上世紀40年代末50年代初，隨著交通量的增加和車速的提高，雨天車禍數(shù)量也隨之增加，人們開始逐漸認識路表紋理特征對道路安全性的重要作用。因此，為了深入了解混凝土路表特征對道路行車安全的影響，減少雨天車輛事故，改善行車條件很多道路研究機構(gòu)開始對混凝土路面表面特征展開了研究?？墒牵侥壳盀橹惯€沒有形成一套行之有效的混凝土路面抗滑方法。因此，如何提高水泥混凝土路面的抗滑能力，成為道路工程技術(shù)人員的當務之急。本文從路表紋理對混凝土路面抗滑性影響的角度分析了輪胎—路面濕摩擦機理，總結(jié)了影響路面抗滑能力的主要因素和國內(nèi)外混凝土路面紋理改善的方法，為混凝土路面抗滑性的研究和施工提供一定借鑒作用。
1、輪胎—路面濕摩擦機理
路表摩阻力（以前稱之為抗滑性）是車輛輪胎受到制動時沿路表滑行所產(chǎn)生的抗滑力。一般來說，干燥的路面上輪胎和路面可以保持充分的摩阻力，但是在雨天特別是路面上存有大量雨水時，如果水膜變得比較厚或者車速比較高，輪胎和路面的接觸將會減弱，從而使路面產(chǎn)生濕路打滑產(chǎn)生危險。圖1繪示了路表面有降水形成的水膜時，輪胎與路表面的接觸情況?？梢钥闯?，在一定的速度條件下，在輪胎踏面與路面的接觸區(qū)內(nèi)存在著三種不同的潤滑形式因而可以分為三個區(qū)。輪胎前沿為第1區(qū)，路面有連續(xù)的水膜；第2區(qū)的水因擠壓排泄而變薄，余下間斷性的薄水膜；第三區(qū)內(nèi)，水被擠走，輪胎面與路表面的細構(gòu)造處于干燥接觸狀態(tài)，為行車提供抗滑能力。當車速增加時第一區(qū)范圍擴大，第二區(qū)向第三區(qū)移動乃至完全消失。這種現(xiàn)象稱為完全動力水漂。因此，為在高速行駛時能及時擠走路表水，以保證3區(qū)有足夠的接觸面積，一方面輪胎胎面花紋要提供排水通路，另一方面路表面的粗構(gòu)造也要提供足夠的排水能力。
圖1 輪胎與路表相互作用區(qū)
2、影響路面抗滑能力的因素
路面抗滑能力之高低主要受到路面表面紋理的特性影響，但其亦受到交通量與氣候以及車輛特性等其他因素影響。
2.1 路表紋理特性
輪胎—路面相互作用主要通過路表構(gòu)造實現(xiàn)，因此，在研究輪胎－路面相互作用之前，必須對路表構(gòu)造有清晰地認識。1987年，國際道路協(xié)會定義了三種路表構(gòu)造——細構(gòu)造、粗構(gòu)造以及宏構(gòu)造。通過研究，研究人員認為輪胎—路面之間摩擦力主要是由附著分量和阻滯分量構(gòu)成，要增大輪胎—路面之間的摩擦力，路面必須具有足夠的細構(gòu)造和粗構(gòu)造。
一般認為，細構(gòu)造主要由水泥混凝土砂漿中的細集料提供，波長在1um～0.5mm。細構(gòu)造最主要的功能是為路面提供基本抗滑力，好的細構(gòu)造可以使混凝土路面在干燥條件下或雨天車速不大于80km/h的情況下具有充足的摩阻力；當然，它也是輪胎磨耗和油耗增加的主要影響因素之一，同時對輪胎與路面間的高頻接觸噪聲也有一定的影響。
粗構(gòu)造指水平方向尺度(波長)在0.5～50mm之間的構(gòu)造，它的波幅(豎向尺寸)為波長的0.1～0.01。它主要是施工時混凝土路表經(jīng)過拉毛、壓槽、刻槽等處理后形成的細溝槽。粗構(gòu)造對路面使用品質(zhì)的影響是多方面的。因其有利于抗滑性能和視覺性能的改善而對安全性有較大貢獻，這是粗構(gòu)造諸多作用中最為重要的。粗構(gòu)造可以造成輪胎橡膠變形和遲滯能量損失而產(chǎn)生摩擦力，但更重要的是它可以在輪胎與路面的接觸界面上提供有效的積水渲泄通道，使輪胎與路面能處于“干燥接觸”狀態(tài)，因而能減緩路面抗滑力在高車速下的衰減并能抑制水漂現(xiàn)象的發(fā)生。
2.2 環(huán)境因素：
影響路面抗滑能力大小之環(huán)境因素主要包括交通量與氣候。由于車輛輪胎與鋪面表面之直接接觸將對骨材之細構(gòu)造產(chǎn)生磨光作用；而在重車行駛頻繁之路段，骨料更可能產(chǎn)生磨損或轉(zhuǎn)位等現(xiàn)象，造成抗滑能力降低之情況。而對于瀝青路面來講，路面表面之瀝青成分于完工初期可能因通車后車輛輪胎帶離，而形成抗滑能力上升之情況，但隨后其抗滑能力則亦因上述原因而下降。因此，英國運輸?shù)缆费芯渴?(transportation road research laboratory, TRRL)制定的公路抗滑能力標準是按照貨車日交通量予以分級。氣候因素方面主要是公路或機場之降雨 (或雪) 量之高低。在降雨 (雪) 量比較大的地區(qū)，相對而言路面抗滑能力之維護顯得重要，需采用更高養(yǎng)護門檻，因此我國公路抗滑標準相關(guān)規(guī)范建議對降雨量較高或易結(jié)薄冰路段采較嚴格標準。
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