การสึกหรอของสารเคลือบและสาเหตุการสึกหรอของสารเคลือบได้รับอิทธิพลมากที่สุดจากยานพาหนะที่กำลังเคลื่อนที่ ภายใต้การรับน้ำหนัก ยางจะเสียรูป บีบอัดบริเวณที่สัมผัสกับสารเคลือบ และขยายออกนอกหน้าสัมผัส (รูปที่ 5.8)
ข้าว. 5.8. รูปแบบการเสียดสีของยาง: ก- โซนการบีบอัด บี -โซนยืด
เส้นทางของจุดบนยางในระนาบสัมผัส ล 1 น้อยกว่าข้างนอก ลโดยจุดจะเคลื่อนที่ด้วยความเร่งมากกว่าการเคลื่อนที่ก่อนจะสัมผัสกับสารเคลือบ ในเวลาเดียวกัน ความเร็วเชิงมุม α ในภาคส่วนนั้นเกือบจะเท่ากัน ดังนั้นจุดจะผ่านไปตามเส้นทางที่มีความยาวหนึ่งโดยมีการลื่นไถลแทนที่จะกลิ้งไป ภายใต้อิทธิพลของสิ่งเหล่านี้ เสริมความเค้นสัมผัสในระนาบของแทร็กทำให้สารเคลือบและยางสึกหรอ แรงในวงสัมผัสที่ยิ่งใหญ่ที่สุดและการสึกหรอที่ยิ่งใหญ่ที่สุดเกิดขึ้นเมื่อรถเบรก การสึกหรอจากรถบรรทุกมีมากกว่ารถยนต์ประมาณ 2 เท่า ยังไง แข็งแกร่งมากขึ้นยิ่งการสึกหรอของสารเคลือบสม่ำเสมอน้อยลงและมากขึ้นตามความกว้าง
บนการเคลือบที่ทำจากวัสดุที่มีความแข็งแรงต่ำ อัตราการสึกหรอจะสูงกว่ามาก และร่องและหลุมบ่อจะก่อตัวบ่อยขึ้น
การสึกหรอโดยเฉลี่ยตลอดพื้นที่ครอบคลุมทั้งหมด (มม.)
ชม.เฉลี่ย = ค n, (5.2)
ที่ไหน ถึง- ค่าสัมประสิทธิ์การสึกหรอไม่สม่ำเสมอ (โดยเฉลี่ย ถึง= 0.6 ۞ 0.7); ชม. n – การสึกหรอในแถบกลิ้ง mm
การสึกหรอของการเคลือบขั้นสูงจะวัดเป็นหน่วยมิลลิเมตร และของการเคลือบเฉพาะกาลก็วัดจากปริมาณของวัสดุที่สูญเสียไปเช่นกัน
คุณสมบัติของการสึกหรอของสารเคลือบหยาบการสึกหรอนี้แสดงออกมาในความสูงที่ลดลงและการเจียรของความผิดปกติของความหยาบระดับมหภาค
การลดความหยาบมหภาคของการเคลือบภายใต้อิทธิพลของล้อรถเกิดขึ้นในสองขั้นตอน ในขั้นตอนแรก ทันทีหลังจากเสร็จสิ้นการก่อสร้าง ความหยาบของการเคลือบจะลดลงเนื่องจากการแช่ของหินบดเข้าไปในชั้นเคลือบด้านล่าง ขนาดของการแช่นี้ขึ้นอยู่กับความเข้มและองค์ประกอบของการเคลื่อนไหว ขนาดของหินบด และความแข็งของการเคลือบ ซึ่งประเมินโดยความลึกของการแช่ของเข็มทดสอบความแข็ง ผิวทางแอสฟัลต์คอนกรีตอาจมีความแข็งมาก - 0-2 มม. แข็ง - 2-5 มม. ปกติ - 5-8 มม. อ่อน - 8-12 มม. นุ่มมาก - 12-18 มม. การเคลือบคอนกรีตซีเมนต์มีความแข็งอย่างยิ่ง
ตามปริญญาเอก เทคโนโลยี วิทยาศาสตร์ M.V. Nemchinov สมการที่ลดลงโดยทั่วไปสามารถอธิบายได้
รเฉลี่ย = เอ-บีม. + ค, (5.3)
โดยที่ m คือจำนวนรถที่วิ่งผ่าน ก,ข, ค– ค่าสัมประสิทธิ์ขึ้นอยู่กับขนาดของหินบด ความแข็งของการเคลือบ และองค์ประกอบของการไหลของการจราจรตามลำดับ
การกำหนดการสึกหรอของสารเคลือบโดยการคำนวณค่าเฉลี่ยความหนาของชั้นเคลือบที่ลดลงต่อปีเนื่องจากการสึกหรอสามารถกำหนดได้โดยใช้สูตรของศาสตราจารย์ เอ็ม.บี. คอร์ซุนสกี้
ชั่วโมง = ก + บีบี(5.4)
ชั่วโมง = a + bN/1,000, (5.5)
ที่ไหน เอ -พารามิเตอร์ที่ขึ้นอยู่กับความต้านทานต่อสภาพอากาศของสารเคลือบและสภาพภูมิอากาศเป็นหลัก ข –ตัวบ่งชี้ที่ขึ้นอยู่กับคุณภาพ (ความแข็งแรงเป็นหลัก) ของวัสดุเคลือบ ระดับความชื้น องค์ประกอบ และความเร็วในการเคลื่อนที่ ใน-ปริมาณจราจร ล้านตันรวมต่อปี เอ็น-ความหนาแน่นของการจราจร ยานพาหนะ/วัน ( ยังไม่มีข้อความ data 0,001 ใน).
เคลือบสึกหรอสำหรับ ตปี โดยคำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบและความเข้มข้นของการไหลในอนาคตในความก้าวหน้าทางเรขาคณิต
(5.6)
ที่ไหน ยังไม่มีข้อความ 1-ความหนาแน่นของการจราจรในปีอ้างอิง ยานพาหนะ/วัน ถึง= 1.05 ÷ 1.07 - สัมประสิทธิ์โดยคำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงในองค์ประกอบการไหล คำถามที่ 1– ตัวบ่งชี้การเติบโตประจำปีของความหนาแน่นของการจราจร
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ยางที่มีสตั๊ดและโซ่ได้ถูกนำมาใช้เพื่อปรับปรุงเสถียรภาพของรถ เมื่อใช้ร่วมกับโซ่และเดือย พื้นผิวแอสฟัลต์คอนกรีตจะสึกหรอเร็วขึ้น 2-3 เท่า แม้แต่บนพื้นผิวที่ทำจากแอสฟัลต์คอนกรีตหล่อกำลังสูงบนทางหลวงในประเทศเยอรมนี ซึ่งใช้ยางที่มีสตั๊ด หลังจากผ่านไปหนึ่งหรือสองฤดูหนาว ร่องจะก่อตัวตามแถบกลิ้งที่มีความลึกสูงสุด 10 มม. ดังนั้นในสภาวะของสหภาพโซเวียตจึงมีการใช้ยางที่มีหนามแหลมและโซ่หิมะบนถนน การใช้งานทั่วไปจะต้องถูกจำกัดอย่างเคร่งครัด
ตามเกณฑ์สำหรับสถานะการจำกัดของการเคลือบในแง่ของการสึกหรอ เราสามารถใช้ขนาดของการสึกหรอที่อนุญาต R สำหรับการเคลือบ: แอสฟัลต์คอนกรีต - 10-20 มม.; หินบด (กรวด) รักษาด้วยสารยึดเกาะอินทรีย์ -30-40 มม. หินบดจากหินบดที่ทนทาน - 40-50 มม. กรวด - 50-60 มม.
