沥青混凝土路面抗滑性能的影响因素及检测方法

沥青混凝土路面抗滑性能的影响因素及检测方法

引言

随着公路事业的发展，道路的行车速度有了很大提高，与此同时，交通事故的数量也在不断增加。路面的抗滑能力直接影响高速行驶车辆的安全性，因此公路建设部门和养护管理部门越来越重视路面的抗滑性能，并将其作为高等级公路交、竣工验收及养护质量检查评定中的一项重要指标。

路面抗滑性能是指车辆轮胎受到制动时沿表面滑移所产生的力，是保证公路行车安全及维护必要的允许行车速度的一项重要指标，同时该指标也是路面设计、筑路材料、施工工艺、养护等各项技术水平的综合反映。

1 影响沥青混凝土抗滑性能的因素

一般来说，影响沥青混凝土路面抗滑性能的因素主要有两大方面：一个是路面的外在因素，另一个是路面的内在因素。

1.1 外在因素

○1.路面潮湿程度

当路表面处于潮湿、积水状态时，摩擦系数会减小很多。因此在公路交通事故中，雨天发生的事故所占比例很高。雨水在路表面积聚，形成水膜，车速越快，轮胎与水膜接触区的水越来不及排出，使轮胎与路面不能充分接触，因此路面抗滑能力大幅度下降。

○2路面的污染

当路面有杂物，如矿物质的尘埃、路面的油渍、轮胎磨损产生的橡胶粉末等时，也会降低路面的抗滑能力。经测试，受污染路面的摩擦系数会降低5～20%。

1.2 内在因素

○1沥青混凝土配合比设计中沥青的用量

沥青用量对沥青混凝土路面抗滑性能的影响是非常明显的。沥青在沥青混凝土中起粘合作用，沥青用量过大，除在混凝土中形成结构沥青外，还将有自由沥青存在，自由沥青在夏季高温状态下较不稳定，会溢出路面表面，形成路面沥青膜，俗称“泛油”。泛油的沥青路面被车辆碾压后形成高低不平的形状，造成雨水排不出去，路面抗滑性能大大下降，极易导致交通事故；另外在高温时的重交通情况下，由于沥青高温强度较低，会使路面表面矿料被压入下层，而使沥青被

挤出表面，形成沥青膜，混凝土路面的沥青膜抗滑性能极差，会出现上面同样的结果。

○2沥青混凝土中集料的特性

沥青混凝土路面特征分为路面细构造特征和粗构造特征。路面细构造特征是指集料表面的构造，通常采用石料磨光值（PSV）表示，它在行车速度较低（30～50 km/h）时对路面抗滑性能起决定作用；路面粗构造特征是指路表面外露集料间形成的构造，它的功能是使车轮下的路表水迅速排除，以免形成水膜。粗构造对高速行驶的车辆起主要作用。

从以上分析可以看出，沥青混凝土中集料的作用非同小可，为了保证行车安全，在进行施工时，一定要加强集料质量的控制。通过试验可以知道，集料的粗度、形状和表面粗糙度对沥青混凝土表面的抗滑性能有较明显的影响。具有较显著的面和棱角，各尺寸相差不大、均匀，近似正方体以及具有明显细纹、突出的粗糙表面的集料，经碾压后能相互嵌挤锁结，形成较好的沥青混凝土路面粗构造。另外集料的硬度、耐磨性对沥青混凝土路面结构也有较大影响。硬度低、耐磨性差的矿料，虽然在路面施工初期也会形成较粗糙的表面，但经行车碾压和磨耗作用，原来粗糙的表面很快就会被磨光，使路面的抗滑性能急剧下降，不能保证行车安全。

因此集料的特性是能否保证路面抗滑性能的内部关键因素。

○3沥青与矿粉的数量比

沥青与矿粉的数量比对沥青混凝土抗滑性能的影响也很大。矿粉的表面积比沥青混凝土中其他较粗矿物颗粒的面积要大很多，可占全部集料总面积的70～95%。矿粉颗粒吸附大部分沥青，沥青在矿粉表面进行化学组分的重新排列，在矿粉表面形成一层扩散溶化膜，在此膜中的沥青称为结构沥青。结构沥青具有较高的粘度，矿物颗粒间是由结构沥青膜联结的，可形成成熟、稳定性较高的沥青混凝土，因此在温差较大的地区，选用粘度较低的沥青拌制混凝土时，为保证夏季高温时混凝土的强度和稳定性，抑制沥青溢出表面，正确地选用沥青与矿粉的数量比是十分必要的。

