降雪量の異なる氷舗装の摩擦係数の決定

要約

ここでは、室内の氷厚の異なる舗装の摩擦係数を決定する方法を紹介します。完全な手順には、機器の準備、降雪量の計算と分析、機器のキャリブレーション、摩擦係数の決定、およびデータ分析が含まれます。

要約

路面の氷は摩擦係数の大幅な減少につながり、運転の安全性を危険にさらす可能性があります。しかし、氷で覆われた舗装の正確な摩擦係数値を提供する研究はまだなく、道路設計と冬の道路整備対策の選択の両方に有害です。そこで本稿では、冬季の凍った路面の摩擦係数を求める実験手法を提示する。振り子摩擦係数計としても知られる英国のポータブルテスター(BPT)が実験に採用されました。実験は、装置の準備、降雪量の計算と分析、装置の校正、摩擦係数の決定、およびデータ分析の5つのステップに分けられました。最終実験の精度は、詳細に説明されている機器の精度に直接影響されます。さらに、この記事では、対応する降雪量の氷の厚さを計算する方法を提案します。この結果は、非常に軽い降雪によって形成された斑状の氷でさえ、舗装の摩擦係数の大幅な減少につながり、運転の安全性を危険にさらす可能性があることを示しています。さらに、氷の厚さが5mmに達すると摩擦係数がピークになるため、そのような氷の形成を回避するための保護対策を講じる必要があります。

概要

舗装摩擦は、車両のタイヤと下地の路面¹との間のグリップとして定義される。道路設計における舗装摩擦に最も一般的に関連する指標は、舗装摩擦係数です。摩擦は道路設計において最も重要な要素の1つであり、耐久性に次ぐものです。舗装摩擦性能と事故リスクの間には強く明確な相関関係があります²。例えば、交通事故率と舗装のすべり抵抗との間には有意な負の相関がある^3,4,5。舗装摩擦の減少にはいくつかの要因が寄与する可能性があり、これらの要因の中で最も直接的で影響力のある要因の1つは降雪^量6です。具体的には、降雪により舗装上に氷が形成され、それによって道路摩擦係数^7,8が大幅に低下します。フィンランド南部の交通事故率に影響を与える要因に焦点を当てた研究では、事故率は一般的に大雪の日にピークに達し、10cmを超える雪が事故率の2倍につながる可能性があることが指摘されています⁹。同様の結果は、スウェーデンとカナダの両方で実施された研究でも発見されています

プロトコル

1.機器の準備

1. ティッカー
   1. BPT(図1)が耐用年数内にあり、表面が清潔で損傷していないことを確認します。
      注意: BPTのコンポーネントは、ベース、レベリングスパイラル、レベリングバブル、ポインター、振り子、リフティングスパイラル、固定スパイラル、ハンドル、およびダイヤルです。
2. アスファルトスラブ
   1. 実験に使用するアスファルト混合物のサンプルサイズが30 cm x 30 cm x 5 cmであることを確認してください。
3. 冷凍装置
   1. 使用する冷凍装置が-20°Cから0°Cの間の温度を自由に調整できることを確認してください。
4. 実験で使用する他の機器を準備します:三脚、測定シリンダー、ゴムシート、舗装温度計、スライド長さ定規、およびブラシ。
   注:実験で使用したゴムシートのサイズは6.35 mm x 25.4 mm x 76.2 mmであり、 表1²⁴に示す品質要件を満たす必要があります。
   1. ゴムシートに次の欠陥がないことを確認してください:1)油汚れ。2)幅方向のエッジ摩耗が3.2mmを超える。または3)縦方向は1.6mmを超える摩耗をします。

結果

表4のサンプル7は乾燥サンプル対照群であり、残りのサンプル1〜6は非常に軽い雪から大きな吹雪までの氷の厚さに対応しています。

試料7と他の6群を比較すると、舗装の摩擦係数を有意に低下させる氷の形成が観察された。さらに、舗装摩擦係数は氷厚の増加とともに減少し、氷厚は中積雪に相当する5mmで安定する傾向が見られた。最終的な氷摩擦係数は、.......

ディスカッション

本稿では,BPTを用いて凍結舗装の摩擦係数を試験する手順を検討する.いくつかの点を包括的に分析する必要があり、ここで詳しく説明します。まず、アスファルト混合物サンプルの調製に関しては、道路石油アスファルトを使用してサンプルを調製しようとする必要がありますが、これは必須ではありません。アスファルト混合物サンプルの調製は、最終結果の精度に影響を与えるため、ASTM(.......

資料

Name	Company	Catalog Number	Comments
Brush	Shenzhen Huarui Brush Industry Co., LTD	L-31
Freezing equipment	Haier Group	BC/BD-251HD
Measuring cylinder	Zhaoqing High-tech Zone Qianghong Plastic Mould Co., LTD	lb1
Pavement thermometer	Fluke Electronic Insrtument Company	F62MAX
Pendulum Friction Cofficient Meter	Muyang County Highway Instrument Co., LTD	/
Rubber sheet	Jiangsu Muyang Xinchen Highway Instrument Co., LTD	785120123500
Sliding length ruler	Jiangsu Muyang Xinchen Highway Instrument Co., LTD	785120123500
Tripod	Hangzhou Ruiqi Trading Co., LTD	TRGC1169