1、水泥混凝土路面抗滑問題的探討【摘要】進入二十一世紀以來，我國的經濟水平不斷提高，交通事業(yè)也得到迅速發(fā)展，經濟的發(fā)展對公路使用方面的各種性能提出更高要求，其中一點就是水泥混凝土路面的抗滑問題受到更多關注，路面的抗滑性能提高才是保證行車安全的主要方面。水泥混凝土路面不斷在我國各個地區(qū)普及，但是其抗滑性能的各種不足也逐漸暴露出來，本文針對水泥混凝土路面抗滑問題進行研究，主要探討引起路面滑的原因，以及抗滑的相應措施的提出，希望對改善水泥混凝土路面抗滑問題提供一些建議。【關鍵詞】水泥混凝土；抗滑；路面經濟發(fā)展帶動了交通事業(yè)的發(fā)展，尤其是城市的交通發(fā)展日新月異，高架橋、隧道不斷出現(xiàn)，人們生活水平提高，購買

2、汽車的數(shù)量也大幅度增加，交通方面不僅要滿足不斷增長的交通工具在路面行駛的順暢，同時也要保證交通工具在路面行駛的安全，道路的技術標準和使用性能必須不斷完善，才能滿足發(fā)展對交通提出的高要求。在道路的技術標準方面目前的做法相對較成熟，由于路面抗滑性能不夠完善而導致的交通事故頻繁發(fā)生，從中可以發(fā)現(xiàn)道路性能中的抗滑性能是需要重點改善的，目前水泥混凝土路面抗滑措施并沒有形成一套科學系統(tǒng)的辦法，本文就水泥混凝土路面的抗滑性能進行探討，希望能提供一些參考。1.水泥混凝土路面抗滑機理形成路面抗滑的必要條件是需要路面具備足夠的微觀結構和宏觀結構，路的表面有分散的顆粒，這些顆粒形成了路面的凹凸，水泥混凝土表面的這些

3、凹凸紋理在輪胎與路面的相互作用時起到非常大的作用。早在1987年，根據路面紋理的振幅和波長不同，世界道路協(xié)會（PIARC）就將路面紋理分成四類1。這四類的分類方式和形成原因如表1所示。表1 水泥混凝土路面紋理的四種類型類型紋理波長范圍/mm形成原因細觀構造x0.5水泥砂漿和集料表面結構宏觀構造0.5x50由集料粒徑、形狀、空隙排列，由刻槽、嵌壓、露石等形成表面飾紋方式大構造50x500施工或病害不平整度500病害這四類不同紋理對路面抗滑性能的作用各不相同，宏觀構造的形成原因能使輪胎橡膠變形及遲滯能量損失，從而產生摩擦；而微觀構造能刺破殘留在路面的薄層水膜，使輪胎和路面保持接觸，在低速行駛的車輛

4、抗滑性能上作用較明顯，所以路面的抗滑主要由微觀和宏觀構造構成，路的表面由砂漿層覆蓋，粗集料在路面所占比例小于12%，所以相比較微觀和宏觀構造，微觀構造的抗滑作用要小很多。2.影響水泥混凝土路面抗滑性能的主要因素 路面的抗滑性能好，意思就是輪胎和路面的摩擦力大，車輛在剎車時產生的制動距離不至于過大而發(fā)生交通事故。摩擦力的物理公式表示為（F=f0c），即輪荷乘以摩擦系數(shù)。換句話說就是影響路面抗滑性能的主要因素是摩擦系數(shù)的大小，所以研究的方向就是影響路面摩擦系數(shù)的因素。2.1濕度影響摩擦系數(shù)路面情況分為兩種，一種是干燥，另一種是潮濕。路面積水、積水、結冰都屬于潮濕類型，在路面潮濕的情況下，車輪與路面