การวัดการสึกหรอการสึกหรอของซีเมนต์ แอสฟัลต์คอนกรีต และพื้นถนนเสาหินอื่นๆ ในแต่ละปีวัดโดยใช้เกณฑ์มาตรฐานที่วางไว้ที่ความหนาของผิวทางและมาตรวัดการสึกหรอ ด้วยวิธีการวัดการสึกหรอนี้ ถ้วยอ้างอิงที่ทำจากทองเหลืองจะถูกวางลงในสารเคลือบก่อน ด้านล่างของถ้วยทำหน้าที่เป็นพื้นผิวสำหรับการนับ นอกจากนี้ การสึกหรอยังถูกกำหนดโดยใช้แผ่น (เครื่องหมาย) รูปทรงสี่เหลี่ยมคางหมูที่ทำจากหินปูนหรือโลหะอ่อน ฝังอยู่ในสารเคลือบและขัดให้เข้ากัน
เพื่อตรวจสอบการสึกหรอของสารเคลือบคุณสามารถใช้ประเภทต่างๆได้ อุปกรณ์ไฟฟ้าสำหรับการวัดความหนาของชั้นในช่องว่างครึ่งชั้น ตัวอย่างเช่น ในประเทศเยอรมนี พวกเขาใช้ stratotest ของอุปกรณ์แม่เหล็กไฟฟ้า โดยอาศัยการสะท้อนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า อุปกรณ์ที่คล้ายกันนี้ยังได้รับการพัฒนาที่สาขาเลนินกราดของโซยุซดอร์เนีย
ข้อมูลที่เกี่ยวข้อง.
รถยนต์ที่กำลังเคลื่อนที่มีผลกระทบต่อการสึกหรอของสารเคลือบมากที่สุด ภายใต้ภาระที่ส่งไปยังล้อ ยางจะมีรูปร่างผิดปกติ (รูปที่ 6.7) ในกรณีนี้ ที่ทางเข้าของยางไปยังโซนหน้าสัมผัสที่มีการเคลือบในยาง จะเกิดการบีบอัด และที่ทางออกจากหน้าสัมผัส จะเกิดการขยายตัว เส้นทาง, ผ่านได้ทีละจุดบนรถบัสในระนาบสัมผัส 1 น้อยกว่าด้านนอก 1 ดังนั้นในระนาบการสัมผัส จุดจะเคลื่อนที่ด้วยความเร่งมากกว่าการเคลื่อนที่ก่อนที่จะสัมผัสกับสารเคลือบ ในเวลาเดียวกัน ความเร็วเชิงมุม a ในภาคส่วนนั้นแทบจะเท่ากัน ดังนั้นจุดจะผ่านไปตามเส้นทางที่มีความยาวหนึ่งโดยมีการลื่นไถลแทนที่จะกลิ้งไป
ภายใต้อิทธิพลของแรงเค้นในแนวสัมผัสที่เพิ่มขึ้นเหล่านี้ในระนาบของสนามแข่ง เกิดการเสียดสีของผิวเคลือบและยางของรถ แรงในวงสัมผัสที่ยิ่งใหญ่ที่สุดและการสึกหรอที่ยิ่งใหญ่ที่สุดเกิดขึ้นเมื่อรถเบรก การสึกหรอเมื่อขับรถบรรทุกจะมากกว่าการขับรถยนต์ประมาณ 2 เท่า ยิ่งความแข็งแรงของวัสดุเคลือบมากเท่าไร การสึกหรอของสารเคลือบตลอดความกว้างก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น บนการเคลือบที่ทำจากวัสดุที่มีความแข็งแรงต่ำ อัตราการสึกหรอจะสูงกว่ามาก และร่องและหลุมบ่อจะก่อตัวบ่อยขึ้น การใช้หินอัคนีสำหรับบดหินแทนหินตะกอนจะช่วยลดการสึกหรอได้ 60% การเพิ่มปริมาณน้ำมันดินจาก 5 เป็น 7% ช่วยลดการสึกหรอได้ 50-80%
ตารางที่ 6.5
การเสียรูปและการทำลายผิวทางคอนกรีตซีเมนต์ที่พบบ่อยที่สุด ทางหลวง
| ดู | ลักษณะและลักษณะของการกระจาย | สาเหตุที่เป็นไปได้มากที่สุด |
| ก. การเสียรูปและการทำลายของสารเคลือบ | ||
| รอยแตก | 1. ขวางผ่าน: | |
| ก) เทคโนโลยี | การตัดข้อต่อการขยายตัวที่ไม่เหมาะสมและมีคุณภาพต่ำ | |
| b) การปฏิบัติงาน | การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิการเคลือบเมื่อระยะห่างระหว่างรอยต่อการบีบอัดและการขยายตัวมากกว่าที่อนุญาต การทำงานของยานพาหนะที่มีน้ำหนักเกิน ความจุแบริ่งสารเคลือบ; การใช้โหลดโดยการสัมผัสชั้นเคลือบกับฐานอ่อน | |
| 2. พื้นผิวตามขวาง | ผลกระทบ ยานพาหนะเมื่อแผ่นคอนกรีตบิดเบี้ยวเนื่องจากการกระจายอุณหภูมิไม่สม่ำเสมอตามความหนาของสารเคลือบ | |
| 3. ขวางส่วนขอบของแผ่นคอนกรีตตามแนวตะเข็บ | การตัดข้อต่อขยายคุณภาพต่ำ การติดตั้งการเชื่อมต่อพินไม่ถูกต้อง | |
| 4. ผ่านตามยาว | ข้อบกพร่องในการสร้างตะเข็บตามยาว การเสียรูปที่แตกต่างกันของชั้นล่าง | |
| 5. การเอียงที่ส่วนมุมของแผ่นคอนกรีต | การสัมผัสพื้นกับฐานไม่เพียงพอ เพิ่มความเครียดในแผ่นพื้นเมื่อยานพาหนะผ่านไป | |
| 6. ผมร่วง | การเลือกองค์ประกอบส่วนผสมคอนกรีตที่ไม่น่าพอใจ การไม่ปฏิบัติตามกฎการดูแลพื้นผิวคอนกรีต ไม่เพียงพอ ชั้นป้องกันคอนกรีตเสริมแรง | |
| การเคลื่อนตัวของแผ่นคอนกรีตในแนวตั้ง | การก่อตัวของความผิดปกติ (หิ้ง การทรุดตัว) | การบดอัดของดินหรือฐานรากไม่ดี การสั่นของดินในฤดูหนาว การล้างวัสดุฐานออกจากใต้การเคลือบ |
| การแตกหักของขอบแผ่นพื้น | การยุบตัวและการยุบตัวของพื้นผิวขอบในบริเวณรอยต่อขยาย การบิ่นของขอบแผ่นพื้น | ไม่มีข้อต่อขยาย การอุดตันของข้อต่อการขยายตัว การปรากฏตัวของหิ้งระหว่างแผ่นพื้นที่อยู่ติดกัน |
| การทำลายฟิลเลอร์ข้อต่อ | การบิ่นของวัสดุซีล การนำออกจากตะเข็บด้วยล้อรถยนต์ | อายุของวัสดุปิดผนึก การเปลี่ยนรูปไม่ดีที่อุณหภูมิต่ำ ทนความร้อนต่ำ การเคลื่อนตัวของขอบแผ่นพื้นในแนวตั้งและแนวนอนอย่างมีนัยสำคัญ |
| การแปรปรวนของแผ่นคอนกรีต | การสูญเสียความมั่นคงตามยาวของแผ่นเคลือบ | ขาดอิสระในการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกภายใต้ความเค้นของอุณหภูมิ ข้อต่อก้นมีคุณภาพต่ำ ความผันผวนของอุณหภูมิอากาศสูงทุกปี |
| B. การเสียรูปและการทำลายพื้นผิวของแผ่นพื้นด้วยความแข็งแรงเพียงพอของผิวทาง | ||
