Bestimmung der Reibungskoeffizienten von Eisbelägen bei unterschiedlichen Schneemengen

Zusammenfassung

Hier stellen wir eine Methode zur Bestimmung des Reibungskoeffizienten von Fahrbahnbelägen mit unterschiedlichen Eisdicken in Innenräumen vor. Das komplette Verfahren umfasst die Vorbereitung der Ausrüstung, die Berechnung und Analyse des Schneefalls, die Gerätekalibrierung, die Bestimmung des Reibungskoeffizienten und die Datenanalyse.

Zusammenfassung

Eis auf Fahrbahnen kann zu einer deutlichen Abnahme des Reibungskoeffizienten führen und damit die Fahrsicherheit gefährden. Es gibt jedoch noch keine Studien, die genaue Reibungskoeffizientenwerte für mit Eis bedeckte Fahrbahnen liefern, was sowohl der Straßengestaltung als auch der Auswahl der Winterdienstmaßnahmen abträglich ist. Daher stellt dieser Artikel eine experimentelle Methode vor, um den Reibungskoeffizienten von vereisten Straßenbelägen im Winter zu bestimmen. Ein britischer tragbarer Tester (BPT), auch bekannt als Pendelreibungskoeffizientenmessgerät, wurde für das Experiment eingesetzt. Das Experiment gliederte sich in die folgenden fünf Schritte: Vorbereitung der Ausrüstung, Berechnung und Analyse des Schneefalls, Gerätekalibrierung, Bestimmung des Reibungskoeffizienten und Datenanalyse. Die Genauigkeit des abschließenden Experiments wird direkt von der Gerätegenauigkeit beeinflusst, die detailliert beschrieben wird. Darüber hinaus schlägt dieser Artikel eine Methode zur Berechnung der Eisdicke für entsprechende Schneemengen vor. Die Ergebnisse zeigen, dass selbst fleckiges Eis, das durch sehr leichten Schneefall gebildet wird, zu einer deutlichen Abnahme des Reibungskoeffizienten der Fahrbahn führen und damit die Fahrsicherheit gefährden kann. Darüber hinaus ist der Reibungskoeffizient am höchsten, wenn die Eisdicke 5 mm erreicht, so dass Schutzmaßnahmen ergriffen werden sollten, um die Bildung von solchem Eis zu vermeiden.

Einleitung

Die Reibung auf der Fahrbahn ist definiert als der Grip zwischen den Fahrzeugreifen und der darunter liegenden Fahrbahnoberfläche¹. Der Index, der am häufigsten mit der Reibung von Fahrbahnbelägen in der Straßenplanung in Verbindung gebracht wird, ist der Reibungskoeffizient. Reibung ist einer der wichtigsten Faktoren bei der Straßengestaltung und steht an zweiter Stelle nach der Haltbarkeit. Es besteht ein starker und klarer Zusammenhang zwischen der Reibungsleistung des Fahrbahnbelags und dem Unfallrisiko². Zum Beispiel gibt es eine signifikante negative Korrelation zwischen Verkehrsunfallraten und Fahrbahnrutschfestig....

Protokoll

1. Vorbereitung der Ausrüstung

1. BPT
   1. Stellen Sie sicher, dass sich der BPT (Abbildung 1) innerhalb seiner Lebensdauer befindet und dass die Oberfläche sauber und unbeschädigt ist.
      HINWEIS: Die Komponenten des BPT sind Basis, Nivellierspirale, Nivellierblase, Zeiger, Pendel, Hubspirale, Befestigungsspirale, Griff und Zifferblatt.
2. Asphaltplatten
   1. Stellen Sie sicher, dass die für den Versuch verwendete Probengröße der Asphaltmischung 30 cm x 30 cm x 5 cm beträgt.
3. Gefriergeräte
   1. Stellen Sie sicher, dass die verwendete Gefriereinrichtung die Temperatur z....

Ergebnisse

Stichprobe 7 in Tabelle 4 ist die Trockenprobenkontrollgruppe, während die übrigen Proben 1-6 Eisdicken von sehr leichtem Schnee bis zu einem großen Schneesturm entsprechen.

Beim Vergleich von Probe 7 und den anderen sechs Gruppen wurde beobachtet, dass Eisbildung den Reibungskoeffizienten des Belags signifikant reduziert. Darüber hinaus nahm der Reibungskoeffizient des Belags mit zunehmender Eisdicke ab, und die Eisdicke stabilisierte sich tendenziell bei 5 mm, was mittle.......

Diskussion

Die vorliegende Arbeit untersucht das Verfahren zur Prüfung des Reibungskoeffizienten von Eisbelägen mit einem BPT. Einige Punkte müssen umfassend analysiert werden und werden hier ausführlich diskutiert. Erstens sollte man in Bezug auf die Vorbereitung der Proben der Asphaltmischung versuchen, Straßenerdasphalt zur Vorbereitung der Proben zu verwenden, aber dies ist keine Voraussetzung. Die Vorbereitung der Proben der Asphaltmischung sollte in strikter Übereinstimmung mit den Versuchsprotokollen ASTM (D6926-20) er.......

Materialien

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