Определения шероховатостей и коэффициента дорожных покрытий

Лабораторная работа №2

1. Исходные данные.

Бригада №2

1) V=25 cм³ – шероховатое покрытие (верхний слой покрытия ­– м/з а/б тип А, Б; ЩМА)

D₁=15 см

D₂=14,3 см

D₃=13,4 см

D₄=14,7 см

2) V=10 cм³ – песчаный асфальтобетон, покрытие тротуаров

D₁=20,5 см

D₂=19,3 см

D₃=21,4 см

D₄=20,6 см

2. Определение шероховатостей.

Обозначения и определения:

Шероховатый поверхностный слой - специально создаваемый поверхностный слой дорожного покрытия, обладающий шероховатостью, защитными и сцепными свойствами.

Шероховатость покрытия - совокупность макро- и микрошероховатостей либо специально созданных бороздок на покрытии в зоне контакта шины автомобиля с поверхностью покрытия.

Базовая длина - длина линии, равная 180 (или 360) мм, проведённой вдоль полосы наката или перпендикулярно к ней в базовой плоскости контакта шины автомобиля с поверхностью покрытия.

Базовая плоскость - плоскость поверхности колеса автомобиля в зоне контакта с элементами шероховатости.

Элементы макрошероховатости - крупные структурообразующие неровности профиля шероховатости, представленные на рисунке 1, характеризуемые частной глубиной впадин и частным шагом шероховатости.

Элементы микрошероховатости - мелкие выступы и поры на элементах макрошероховатости (рисунок 1), определяющие активность поверхности макрошероховатых элементов при взаимодействии с шиной автомобиля.

Средняя глубина впадин макрошероховатости - среднее значение глубин впадин между элементами макрошероховатости в пределах базовой длины относительно плоскости наибольших выступов профиля шероховатости в зоне контакта поверхности колеса.

Средний шаг шероховатости - среднее значение расстояний между вершинами макроэлементов шероховатости или углублениями между элементами макрошероховатости в пределах базовой длины.

а)

б)

а) Вид сбоку; б) Вид сверху

К - базовая плоскость поверхности колеса автомобиля в зоне контакта с элементами шероховатости; С - плоскость наибольших впадин профиля шероховатости в зоне контакта поверхности колеса; В - плоскость наибольших выступов профиля шероховатости в зоне контакта поверхности колеса; l - базовая длина, мм; Dм - размер отпечатка протектора колеса расчетного автомобиля, мм; Si - шаг местных выступов макрошероховатости в пределах базовой длины, мм; di, - шаг контакта шины автомобиля с поверхностью покрытия в пределах базовой длины, мм; Rai - частная глубина впадин макрошероховатости (расстояние между проекциями смежных вершины макроэлемента шероховатости и впадины на вертикальную ось), мм.

Таблица 1. Классификация шероховатых поверхностей.

Типы шероховатых поверхностей	Средняя глубина впадин макрошероховатости, Rаср, мм
Нешероховатые (гладкие)	Менее 1,0 (а/б тип Д)
Шероховатые	От 1,0 до 3,0 включ. (тип В,Г)
Среднешероховатые	От 3,0 до 6,0 включ. (тип А,Б,В,Г,ЩМА 10)
Сильношероховатые	От 6,0 до 9,0 включ. (к/з тип А,Б,ЩМА 15)
Чрезвычайно (крупно) шероховатые	Более 9,0 (ЩМА 20)

Шероховатость измеряется по методу «песчаного пятна».

Формула нахождения среднего диаметра пятна:

D_ср= ƩD_n/n = (D₁+ D₂+ D₃+ D₄)/4

Формула нахождения площади пятна:

S = ПD²/4

Формула нахождения средней глубины впадин пятна:

H = V/S

Для покрытия а/д (1):

D_ср= 57,4/4 = 14,35 см

S= 3,14*14,35²/4 = 161,65 см²

H= 25/161,65 = 0,15 см = 1,5 мм

Для покрытия тротуаров (2):

D_ср= 81,8/4 = 20,45 см

S= 3,14*20,45 ²/4 = 328,29 см²

H= 10/328,29 = 0,03 см = 0,3 мм

Исходя из показателей в таблице 1., покрытие для а/д (1) (H = 1,5 мм) относится к шероховатым типам поверхностей. А покрытие для тротуаров (2) (H = 0,3 мм) относится к нешероховатым (гладким) типам поверхностей.

3. Определение коэффициента сцепления.

Определение коэффициента сцепления проводится с помощью портативного прибора ППК-МАДИ.

ППК-Мади - прибор для измерения коэффициента сцепления дорожных покрытий

Прибор портативный ППК-МАДИ предназначен для:

· -оперативного измерения коэффициента сцепления дорожных покрытий при строительстве и ремонте автомобильных дорог;

· -приемке дорог в эксплуатацию;

· -периодическом и текущем контроле состояния дорожных покрытий;

· -обследовании мест дорожно-транспортных происшествий.

Прибор прошел Государственную аттестацию в Центре стандартизации и метрологии. Госреестр № 10912-87.

Принцип действия.

Прибор устанавливают на оцениваемое дорожное покрытие таким образом, чтобы его имитаторы возвышались над поверхностью на 10...12 мм. Затем покрытие под имитаторами увлажняют и при помощи устройства сбрасывают груз, который скользит по направляющей штанге и ударяется о муфту. Через толкающие штанги, шарниры ударный импульс передается имитаторам, в результате чего последние взаимодействует с дорожным покрытием. Коэффициент сцепления фиксируется на шкале при помощи измерительной шайбы. Энергия падающего груза расходуется на работу трения имитаторов о покрытие и на деформацию измерительной пружины.

Таблица 2. Результаты измерения прибора.

Модель покрытия №1	Модель покрытия №2
0,37	0,30
0,38	0,30
0,35	0,29
Среднее значение: 0,37	Среднее значение: 0,30

Таблица 3. Ориентировочная взаимосвязь транспортно-эксплуатационных характеристик при неблагоприятном состоянии покрытия с параметрами шероховатости.

Тип шероховатости	Активность поверхности элементов шероховатости (балл)	Среднее значение глубины впадин, Rаср, мм	Транспортно-эксплуатационные характеристики при неблагоприятном состоянии покрытия
Минимальный коэффициент сцепления	Уровень звука, дБл	Максимальная скорость, км/ч	Величина тормозного пути, м
1.Нешероховатые		< 1,0	≥ 0,35			80,0
2.Шероховатые		1,0-3	≥ 0,40			86,0
3.Среднешероховатые		3-6	≥ 0,55			77,0
4.Сильношероховатые		6-9	≥ 0,60			77,0
5.Чрезвычайношероховатые		≥ 9	≥ 0,65			77,0

Сравнив результаты измерений средних коэффициентов сцепления из таблицы 2. с минимальным коэффициентом сцепления в таблице 3., приходим к выводу, что модель покрытия №1 и модель покрытия №2 относятся к нешероховатому типу поверхности.

Дата добавления: 2015-05-07