| การสึกหรอ (การเสียดสี) | ลดความหนาของสารเคลือบเมื่อสัมผัสกับยานพาหนะ เกิดขึ้นในบริเวณที่มีการเบรกรถ บนทางลาด ก่อนถึงทางโค้ง ทางแยก ในพื้นที่ที่มีการจราจรหนาแน่น | ความต้านทานการสึกหรอของสารเคลือบไม่เพียงพอ |
| การปอกเปลือกและการหลุดร่อน | การลอกเกล็ดหินซีเมนต์ด้วยการบิ่นของมวลรวมในภายหลังให้มีความลึกสูงสุด 40 มม.: การโฟกัสต่อเนื่องตามแนวตะเข็บ | การละเมิดเทคโนโลยีในการเตรียมและวางส่วนผสมคอนกรีต การดูแลคอนกรีตชุบแข็งคุณภาพต่ำ การใช้สารเคมีกำจัดน้ำแข็ง การแช่แข็งคอนกรีตเคลือบเร็ว การผสมผสานระหว่างการใช้งานหนักของล้อ (โดยเฉพาะกับยางแบบมีกระดุม) ร่วมกับวงจรการแช่แข็งและการละลายคอนกรีตบ่อยครั้ง |
| หลุมบ่อ | การทำลายวงรีในท้องถิ่นและ ทรงกลมมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 5-10 ซม. และลึกสูงสุด 10 ซม | ความต้านทานไม่เพียงพอของสารเคลือบต่อแรงสัมผัสจากยานพาหนะ การยึดเกาะที่อ่อนแอของหินซีเมนต์ในการรวมตัว การปรากฏตัวของมวลรวมที่สกปรกและไม่ทนต่อน้ำค้างแข็งในคอนกรีต คุณภาพการบดอัดของแต่ละพื้นที่ของการเคลือบไม่ดี |
| อ่างล้างมือ | การทำลายสารเคลือบในท้องถิ่น มีรูปร่างเหมือนกับหลุมบ่อ แต่มีขนาดเล็กกว่า | การใช้มวลรวมหยาบที่ไม่ทนต่อความเย็นจัด การตกแต่งพื้นผิวเคลือบคุณภาพต่ำและการบดอัดส่วนผสมคอนกรีตไม่เพียงพอ |
| ข. การทำลายผิวทางถนน | ||
| พัก | การทำลายพื้นผิวถนนโดยสมบูรณ์ด้วยการบิดเบือนโปรไฟล์ตามขวางที่คมชัด | ความแรงของผิวถนนต่ำเมื่อเทียบกับที่กำหนดโดยสภาพการจราจร |
| หย่อนคล้อยและบวม | การบิดเบี้ยวของโปรไฟล์การเคลือบที่คมชัด มาพร้อมกับรอยแตกที่ตัดกันตามยาวและเฉียง | การขังน้ำของดินชั้นล่าง การปรากฏตัวของดินสั่นสะเทือน การแช่แข็งลึกของชั้นล่าง |
ข้าว. 6.7. การเสียรูปของยางล้อที่ส่งผลต่อการสึกหรอของสารเคลือบ:
A - โซนการบีบอัด B - โซนความตึงเครียด
การสึกหรอของสารเคลือบภายในถนนและความหนาของสารเคลือบเกิดขึ้นไม่สม่ำเสมอ และเกิดรอยเสียดสีบนสารเคลือบตามแนวแถบกลิ้ง ความลึกอาจแตกต่างกันตั้งแต่ไม่กี่มิลลิเมตรถึง 40-50 มม. ในร่องดังกล่าวในช่วงฝนตกจะมีการสร้างชั้นน้ำที่สำคัญซึ่งทำให้คุณภาพการยึดเกาะของพื้นผิวและการระบายน้ำลดลง
ค่าการสึกหรอเฉลี่ยของพื้นที่เคลือบทั้งหมด h CP, mm คือ:
h CP = k×h N, mm โดยที่ (6.1)
k คือค่าสัมประสิทธิ์การสึกหรอไม่สม่ำเสมอโดยเฉลี่ย 0.6-0.7;
h N - จำนวนการสึกหรอในแถบกลิ้ง mm
สำหรับการเคลือบขั้นสูง การสึกหรอจะวัดเป็นหน่วย มม. และสำหรับการเคลือบแบบเปลี่ยนผ่านจะวัดจากปริมาตรของการสูญเสียวัสดุในหน่วย m 3 /กม.
คุณสมบัติของการสึกหรอของพื้นผิวถนนที่ขรุขระการสึกหรอของพื้นผิวที่ขรุขระของพื้นผิวถนนจะแสดงออกมาในความสูงที่ลดลงและการเจียรของความหยาบมหภาคที่ไม่สม่ำเสมอ การลดความหยาบมหภาคของการเคลือบภายใต้อิทธิพลของล้อรถเกิดขึ้นในสองขั้นตอน (ดูรูปที่ 7.3) ในขั้นตอนแรก ทันทีหลังจากเสร็จสิ้นการก่อสร้าง ความหยาบของสารเคลือบจะลดลงเนื่องจากการแช่ของเม็ดหินบดของชั้นสึกหรอเข้าไปในชั้นเคลือบที่อยู่ด้านล่าง ขนาดของการแช่นี้ขึ้นอยู่กับความเข้มและองค์ประกอบของการเคลื่อนไหว ขนาดของหินที่ถูกบด และความแข็งของสารเคลือบ ประเมินความแข็งของการเคลือบโดยความลึกของการจุ่มเข็มทดสอบความแข็งและสำหรับผิวทางแอสฟัลต์คอนกรีตแบ่งออกเป็น: แข็งมาก - 0-2 มม.; แข็ง - 2-5 มม. ปกติ - 5-8 มม. นุ่ม - 8-12 มม. นุ่มมาก - 12-18 มม. การเคลือบคอนกรีตซีเมนต์มีความแข็งอย่างยิ่ง
การกำหนดการสึกหรอของสารเคลือบโดยการคำนวณค่าเฉลี่ยความหนาของพื้นผิวถนนที่ลดลงต่อปีเนื่องจากการสึกหรอสามารถกำหนดได้โดยใช้สูตรของศาสตราจารย์ บธ. Korsunsky (ควรสังเกตว่าการศึกษาเหล่านี้ดำเนินการมานานกว่า 50 ปีที่แล้วและค่าเชิงปริมาณของผลลัพธ์ไม่สามารถใช้ได้กับถนนและรถยนต์สมัยใหม่มากนัก):
ชั่วโมง = ก + ข×B (6.2)
ชั่วโมง = ก + โดยที่ (6.3)
h - การสึกหรอของการเคลือบเป็นประจำทุกปี mm;
a เป็นพารามิเตอร์ที่ขึ้นอยู่กับความต้านทานต่อสภาพอากาศของสารเคลือบและสภาพภูมิอากาศเป็นหลัก
b เป็นตัวบ่งชี้ขึ้นอยู่กับคุณภาพ (ความแข็งแรงเป็นหลัก) ของวัสดุเคลือบ ระดับความชื้น องค์ประกอบ และความเร็วในการเคลื่อนที่
B - ปริมาณจราจรล้านตันรวมต่อปี N»0.001×V (N - ความหนาแน่นของการจราจร ยานพาหนะ/วัน)
การสึกหรอของผิวทางในช่วง T ปี โดยคำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบและความหนาแน่นของการจราจรในอนาคตในความก้าวหน้าทางเรขาคณิต สามารถกำหนดได้จากสูตร
ชั่วโมง Т = a×T + × โดยที่ (6.4)
ชั่วโมง T - การสึกหรอของสารเคลือบในช่วง T ปี mm;
N 1 - ความหนาแน่นของการจราจรในปีเดิม ยานพาหนะ/วัน;
K=1.05-1.07 - ค่าสัมประสิทธิ์โดยคำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของการเคลื่อนไหว
q 1 เป็นตัวบ่งชี้ความหนาแน่นของการจราจรที่เพิ่มขึ้นทุกปี q 1 >1.0
ค่าของพารามิเตอร์ a และ b แสดงไว้ในตาราง 6.6.