2 沥青混凝土抗滑性能的检测方法

根据不同的沥青混凝土配合比形成的路面结构，其检测方法也有区别。表征沥青混凝土抗滑性能的标准指标有构造深度和摩擦系数两种。

2.1 用铺砂法检测构造深度

检测构造深度的试验方法为铺砂法，也就是将已知体积的砂摊铺在所要测试路表的测点上，量取摊平覆盖的面积，砂的体积与所覆盖平均面积的比值即为构造深度。该方法的特点是定点测量、原理简单、便于携带、结果直观，适用于测

定路面的宏观粗糙度、排水性能及抗滑性，但由于在手动铺砂时有人为因素的影响，铺砂厚度会因人而异，误差较大，因此用这种方法检测出的结果，误差也比较大。

2.2 用横向力系数测定车检测路面摩擦系数

这种方法是在测试车上安装两个试验轮胎，它们与车辆行驶方向有一定角度的偏转，当汽车以一定速度在潮湿路面上行驶时，试验轮胎会受到侧向摩阻力的作用，此摩阻力除以试验轮胎的载重，即为横向力系数。这种方法的特点是测试速度快，用于以标准的摩擦系数测试车测定沥青或水泥混凝土路面抗滑值，结果可作为竣工验收依据，也适用于评定路面的抗滑能力。

该方法在测试时也有一些需要注意的地方：测试轮应尽量保持在车道轮迹带区域，行驶车速保持标准时速；测试过程中应随时观察测试数据，根据之前试验经验可以初步判断数据是否正常，如有异常应及时进行相关处理；对于里程桩号不是十分准确的路段，应及时利用随机测试软件的相关功能进行准确修正；检测时做好现场测试记录（如桥梁、隧道、特殊路面信息、可能异常的数据等）以备复查，并作为数据整理和修正的依据。

2.3 用摆式仪检测摩擦系数

摆式仪的摆锤底面装有一橡胶滑块，当摆锤从一定高度自由下摆时，滑块面同试验表面接触，由于两者之间的摩擦而损耗部分能量，使摆锤只能回摆到一定高度，表面阻力越大，回摆高度越小（摆值越大）。这种检测方法的特点是定点测量、原理简单，不仅可以用于室内，而且可用于野外测试沥青路面及水泥混凝土路面的抗滑值，但它受人为因素影响较大，所以检测值误差也较大，并且检测速度较慢。

从近年来的实际效果来看，路面横向力系数测定车越来越受到欢迎。一方面它的检测充分体现了高效检测设备的优势，每天可检测300 km左右的单车道路面，对于路网的检测评价是十分有利的；另一方面，它能在正常的交通流中测得真实、可靠、有效的数据，不但能够保证操作人员、检测设备和其他车辆的行驶安全，消除道路交通事故隐患，而且其测试采集到的不利条件下（路面潮湿等）的动态摩擦系数值更能真实地反映路面的实际抗滑能力；此外，路面抗滑不单是解决纵向摩擦系数的问题，有时车辆侧滑引起的交通事故数量也占相当大的比例，特别是在山区，由于车辆侧滑而引发的重大恶性交通事故就更为突出，路面横向力系数测定车的测量轮与车辆行驶方向成20°夹角，所以它不仅能反映出纵向摩擦系数，而且是一个综合数据，既有纵向分量，又有横向分量，符合车辆在路面行驶的实际情况；再则，它所测得的SFC值能直接进入CPMS路面管理系统，方便养护部门的管理。

目前，路面横向力系数测定车已成为在我国高等级公路中应用较为广泛并应继续推广的高效自动化无损检测设备。

3 结语

综上所述，根据竣工验收和路面养护的不同要求，应采取不同的试验检测方法。其实不管用哪种方法，目的都是尽量真实、正确地反映路面的质量情况，找出检测项目不达标的真正原因，然后采取正确的整改措施。今后还需要努力完善路基路面的排水设施，确保路面排水顺畅，确保施工时原材料的质量，施工过程中要层层把关，严格按照《公路工程质量检验评定标准》中关于路面工程的基本要求、实测项目，控制路面各项检查工作。做好以上几点，路面的抗滑性能可望得到很大的改善，从而减少事故，确保生命安全，创造更加和谐的社会环境。

参考文献

《公路水泥混凝土、沥青路面设计实用全书》..............中国知识出版社《沥青混凝土路面施工》.................................人民交通出版社《高等级公路沥青混凝土路面新技术》......................人民交通出版社

【摘要】：在分析沥青混凝土路面的抗滑性能影响因素的基础上,提出在检测路面抗滑性能时,应根据竣工验收和路面养护的不同要求,采取不同的试验检测方法,具有一定的实际意义。

【关键词】：沥青混凝土路面抗滑性能检测设备检测方法摩擦系数抗滑能力影响因素