須按照說明書或者按照《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》(JTJ058-94)中附錄A的方法對擺式儀進(jìn)行標(biāo)定,否則所測數(shù)據(jù)缺乏可靠性。
2,用擺式儀法測定時“標(biāo)定滑動長度”是一個非常重要的環(huán)節(jié),標(biāo)定時應(yīng)取滑溜塊與路面正好輕輕接觸的點(diǎn)進(jìn)行量取。切不可給擺錘一個力,讓它有滑動后再量取,這樣標(biāo)定,則滑動長度偏長,所測擺值偏大。
3,在用手工鋪砂法測路面構(gòu)造深度時,滄州路儀試驗(yàn)儀器有限公司搶購1360327223不同的人進(jìn)行測試,所測結(jié)果往往差別較大,其原因較多,例如裝砂的方法不標(biāo)準(zhǔn),攤砂用的推平板不標(biāo)準(zhǔn),zui主要的是砂攤開到多大程度為止,各人掌握得不一。為了使測試結(jié)果準(zhǔn)確可靠,在前面介紹時對容易產(chǎn)生誤差的地方都有明確的規(guī)定, 擺式摩擦測定儀且攤開時用“盡可能向外攤平使砂填人凹凸不平的路表面空隙中,在地表面上形成一薄層”的提法。測試時應(yīng)嚴(yán)格掌握操作方法中的細(xì)節(jié)問題。
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