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เริ่มมีการใช้ยางที่มีสตั๊ดหรือโซ่เพื่อปรับปรุงเสถียรภาพของยานพาหนะ ประสบการณ์แสดงให้เห็นว่าสิ่งนี้เพิ่มการสึกหรอของพื้นผิวถนนได้อย่างมาก
ตารางที่ 6.6
หมายเหตุ 1. ค่าเฉลี่ยของ a และ b ใช้สำหรับถนนที่อยู่ในเขตความชื้นปานกลาง (เขตภูมิอากาศถนน III) และสร้างขึ้นจากวัสดุหินที่ตรงตามข้อกำหนดของมาตรฐาน 2. สำหรับถนนที่มีการปรับปรุงทางเท้าซึ่งตั้งอยู่ในเขตที่มีความชื้นมากเกินไป (เขตภูมิอากาศของถนน II) ขีดจำกัดบนจะได้รับการยอมรับ และสำหรับถนนที่ตั้งอยู่ในพื้นที่ที่มีสภาพอากาศแห้ง (โซนภูมิอากาศของถนน IV และ V) ขีดจำกัดล่างของ ค่า a และ b 3. สำหรับถนนที่มีหินบดและพื้นผิวกรวดที่อยู่ในพื้นที่ที่มีความชื้นมากเกินไปจะยอมรับขีด จำกัด ล่างและในพื้นที่ที่มีสภาพอากาศแห้ง - ขีด จำกัด บน a และ b 4. หากความกว้างของถนนเกิน 7.0 ม. ค่า b จะลดลง 15% และหากน้อยกว่า 6.0 ม. ค่า b จะเพิ่มขึ้น 15%
ในขณะที่สัมผัสกับสารเคลือบ เดือยแต่ละอันจะกระแทกด้วยความเร็วสูง หนามแหลมมีมวลน้อยมาก แต่การกระแทกซ้ำ ๆ ซ้ำ ๆ ในที่เดียวจะช่วยให้ชั้นบนสุดของสารเคลือบอ่อนลง ผลกระทบจากการเสียดสีที่มากขึ้นนั้นเกิดจากการที่เดือยแหลมโผล่ออกมาจากบริเวณหน้าสัมผัส โดยที่ยางพร้อมกับเดือยไถลไปตามพื้นผิวของสารเคลือบเพื่อขัดถู
ระยะเวลาการสึกหรอของผิวทางแอสฟัลต์คอนกรีตเมื่อใช้งานยางด้วยโซ่และสตั๊ดลดลง 2-3 เท่า แม้แต่บนพื้นผิวที่ทำจากแอสฟัลต์คอนกรีตหล่อกำลังสูงบนทางหลวงของเยอรมนี ซึ่งยานพาหนะที่ติดตั้งยางแบบกระดุมจะเคลื่อนที่ได้ หลังจากผ่านไป 1-2 ปี ร่องจะก่อตัวตามแถบกลิ้งที่มีความลึกสูงสุด 10 มม.
ดังนั้นภายใต้สภาพการทำงานของถนนในรัสเซีย การใช้ยางที่มีสตั๊ดและโซ่หิมะบนถนนสาธารณะจึงควรถูกจำกัดอย่างเคร่งครัด
เป็นเกณฑ์ของรัฐจำกัด ผิวถนนขึ้นอยู่กับการสึกหรอสามารถยอมรับค่าการสึกหรอที่อนุญาต N I ได้: สำหรับทางเท้าคอนกรีตแอสฟัลต์ 10-20 มม. สำหรับหินบดและกรวดที่รักษาด้วยสารยึดเกาะอินทรีย์ - 30-40 มม. เศษหินจากเศษหินที่ทนทาน - 40-50 มม. กรวด - 50-60 มม.
ด้วยเหตุนี้ องค์กรบำรุงรักษาถนนเมื่อรับถนนหลังการก่อสร้างหรือซ่อมแซมที่มีการเสริมแรง จะต้องกำหนดให้ผู้สร้างถนนกำหนดให้การเคลือบมีความหนามากกว่าที่คำนวณจากสภาพความแข็งแรงตามปริมาณการสึกหรอที่อนุญาต เช่น
ชั่วโมง P = ชั่วโมง PR + H I, mm โดยที่ (6.5)
ชั่วโมง PR - คำนวณความหนาของทางเท้าตามความแข็งแรงของทางเท้า mm
การวัดการสึกหรอ- การสึกหรอต่อปีเป็นเศษส่วนของมม. ของคอนกรีตซีเมนต์ แอสฟัลต์คอนกรีต และผิวทางเสาหินอื่นๆ วัดโดยใช้เกณฑ์มาตรฐานที่ฝังอยู่ในความหนาของผิวทางและเกจวัดการสึกหรอ ด้วยวิธีการวัดการสึกหรอนี้ ถ้วยอ้างอิงที่ทำจากทองเหลืองจะถูกวางลงในสารเคลือบก่อน ด้านล่างของถ้วยทำหน้าที่เป็นพื้นผิวสำหรับการนับ
นอกจากนี้ การสึกหรอยังถูกกำหนดโดยใช้แผ่น (เครื่องหมาย) รูปทรงสี่เหลี่ยมคางหมูที่ทำจากหินปูนหรือโลหะอ่อน ฝังอยู่ในสารเคลือบและขัดให้เข้ากัน เพื่อตรวจสอบการสึกหรอของสารเคลือบ สามารถใช้อุปกรณ์ไฟฟ้าหรือ georadar ประเภทต่างๆ เพื่อวัดความหนาของชั้นในช่องว่างครึ่งชั้น
ด้วยข้อมูลเกี่ยวกับการสึกหรอจริงของการเคลือบและการสึกหรอสูงสุดที่อนุญาต จะกำหนดค่าสัมประสิทธิ์การสึกหรอของการเคลือบ
การสึกหรอ (การเสียดสี)- การทำลายพื้นผิวถนนประเภทหลักกำหนดเงื่อนไขและข้อกำหนดในการให้บริการ การสึกหรอคือการลดความหนาของสารเคลือบเนื่องจากการสูญเสียวัสดุระหว่างการใช้งานภายใต้อิทธิพลของล้อรถยนต์และปัจจัยทางธรรมชาติ
การสึกหรอของสารเคลือบเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของแรงในแนวสัมผัสที่กระทำในระนาบของเครื่องหมาย ล้อรถและเกิดจากการทำงานของยางเพื่อเอาชนะแรงเสียดทาน ความเค้นในแนวสัมผัสในระนาบของแทร็กทำให้เกิดการเสียดสีของพื้นผิวถนนและยางรถยนต์ตลอดเส้นทาง ความเครียดดังกล่าวเพิ่มขึ้นจากอิทธิพลที่ซับซ้อนที่ทำให้ยางล้อลื่นไถลไปในระนาบของสนามแข่งภายใต้สภาวะการหมุนปกติ นอกจากนี้ ปัจจัยทางธรรมชาติยังส่งผลต่อการสึกหรอที่เพิ่มขึ้น เนื่องจากวัสดุเคลือบจะอ่อนตัวลงเมื่ออิ่มตัวด้วยน้ำ และในฤดูหนาวเนื่องจากการแข็งตัว
การสึกหรอของสารเคลือบจะเกิดขึ้นทั่วทั้งความกว้างของถนน แต่ส่วนใหญ่จะเกิดบนแถบกลิ้ง ซึ่งล้อรถมักจะผ่านไปในรางเดียว ในการศึกษา ปริมาณการสึกหรอตามอัตภาพถือว่ามีการกระจายอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งพื้นที่การเคลือบ ในกรณีนี้ ค่าการสึกหรอโดยเฉลี่ย h av mm คือ h av =kh n โดยที่ k คือค่าสัมประสิทธิ์การสึกหรอที่ไม่สม่ำเสมอโดยเฉลี่ย 0.6-0.7 ชั่วโมงคือจำนวนการสึกหรอในแถบกลิ้ง mm
สำหรับการเคลือบขั้นสูง การสึกหรอจะวัดเป็นหน่วยมิลลิเมตร และสำหรับการเคลือบแบบเปลี่ยนผ่านและแบบธรรมดาที่สุดจะวัดจากปริมาตรการสูญเสียวัสดุ m 3 /กม.
