다양한 양의 강설량에서 얼음 포장의 마찰 계수 결정

요약

여기에서는 실내의 얼음 두께가 다른 포장의 마찰 계수를 결정하는 방법을 제시합니다. 전체 절차에는 장비 준비, 강설량 계산 및 분석, 장비 교정, 마찰 계수 결정 및 데이터 분석이 포함됩니다.

초록

노면의 얼음은 마찰 계수를 크게 감소시켜 운전 안전을 위협할 수 있습니다. 그러나 얼음으로 덮인 포장 도로에 대한 정확한 마찰 계수 값을 제공하는 연구는 아직 없으며, 이는 도로 설계와 겨울 도로 유지 관리 조치 선택 모두에 해 롭습니다. 따라서이 기사에서는 겨울철 빙판길의 마찰 계수를 결정하는 실험 방법을 제시합니다. 진자 마찰 계수 측정기라고도 알려진 영국 휴대용 테스터 (BPT)가 실험에 사용되었습니다. 실험은 장비 준비, 강설량 계산 및 분석, 장비 교정, 마찰 계수 결정 및 데이터 분석의 5 단계로 나뉩니다. 최종 실험의 정확도는 자세히 설명 된 장비 정확도의 직접적인 영향을받습니다. 또한이 기사에서는 해당 강설량에 대한 얼음 두께를 계산하는 방법을 제안합니다. 결과는 매우 가벼운 강설로 인해 형성된 고르지 못한 얼음조차도 포장의 마찰 계수를 크게 감소시켜 운전 안전을 위협 할 수 있음을 보여줍니다. 또한 마찰 계수는 얼음 두께가 5mm에 도달하면 최고조에 달하므로 이러한 얼음이 형성되지 않도록 보호 조치를 취해야 합니다.

서론

포장 마찰은 차량 타이어와 기본 노면 사이의 그립으로 정의됩니다¹. 도로 설계에서 포장 마찰과 가장 일반적으로 관련된 지수는 포장 마찰 계수입니다. 마찰은 도로 설계에서 가장 중요한 요소 중 하나이며 내구성 다음으로 중요합니다. 포장 마찰 성능과 사고 위험 사이에는 강력하고 명확한 상관 관계가 있습니다². 예를 들어, 도로 사고율과 포장 미끄럼 저항 ^3,4,5 사이에는 상당한 음의 상관 관계가 있습니다. 몇 가지 요인이 포장 마찰 감소에 기여할 수 있으며 이러한 요인 중 가장 직접적이고 영향력있는 요인 중 하나는 강설량⁶입니다. 특히, 강설로 인해 포장 도로에 얼음이 형성되어 도로 마찰 계수 ^7,8이 크게 감소합니다. 핀란드 남부의 교통 사고율에 영향을 미치는 요인에 초점을 맞춘 연구에 따르면 사고율은 일반적으로 폭설이 내리는 날에 최고조에 달하며 눈이 10cm 이상이면

프로토콜

1. 장비 준비

1. 증권 시세 표시기
   1. BPT(그림 1)가 서비스 수명 내에 있고 표면이 깨끗하고 손상되지 않았는지 확인합니다.
      알림: BPT의 구성 요소는 베이스, 레벨링 나선형, 레벨링 버블, 포인터, 진자, 리프팅 나선형, 고정 나선형, 핸들 및 다이얼입니다.
2. 아스팔트 석판
   1. 실험에 사용된 아스팔트 혼합물 샘플 크기가 30cm x 30cm x 5cm인지 확인합니다.
3. 냉동 장비
   1. 사용 된 냉동 장비가 -20 °C와 0 °C 사이의 온도를 자유롭게 조절할 수 있는지 확인하십시오.
4. 실험에 사용 된 다른 장비 (삼각대, 측정 실린더, 고무 시트, 포장 온도계, 슬라이딩 길이 눈금자 및 브러시)를 준비하십시오.
   참고 : 실험에 사용 된 고무 시트의 크기는 6.35mm x 25.4mm x 76.2mm였으며 표 1²⁴에 주어진 품질 요구 사항을 충족해야합니다.
   1. 고무 시트에 다음과 같은 결함이 없는지 확인하십시오 : 1) 기름 얼룩; 2) 너비 가장자리 마모가 ....

결과

표 4의 샘플 7은 건조 샘플 대조군이고 나머지 샘플 1-6은 매우 가벼운 눈에서 큰 눈보라에 이르는 얼음 두께에 해당합니다.

샘플 7과 다른 6 개 그룹을 비교할 때, 얼음 형성은 포장의 마찰 계수를 현저히 감소시키는 것으로 관찰되었다. 또한, 얼음 두께가 증가함에 따라 포장 마찰 계수가 감소하고, 얼음 두께는 중간 눈에 해당하는 5mm에서 안정화되는 경향이있었습니다. 최종 얼음 마찰 계수는 건식 및 습식 샘플의 표면 마찰 계수의 약 25%였습니다.

샘플 1에 따르면 매우 가벼운 강설량은 도로 마찰 계수에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 또한, 매우 얇은 얼음층이 있어도 미량의 강설로 인한 노면의 결빙은 여전히 대조군 샘플 7에 비해 도로 마찰 계수를 약 50 % 감소시켰다. 샘플 4, 샘플 5 및 샘플 6의 경우 최종 평균 BPN 값이 동일했습니다. 이것은 얼음 층의 도로 마찰 계수가 안정.......

토론

본 논문에서는 BPT를 사용하여 얼음 포장의 마찰 계수를 테스트하는 절차를 검토합니다. 몇 가지 사항을 종합적으로 분석해야하며 여기에서 자세히 설명합니다. 첫째, 아스팔트 혼합물 샘플의 준비 측면에서 도로 석유 아스팔트를 사용하여 샘플을 준비해야하지만 이는 필수 사항은 아닙니다. 아스팔트 혼합물 샘플의 준비는 최종 결과(²⁵)의 정확도에 영향을 미치기 때문에 ASTM (D6926-20) 실험 프로토콜에 따라 엄격하게 수행되어야 합니다. 혼합 등급 불량으로 인해 최종 샘플의 마찰 계수가 너무 크거나 너무 작으면 샘플을 다시 준비하고 한 번 더 테스트해야 합니다. 준비된 아스팔트 슬래브는 요구 사항에 따라 유지되어야합니다.

또 다른 중요한 단계는 강설량 계산입니다. 눈 축적은 강수량의 결과입니다. 중화 인민 공화국 기상청에서 실시한 연구에 따르면, 강설량은 다음과 같은 방법으로 측정 될 수 있습니다 : 표준 용기를 사용하여 12 시간 또는 .......

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
브러시	Shenzhen Huarui Brush Industry Co., LTD	L-31
냉동 장비	Haier Group	BC/BD-251HD
측정 실린더	Zhaoqing High-tech Zone Qianghong Plastic Mold Co., LTD	lb1
포장 온도계	Fluke Electronic Insrtument Company	F62MAX
펜듈럼 마찰 계수	미터 Muyang County Highway Instrument Co., LTD	/
Rubber sheet	Jiangsu Muyang Xinchen Highway Instrument Co., LTD	785120123500
슬라이딩 길이 눈금자	장쑤 성 Muyang Xinchen 고속도로 계기 Co., 주식 회사	785120123500
삼각	항저우 Ruiqi 무역 Co., 주식 회사	TRGC1169