5、之間被水分隔開，無法直接接觸，摩擦系數(shù)小，導致車速的快慢變化也很難影響摩擦系數(shù)的變化。在現(xiàn)實生活中雨天和潮濕天氣發(fā)生交通事故的頻率非常高，正好證明了濕度與摩擦系數(shù)之間的反比關系。2.2路面的粗糙程度影響摩擦系數(shù)在粗糙的物體表面形成的摩擦力比在光滑的物體表面形成的摩擦力要大，路面的粗糙程度影響了摩擦系數(shù)，粗糙的路面使道路表面不易形成水膜，輪胎與粗糙的路面接觸時摩擦力增大，汽車制動后的摩阻力也增大，保證了行車安全。2.3輪胎的花紋影響摩擦系數(shù)汽車輪胎都是由橡膠制成，橡膠硬度的大小決定著輪胎接觸路面局部壓力的大小以及摩擦系數(shù)的大小。輪胎上的花紋也可以起到抗滑的作用，在潮濕的路面上，輪胎上的花紋凹槽可

6、以起到排水的作用，降低了潮濕路面對抗滑的影響，輪胎花紋的凹凸增加了與路面接觸的粗糙程度，摩擦力更大，相反一些使用時間過長，被磨得較光滑的輪胎的摩擦系數(shù)降低，抗滑性能也變差。2.4路面的污染情況影響摩擦系數(shù) 所謂路面污染情況就是路面上有細沙、油性物質或其他多余的物體。一些運送沙子的貨車行駛在路面上，難免會有些沙子灑落下來，當這些灑落下來的細沙留在水泥混凝土路面后，其他的車輛行駛過來，剎車時帶用細沙滾動，減小了摩擦力，汽車的制動將受到影響。當路面被油性物質污染后，車輛行駛在路上非常容易打滑，這是因為油性污染物覆蓋了路面的微觀粗糙度，在輪胎與路面之間形成了隔離介質，這個時候的輪胎與路面脫離了接觸，兩

7、者之間失去了附著力。3. 測試儀器 要提高水泥混凝土路面的抗滑性能，首先應該對所研究的路面足夠了解，這就需要我們對路面上與抗滑性能相關的數(shù)據進行測試，有了數(shù)據的支持，才能更好的找到解決問題的辦法與措施。 一般測試可采用激光紋理測試儀或動態(tài)摩擦系數(shù)測定儀來進行測試，通過這兩種儀器可以測試出路面摩擦系數(shù)和平均斷面深度值，用這兩個數(shù)據來判斷路面抗滑性能的好壞。激光紋理測試儀的工作原理是儀器在路面發(fā)射一束激光，通過棱鏡把光反射回來并聚集于一個感應探測器上，通過儀器自身的技術處理計算出測量需要的數(shù)據。這種測量方法得出的數(shù)據既精確，測量速度又快又簡便，用激光紋理測試儀測量出來的數(shù)據為平均斷面深度。動態(tài)摩擦

8、系數(shù)測定儀的底部有一個旋轉圓盤，設置好一個固定的速度，讓底部的橡膠滑溜塊的線速度達到固定速度，然后將旋轉圓盤放到測試路面上，旋轉圓盤的旋轉動作在路面摩擦力的作用下最終靜止，F(xiàn)表示從旋轉到靜止的過程中記錄橡膠滑溜塊與路面的摩擦力，W表示橡膠滑溜塊被施加的壓力，DF表示動態(tài)摩擦系數(shù)，其計算公式為：DF=F/W，我們可以通過測量數(shù)據的曲線圖發(fā)現(xiàn)速度與摩擦系數(shù)之間的關系2。4.提高水泥混凝土路面抗滑性能的措施4.1抗滑標準怎樣的抗滑的數(shù)據才算得上是好的抗滑性能？首先就要給出行業(yè)統(tǒng)一的抗滑標準，提高水泥混凝土路面抗滑性能的具體方法要依據抗滑標準來實施。水泥混凝土路面抗滑的重要指標就是構造深度，英國的一項

9、研究表明，車速從50公里/小時提高到130公里/小時的時候，混凝土路面構造深度不能小于0.8mm；而法國對路面構造深度的要求不小于1mm。結合我國目前水泥混凝土路面的施工工藝和交通狀況，對路面的抗滑標準提出了建議值3。如表2.表2 水泥混凝土路面抗滑標準建議值公路等級一般路段特殊路段構造深度TD(m*m）摩擦系數(shù)FPSV構造深度TD(m*m）摩擦系數(shù)FPSV竣工檢收值使用最低值使用最低值竣工檢收值使用最低值使用最低值高速公路0.80.545451.00.85045一、二級公路0.60.440400.80.54540三、四級公路0.40.235350.60.44040注：1.表2的標準中主要控制