นอกจากการสึกหรอแล้ว พื้นผิวถนนยังอาจเกิดการเสียรูปและถูกทำลายได้ ตามที่อธิบายไว้ด้านล่างและแสดงไว้ในรูปที่ 1 25 และ 26.
การปอกเปลือก- การสัมผัสพื้นผิวเคลือบ การแยกฟิล์มพื้นผิวบางและสะเก็ดของวัสดุเคลือบ การเปลี่ยนรูปภายใต้อิทธิพลของน้ำและน้ำค้างแข็ง รวมถึงล้อรถ กระบวนการนี้จะเข้มข้นเป็นพิเศษในฤดูใบไม้ผลิ เมื่อชั้นบนของสารเคลือบมักจะได้รับความร้อนจากแสงแดดในตอนกลางวันและกลายเป็นน้ำแข็งในเวลากลางคืน การลอกจะเกิดขึ้นยิ่งเข้มข้น ความพรุนก็จะยิ่งสูงขึ้น และความแข็งแรงของวัสดุเคลือบก็จะยิ่งต่ำลง กระบวนการปอกเปลือกยังพัฒนาจากการกระทำของคลอไรด์ที่ใช้ในการต่อสู้กับน้ำแข็ง เป็นอันตรายอย่างยิ่งสำหรับผิวทางคอนกรีตซีเมนต์ที่มีรูพรุนบนพื้นผิวสูง คลอไรด์ช่วยเพิ่มการหลุดลอกของสารเคลือบโดยทางอ้อม ช่วยลดความต้านทานต่อน้ำค้างแข็งของคอนกรีต ผลกระทบเหล่านี้ทำให้เกิดการปลดปล่อยความร้อนแฝงของการละลายของน้ำแข็งบนชั้นเคลือบ ซึ่งเป็นผลมาจากการละลายและแข็งตัวอีกครั้ง หากต้องการหยุดการลอกจำเป็นต้องลดความพรุนของส่วนบนของสารเคลือบโดยการบำบัดในฤดูร้อนด้วยน้ำมันดินโดยมีวัสดุแร่ละเอียดกระจายอยู่
บิ่น- กระบวนการทำลายสารเคลือบที่ตามมาหลังจากการลอก โดยในระหว่างนั้นจะมีการแยกเม็ดแร่ขนาดใหญ่ออกจากสารเคลือบ ไม่เพียงแต่ชิปเคลือบชนิดเปลี่ยนผ่านเท่านั้น แต่ยังรวมถึงชิปขั้นสูงทั้งหมดด้วยเนื่องจากสูญเสียการเชื่อมต่อระหว่างเกรนของวัสดุ วัสดุจากการเคลือบคอนกรีตซีเมนต์ที่มีรูพรุนจะแตกสลายอันเป็นผลมาจากกระบวนการลอกที่เพิ่มขึ้น เม็ดหินบดที่มีการยึดเกาะไม่ดีกับน้ำมันดิน (เม็ดซิลิกอน) หลุดออกจากทางเท้าคอนกรีตแอสฟัลต์ สาเหตุของการบิ่นของการเคลือบก็เนื่องมาจากส่วนผสมมีคุณภาพต่ำเนื่องจากการขนส่งในรถดัมพ์ (ทรายที่ตกค้างเข้าไปในการเคลือบ) การกลิ้งของการเคลือบในสภาพอากาศหนาวเย็นและมีฝนตก เป็นต้น กระบวนการนี้สามารถหยุดได้โดยการวาง ชั้นป้องกัน
ขอบแตก- การทำลายสารเคลือบในสถานที่ที่สัมผัสกับริมถนน ซึ่งเกิดขึ้นบ่อยที่สุดในกรณีของรถบรรทุกหนักที่ขับข้ามขอบของสารเคลือบ นอกจากนี้บนทางเท้าคอนกรีตซีเมนต์ขอบจะแตกออกตามรอยต่อขยายเมื่อคุณภาพของคอนกรีตต่ำหรือเมื่อไม่มีการเชื่อมต่อระหว่างแผ่นพื้น เมื่อรถเคลื่อนที่ผ่านตะเข็บ แผ่นพื้นจะโค้งงอ และหากไม่มีการเชื่อมต่อที่ดีระหว่างแผ่นพื้น ล้อจะชนกับขอบของแผ่นพื้นถัดไป เมื่อสร้างถนนขอบของทางเท้าจะต้องได้รับการปกป้องไม่ให้หลุดออกโดยมีวัตถุประสงค์เพื่อติดตั้งแถบเสริม (ขอบ) ที่ริมถนน บนถนนที่ไม่มีแถบดังกล่าวจะต้องทำระหว่างงานซ่อมแซม
คลื่น- สิ่งเหล่านี้เป็นการเสียรูปที่เกิดขึ้นบนสารเคลือบที่มีความเป็นพลาสติกมากเกินไป ชั้นบนสุดของผิวทางแอสฟัลต์คอนกรีต ภายใต้อิทธิพลของแรงสัมผัส โดยเฉพาะในระหว่างการเบรก การเคลื่อนตัวบนทางลาด และในสถานที่ที่การขนส่งสาธารณะหยุด คลื่นหรือรอยพับมักก่อตัวขึ้นในสภาพอากาศร้อนเป็นหลัก สภาพอากาศที่มีแดดจัดเมื่อเคลือบมีความร้อนสูงถึง 60° หรือมากกว่า บนพื้นผิวดินและกรวดที่มีความยืดหยุ่นมากเกินไปซึ่งเคลือบด้วยสารยึดเกาะอินทรีย์ คลื่นอาจถึงขนาดจนไม่สามารถขับขี่บนถนนได้ ส่งผลให้ยานพาหนะเคลื่อนที่ไปข้างถนน การก่อตัวของคลื่นสามารถหยุดได้โดยการกระจายวัสดุแร่ที่มีมุมแหลมละเอียด จากนั้นจึงกลิ้งด้วยลูกกลิ้งหนักบนลูกกลิ้งโลหะ คลื่นประเภทหนึ่งมีการหย่อนคล้อย ซึ่งวัสดุเคลื่อนที่ในทิศทางตามขวาง ตัวอย่างเช่น ในสถานที่ที่บริการขนส่งสาธารณะหยุด วัสดุจะถูกแทนที่ด้วยขอบถนน
หวี- ประเภทของการทำลายของสารเคลือบชนิดเปลี่ยนผ่าน ส่วนใหญ่เป็นกรวด และบางครั้งก็เป็นสารเคลือบชนิดขั้นสูงที่มีน้ำหนักเบา หวีมีลักษณะยื่นออกมาตามขวางชัดเจนสม่ำเสมอไม่มากก็น้อยสลับกับร่อง เพื่อขจัดข้อเสียเปรียบนี้จำเป็นต้องทำการดองผิวเคลือบตามด้วยการแก้ไขโปรไฟล์ถนนโดยใช้รถเกลี่ยดินและการกลิ้ง
กะ- การเสียรูปของสารเคลือบที่เกิดขึ้นภายใต้การกระทำของแรงสัมผัสจากล้อรถ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบริเวณที่มีการเบรก การเปลี่ยนแปลงจะเกิดขึ้นส่วนใหญ่ในกรณีที่ไม่มีการเชื่อมต่อที่เหมาะสมของการเคลือบกับฐานหรือชั้นบนของการเคลือบกับชั้นล่าง การเปลี่ยนแปลงจะมาพร้อมกับรอยแตกร้าว ในบริเวณที่มีแรงเฉือน โดยเฉพาะในรอยแตกร้าว สารเคลือบจะเริ่มยุบตัว
รอยบุบ- การกดทับในการเคลือบพลาสติกในรูปแบบของรอยประทับของลวดลายยางรถยนต์หรือรอยทางของยานพาหนะที่ถูกตีนตะขาบซึ่งเกิดขึ้นในสภาพอากาศร้อน
รอยแตกเกิดขึ้นบนทางเท้าคอนกรีตซีเมนต์ มักทำหน้าที่เป็นสัญญาณของความแข็งแรงไม่เพียงพอและเป็นจุดเริ่มต้นของการทำลายล้าง รอยแตกตามอุณหภูมิตามขวางจะเกิดขึ้นที่ระยะห่างระหว่างตะเข็บมาก และในกรณีที่เกิดการยึดเกาะ แผ่นพื้นคอนกรีตด้วยฐานและสูญเสียความสามารถในการเคลื่อนที่เมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง
รอยแตกตามยาวเกิดขึ้นเมื่อเกรดย่อยไม่ได้ถูกบดอัดอย่างสม่ำเสมอ - เมื่อขอบของมันถูกบดอัดน้อยกว่าตรงกลาง เริ่มเกิดการตกตะกอน รอยแตกแบบเฉียงปรากฏขึ้นเหนือช่องว่างในท้องถิ่น - ตะกอนของชั้นล่างและมีการเคลือบที่แข็งแกร่งไม่เพียงพอ
อุณหภูมิตามขวางรอยแตกก่อตัวบนสารเคลือบซึ่งพื้นผิวได้รับการบำบัดด้วยสารยึดเกาะอินทรีย์โดยมีอุณหภูมิอากาศลดลงอย่างรวดเร็วในฤดูใบไม้ร่วงและมีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างมากในฤดูหนาว มีการกระจายอย่างสม่ำเสมอในระยะทางที่กำหนด (6-10 ม.) เกิดขึ้นเนื่องจากความต้านทานไม่เพียงพอของวัสดุเคลือบต่อความเค้นของอุณหภูมิ
รอยแตกตามแนวแกนบนทางเท้าคอนกรีตแอสฟัลต์จะปรากฏขึ้นเนื่องจากการประกบที่ไม่ดีของส่วนผสมแอสฟัลต์คอนกรีตของแถบสองแถบที่อยู่ติดกัน เมื่อส่วนผสมร้อนอยู่ติดกับแถบเย็นที่วางไว้ก่อนหน้านี้ รอยแตกร้าวแบบเฉียงคือการเกิดรอยแตกตามขวางและตามยาวที่มีความแข็งแรงในการเคลือบไม่เพียงพอ
เครือข่ายของรอยแตกเกิดขึ้นบนพื้นถนนโดยปกติเมื่อความแข็งแรงของฐานไม่เพียงพอ โดยเฉพาะอย่างยิ่งบ่อยครั้งที่เครือข่ายรอยแตกก่อตัวขึ้นในฤดูใบไม้ผลิเมื่อดินที่มีน้ำขังทำให้เกิดการโก่งตัวของฐานขนาดใหญ่ภายใต้ภาระ วัสดุเคลือบที่มีความแข็งมากขึ้นไม่สามารถทนต่อการโก่งตัวดังกล่าวได้ซึ่งเป็นผลมาจากการที่รอยแตกปรากฏขึ้น รอยแตกทุกประเภทข้างต้นแสดงไว้ด้านล่าง
ประสบการณ์ของประเทศสแกนดิเนเวีย
การสึกหรอของผิวทางแอสฟัลต์คอนกรีตที่มียางแบบกระดุม
บทความนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่ออำนวยความสะดวกและเร่งการปรับตัวให้เข้ากับสภาพของรัสเซียในต่างประเทศโดยเฉพาะสแกนดิเนเวียประสบการณ์ในการออกแบบการก่อสร้างการบำรุงรักษาและการใช้งานทางหลวงโดยคำนึงถึงการสึกหรอของพื้นผิวถนนด้วยยางแบบกระดุม
ปัญหาการร่องเป็นปัญหาเร่งด่วนที่สุดปัญหาหนึ่ง ควบคู่ไปกับ “โรค” บนท้องถนนอื่นๆ ที่มีอายุมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวข้องกับนักออกแบบ ผู้สร้าง ผู้ปฏิบัติงาน และเจ้าของทางหลวงที่มีการจราจรหนาแน่น และ/หรือตั้งอยู่ในเขตภูมิอากาศของถนน I และ II และในพื้นที่ภูเขาสูง
สรุปผลการศึกษาที่ดำเนินการใน ต่างประเทศด้วยสภาพอากาศหนาวเย็นตลอดจนการสำรวจสภาพการปฏิบัติงานและทางเทคนิคของพื้นผิวถนนในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กแสดงให้เห็นว่าสาเหตุสำคัญของการเกิดร่องบนทางเท้าที่ไม่แข็งกระด้างคือการสึกหรอจากยางที่มีหมุด ยางแบบสตั๊ดที่ใช้ในฤดูหนาว (และไม่เพียงแต่) จะให้ผลคล้ายกับโรงสีถนน แต่จะมีผลน้อยกว่าเท่านั้น
การสึกหรอประจำปีของชั้นบนสุดของทางเท้าคอนกรีตแอสฟัลต์บนถนนที่มีระดับความเข้มข้นของการจราจรต่างกันจะแตกต่างกันไปในช่วงกว้างพอสมควร - ตั้งแต่ 5 ถึง 10 มม. ขึ้นไป
น่าเสียดายที่เอกสารด้านกฎระเบียบปัจจุบันในสหพันธรัฐรัสเซียไม่ได้คำนึงถึงการสึกหรอของพื้นผิวถนนด้วยยางแบบกระดุม ไม่มีวิธีการทำนายการสึกหรอนี้รวมถึงข้อกำหนดสำหรับความต้านทานการสึกหรอของพื้นผิวถนนในประเภททางเทคนิคที่แตกต่างกัน
ในเวลาเดียวกันในประเทศสแกนดิเนเวีย (โดยเฉพาะฟินแลนด์และสวีเดน) รัฐทางตอนเหนือของสหรัฐอเมริกา แคนาดา และประเทศอื่น ๆ มีการวิจัยทางวิทยาศาสตร์จำนวนมากเกี่ยวกับปัญหานี้ วิธีการประเมินปริมาณการสึกหรอมี ได้รับการพัฒนาและเสนอวิธีการลดการร่อง
ความเกี่ยวข้องและสถิติ
ตามการวิจัยของ Unhola (1997) ในประเทศฟินแลนด์ รถยนต์นั่งส่วนบุคคลที่มียางแบบกระดุมสี่เส้นที่ความเร็ว 100 กม./ชม. ระยะทางมากกว่า 100 กม. ในปี 1960 ใช้วัสดุเคลือบหมดไป 11 กก. ในปี 1990 - เพียง 2.5 กก. . การวิจัยโดย Lampinen (1993) แสดงให้เห็นว่าร่องลดลงโดยการแนะนำ ระบบที่มีประสิทธิภาพการจัดการสภาพทางเท้า (Pavement Management System) พร้อมทั้งควบคุมข้อกำหนดยางสตัดลดความเร็วในการขับขี่ใน ช่วงฤดูหนาวและการใช้มวลรวมหินคุณภาพสูงสำหรับแอสฟัลต์คอนกรีต