10、指標為路面構造深度值（TD），摩擦系數(shù)F用動態(tài)摩擦系數(shù)測定儀測定。2.特殊路段指急彎、陡坡、交叉路口。3.PSV表示水泥砂漿的磨光值。4.2采用高性能材料提高路面抗滑性能抗滑的另一個層面的意思就是耐磨，以抗滑為目的提出了磨耗值指標，所以路面鋪設所選用的材料必須具備高耐磨性，或用一些方法和手段使其具備高耐磨性。道路表層選擇抗壓強度較高的混凝土；選擇耐磨性較高的水泥；保證硅質砂粒有較高耐磨性，提高砂的細度模數(shù)；真空脫水、機械抹面和二次振搗施工工藝相結合，降低表層水灰比，能使路面平整度和密度得到提高。 4.3改善道路表面處理工藝提高路面抗滑性能水泥混凝土路面的處理工藝有很多種，為了達到提高路面抗滑性

11、能的目的，應該選擇能達到此目的的處理工藝，采用合適的路面處理工藝不僅能使路面抗滑性能提高，同時還能使路面形成耐久的宏觀構造。我國常用的路面處理工藝有以下幾種：（1） 橫向壓槽工藝 橫向壓槽法是目前我國比較常用的處理工藝，此方法的前提條件是保證有足夠的砂漿層，細集料有足夠的抗磨光、耐磨耗能力，使用滾筒式壓槽器進行槽寬為10mm，槽間間距為9mm的路面壓槽工作，在路面形成均勻順直的溝槽。（2） 橫向拉槽工藝具體工作原理為在混凝土板澆完后的23小時，待水分蒸發(fā)掉一部分后的狀態(tài)保形性較好，這時橫向勻速拉動由尼龍和鋼絲組成的單排曲形靶，成型后就有橫向的拉槽在路面。橫向的拉槽能跟輪胎紋理形成錯位交叉的摩擦

12、，摩擦力增大，抗滑性能也增大，這種橫向拉槽工藝是我國公路部門比較常用的方法之一。（3） 橫向拉毛工藝橫向拉毛法只適用于城市道路或等級較低的公路，其方法是采用由尼龍絲做成的重掃帚進行拉毛，能達到0.8mm的平均紋理深度，橫向拉毛工藝耐久性較差，無法達到高級公路對抗滑性能的要求。（4）橫向拉槽拉毛工藝拉槽拉毛工藝相結合，能彌補單種工藝中存在的不足。拉毛刷子第一排為直徑0.60.8mm的尼龍絲束，第二排為直徑4mm的粗尼龍絲，拉槽拉毛同時進行，大大提高了路面的耐磨耗能力4。（5） 刻槽工藝針對一些行車速度高、制動啟動多的路段，可以對路面的槽紋進行加深，以增大摩擦力。在刻槽機上裝有金剛石刀片或碳化鎢、

13、碳化硅刀片，對舊路面刻槽。槽紋有橫向和縱向兩種，槽寬設計為36mm，槽深46mm，槽間距為2540mm5?？滩酃に嚹苁孤访嫘纬珊暧^構造紋理，大大提高路面的耐磨性，并且美觀，但是此種工藝有施工成本高、效率低的缺點。4.4在路面加鋪防滑層 此方法針對舊路面實施，在舊路面進行鑿毛處理并清潔后，涂上樹脂黏結劑進行加鋪層設計，攤鋪好表層后用超緩凝劑噴灑表面，表層形成的砂漿用洗刷機清理掉，最后形成厚度達到47cm的高強度裸露粗集料罩面。5.結束語目前我國水泥混凝土路面的抗滑性能還無法達到要求，大部分路面使用35年后抗滑性能逐漸變差，給交通帶來負面影響，導致較多交通事故的發(fā)生。我國使用的道路表面處理工藝對路面適用性不是很強，并且還都處于比較落后的階段，很多國際上采用的高技術工藝我國還沒有條件實現(xiàn)，借鑒國外成功案例，和引進國外先進技術是提高水泥混凝土路面抗滑性能的下一步工作重點?！緟⒖嘉墨I】1陳仲明,尤超,馬勝軍.公路隧道水泥混凝土路面抗滑處治技術研究J.交通建設與管理,2014,12(14)