การสึกหรอของสารเคลือบในสวีเดนอยู่ที่ 100 กรัม/คัน-กม. ในปี 1975 แต่เพียง 20 กรัม/คัน-กม. ในปี 1995 (Jacobson, 1997) การวิจัยของ Gustafson (1997) พบว่าในช่วงฤดูหนาวปี พ.ศ. 2531-2532 พื้นผิวถนนในสวีเดนสูญเสียวัสดุ 450,000 ตัน ชาวสวีเดนเสียค่าใช้จ่ายประมาณ 35 ล้านเหรียญ Öberg (1997) รายงานตัวเลขเดียวกัน โดยสังเกตว่าค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมในการกำจัดการสึกหรอของเครื่องหมายจราจรและการทำความสะอาดป้ายถนนจากการปนเปื้อนลดลงจาก 4-8 ล้านเหรียญสหรัฐ เหลือ 2-4 ล้านเหรียญสหรัฐ
Jacobson และ Hornwall ในปี 1999 สรุปว่า 60-90% ของร่องบนถนนที่มีผู้คนพลุกพล่านมีสาเหตุมาจากยางที่มีกระดุม
การทดสอบเครื่องจำลอง DD ที่ดำเนินการโดยสถาบันการขนส่งทางถนนแห่งสวีเดน (VTI) แสดงให้เห็นว่ายางที่มีสตั๊ดน้ำหนักเบา (1.0 กรัม) ทำให้เกิดการสึกหรอของยางครึ่งหนึ่งที่มีสตั๊ดเหล็กที่หนักกว่า (1.8 กรัม) (Jacobson และ Wågberg, 1998) แม้จะมีการใช้ยางแบบสตั๊ดเพิ่มมากขึ้น การสึกหรอของยางก็ลดลงอย่างเห็นได้ชัด (Jacobson และ Hornwall, 1999) ขณะนี้รัฐบาลสวีเดนได้ตัดสินใจที่จะบังคับใช้ยางแบบมีปุ่มสตั๊ดในสภาพที่ลื่นในฤดูหนาว (Öberg, 2002)
จากการวิจัยของ Løberg (1997) ยางแบบมีหมุดทำให้วัสดุสึกหรอถึง 300,000 ตันต่อปี บนถนนลาดยางระยะทาง 63,000 กม. ของนอร์เวย์
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ทุกประเทศในสแกนดิเนเวียได้เห็นแนวโน้มอย่างต่อเนื่องในการลดการสึกหรอของยางแบบมีปุ่มสตั๊ด ปัจจัยที่มีส่วนทำให้เกิดสิ่งนี้จะมีการกล่าวถึงโดยละเอียดด้านล่าง
กฎระเบียบข้อบังคับเกี่ยวกับการใช้ยางแบบสตั๊ดในประเทศสแกนดิเนเวีย
ยางสตัดได้รับอนุญาตให้ใช้ในฤดูหนาว (โดยมีข้อจำกัดตามฤดูกาล) ในเดนมาร์ก ฟินแลนด์ นอร์เวย์ และสวีเดน ในเดนมาร์กและสวีเดน ระยะเวลาการใช้ยางแบบสตั๊ดที่ได้รับอนุญาตจะเท่ากัน (ตั้งแต่วันที่ 1 ตุลาคม ถึง สิ้นเดือนเมษายน) ในฟินแลนด์และนอร์เวย์ - ตั้งแต่วันที่ 1 พฤศจิกายนถึงวันจันทร์แรกหลังเทศกาลอีสเตอร์ (ยกเว้นนอร์เวย์เหนือซึ่งช่วงเวลานี้จะขยายออกไปเล็กน้อย) ในฟินแลนด์และสวีเดน จำนวนสตั๊ดที่ติดตั้งบนยางหนึ่งล้อ การยื่นออกมาของสตั๊ด และน้ำหนักของยางจะได้รับการควบคุม ในประเทศนอร์เวย์ข้อกำหนดเหล่านี้ค่อนข้างผ่อนคลาย ตารางที่ 1 แสดงบทสรุปของกฎระเบียบที่บังคับใช้ในประเทศสแกนดิเนเวีย (“Ordic Regulations”, 2003)
แท็บ 1.สรุปกฎระเบียบยางสตั๊ดของสแกนดิเนเวีย
| ประเทศ | ฤดูกาลที่อนุญาตให้ใช้ยางแบบสตั๊ด | จำนวนสตัดบนยางหนึ่งเส้น ชิ้น | หนามแหลมยื่นออกมา | แรงขัดขวาง/น้ำหนัก |
| เดนมาร์ก | ตั้งแต่วันที่ 1 ตุลาคม ถึง 30 เมษายน | ไม่ จำกัด | ไม่ จำกัด | ไม่ จำกัด |
| ฟินแลนด์ | ตั้งแต่วันที่ 1 พฤศจิกายนถึงวันจันทร์แรกหลังอีสเตอร์ | ปริมาณขึ้นอยู่กับขนาดยาง: ยางขนาด 13” – สูงสุด 90 ชิ้น ยาง 14 – 15"-สูงสุด 110 ชิ้น |
PC – 3.2 มม.CV – 3.5 มม | |
| นอร์เวย์ | ตั้งแต่วันที่ 1 พฤศจิกายนถึงวันจันทร์แรกหลังอีสเตอร์ (ทางตอนเหนือของนอร์เวย์ ตั้งแต่วันที่ 16 ตุลาคม ถึง 30 เมษายน) | ยาง 14 – 15"-สูงสุด 110 ชิ้น ยาง 16” ขึ้นไป – สูงสุด 150 ชิ้น |
PC – 3.2 มม.CV – 3.7 มม | PC 120N/3.1g. C/LT 180N/2.3g. |
| สวีเดน | ตั้งแต่วันที่ 1 ตุลาคม ถึง 30 เมษายน | ปริมาณขึ้นอยู่กับขนาดยาง: ยางขนาด 13” – สูงสุด 90 ชิ้น ยาง 14 – 15"-สูงสุด 110 ชิ้น ยาง 16” ขึ้นไป – สูงสุด 130 ชิ้น |
PC – 3.2 มม.CV – 3.5 มม | PC 120N/3.1g. C/LT 180N/2.3g. |
| ไอซ์แลนด์ | ตั้งแต่วันที่ 1 พฤศจิกายน ถึง 15 เมษายน |
ในฟินแลนด์มีการใช้ยางแบบสตั๊ดมาตั้งแต่ปี 1960 และในฤดูหนาวจะมีการติดตั้งยางดังกล่าวกับรถยนต์นั่งส่วนบุคคลประมาณ 95% การเคลือบพื้นผิวถนนเพื่อต่อต้านน้ำแข็งในฟินแลนด์นั้นดำเนินการโดยใช้เกลือถนน การใช้เกลือและยางสตั๊ดร่วมกันทำให้เกิดผลเสียต่อสิ่งแวดล้อมหลายประการ ในช่วงต้นทศวรรษ 1990 รัฐบาลฟินแลนด์ได้ทำการทดลองหลายครั้งเพื่อพิจารณาความเป็นไปได้ในการลดจำนวนรถยนต์ที่มียางแบบกระดุมและลดการใช้เกลือ (หรือทั้งสองอย่างรวมกัน) การวิจัยแสดงให้เห็นว่า เมื่อคำนึงถึงต้นทุนทางเศรษฐกิจและสังคมที่เกี่ยวข้องกับความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นของอุบัติเหตุทางถนน การใช้ยางแบบมีปุ่มและการบริโภคเกลือในระดับปัจจุบันจึงมีความเหมาะสม
หากในประเทศฟินแลนด์มีการใช้ยางแบบสตั๊ดจำนวนมาก ในนอร์เวย์ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา พวกเขาได้พยายามจำกัดการใช้งานนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการตั้งถิ่นฐานในเมือง ซึ่งถนนไม่มีหิมะเกือบตลอดฤดูหนาว เป็นที่ยอมรับกันว่ายางแบบมีสตั๊ดสร้างมลพิษฝุ่นได้มากถึง 17% ในเมือง (Krokeborg, 1998) ในออสโล ในปี 1999 เพื่อลดการใช้ยางแบบมีกระดุมลง 20% จึงมีการออกกฤษฎีกาให้จัดเก็บภาษีสำหรับยางเหล่านี้เป็นจำนวน 160 ดอลลาร์ ทางการนอร์เวย์ส่งเสริมการใช้ยางสำหรับฤดูหนาวและโซ่หิมะแบบไม่มีหมุด (Fridstrom, “Winter Tyres and Chains”, 1998)
นักวิจัยบางคนรายงาน ความพยายามที่ไม่สำเร็จลดการใช้ยางสตัดในสวีเดน (“ยางสตั๊ดด์”, 2001) ข้อจำกัดที่เสนอไว้ไม่ได้ให้ผลลัพธ์ และในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การใช้ยางแบบสตั๊ดก็เพิ่มขึ้นเล็กน้อย
ทางเลือกแทนยางสตั๊ด
ทางเลือกหลักในการทดแทนหนามแหลมคือวิธีดั้งเดิมในการบำรุงรักษาถนนในฤดูหนาว ซึ่งรวมถึงการโปรยทรายบนพื้นผิวน้ำแข็ง (วิธีเสียดสี) การรักษาเชิงป้องกันเคลือบจนชั้นน้ำแข็งก่อตัวหรือละลายน้ำแข็งหรือชั้นน้ำแข็งหิมะ (หากก่อตัวแล้ว) ด้วยเกลือถนน ( วิธีการทางเคมี- ทั้งหมดนี้ส่งผลเสียต่อสิ่งแวดล้อมและสุขภาพของมนุษย์
ประสบการณ์ทั้งในและต่างประเทศในการใช้งานถนนในฤดูหนาวแสดงให้เห็นว่ามีการห้ามใช้ยางแบบมีสตั๊ด แม้ว่าจะใช้งานแล้วก็ตาม วิธีดั้งเดิมการบำรุงรักษาในช่วงฤดูหนาวส่งผลให้จำนวนอุบัติเหตุเพิ่มขึ้น
วิธีแรงเสียดทานเป็นทางเลือกหลักแทนยางแบบสตั๊ด อย่างไรก็ตาม การใช้ทรายที่เพิ่มขึ้นส่งผลให้ฝุ่นบนท้องถนนเพิ่มมากขึ้น การศึกษาโรคระบบทางเดินหายใจที่เกิดจากฝุ่นบนถนนพบว่าการใช้ทรายเพิ่มขึ้นไม่ได้ให้ข้อได้เปรียบเมื่อเปรียบเทียบกับการใช้ยางแบบกระดุม นอกจากนี้ต้องคำนึงถึงค่าใช้จ่ายในการกระจายและกำจัดทรายด้วย
ทางการฟินแลนด์มีความคืบหน้าในการลดปริมาณฝุ่นโดยรวมที่เกิดจากทรายเสียดสี เพื่อจุดประสงค์นี้ ได้มีการกำหนดข้อกำหนดสำหรับคุณภาพของวัสดุทรายและใช้เทคโนโลยีการกระจายทรายเปียก (Valtonen, 2002) เป็นที่ยอมรับกันว่าสามารถลดอันตรายของฝุ่นได้โดยใช้ทรายที่ทำจากวัสดุหินสีเข้มที่มีปริมาณควอตซ์ลดลง ซึ่งจะสลายตัวน้อยลงบนท้องถนน
การศึกษาเพิ่มเติมโดย Tervahuttu (2004) แสดงให้เห็นว่าทรายเสียดสีที่ใช้กับถนนช่วยขจัดวัสดุจำนวนมากออกจากผิวทางแอสฟัลต์คอนกรีต ทำให้เกิดการสึกหรอบนพื้นผิวถนน (เอฟเฟกต์กระดาษทราย) และการสึกหรอนี้อาจมีขนาดใหญ่มาก ปัญหานี้กำลังถูกตรวจสอบในประเทศฟินแลนด์
เกี่ยวกับการสมัคร เกลือถนนหรือผสมกับทราย(ส่วนผสมของทราย-เกลือ) จากนั้นในประเทศฟินแลนด์ โซเดียมคลอไรด์ (NaCl) มักจะใช้เป็นวัสดุกำจัดน้ำแข็ง ทางการฟินแลนด์พบว่าบนถนนที่มีการจราจรหนาแน่น การลดการใช้เกลือจะทำให้จำนวนอุบัติเหตุเพิ่มขึ้น 5-20% บนถนนที่มีปริมาณการจราจรน้อย จะใช้ทรายแทนเกลือ
การใช้เกลือก่อให้เกิดปัญหาสิ่งแวดล้อมหลายประการ เช่น มลพิษจากแหล่งที่มา น้ำดื่ม, พิษต่อพืชและสัตว์ เป็นต้น นอกจากนี้เกลือยังทำให้เกิดการกัดกร่อนของรถยนต์ เหล็ก และ โครงสร้างคอนกรีต- การศึกษาชิ้นหนึ่งพบว่าความเสียหายจากการใช้เกลือสูงกว่าต้นทุนการซื้อและจัดจำหน่ายถึง 15 เท่า
การศึกษาการสึกหรอของผิวทาง
ฟินแลนด์
ในปี พ.ศ. 2525 - 2531 Lampinen ศึกษาข้อมูลอุณหภูมิและการตกตะกอน และวัดความลึกของร่องบนถนนฟินแลนด์ระยะทาง 8,000 ถึง 10,000 กม. โดยการพิจารณาปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการร่อง เขาได้ระบุความสำคัญที่เกี่ยวข้องกัน นอกจากนี้ยังพบว่าปริมาตรหลักของร่อง (70-80%) เกิดขึ้นเนื่องจากการสึกหรอของยางแบบสตั๊ด การเสียรูปแบบพลาสติกของวัสดุปูพื้นถนนในระหว่างการเคลื่อนที่ของยานพาหนะขนาดใหญ่ทำให้เกิดปริมาตรแทร็ก 10-20% โดยทั่วไปแล้ว ยานพาหนะหนักคันหนึ่งจะมีลักษณะทางเดียวกับรถยนต์นั่งส่วนบุคคล 3 ถึง 5 คันที่มียางแบบมีกระดุม ในฟินแลนด์ ตั้งแต่เดือนธันวาคมถึงกุมภาพันธ์ รถยนต์โดยสาร 85-90% และยานพาหนะหนักน้อยกว่า 50% ติดตั้งยางแบบกระดุม จากข้อมูลเหล่านี้ Lampinen ได้ข้อสรุปว่ามีความเป็นไปได้ที่จะลดการเป็นร่องบางส่วนได้โดยการควบคุมข้อกำหนดสำหรับยางแบบมีปุ่มสตั๊ด และจำกัดฤดูกาลของการใช้งานที่ได้รับอนุญาต
ในช่วงระหว่างปี 1982 ถึง 1988 ร่องบนถนนในฟินแลนด์ลดลงอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นในปี 1982 ความลึกของร่องโดยเฉลี่ยคือ 9.5 มม. และในปี 1988 เพียง 5.9 มม. การลดลงนี้เกิดจากการเพิ่มปริมาณการถ่ายทอดชั้นบนสุดของทางเท้า เช่นเดียวกับการแนะนำระบบการจัดการทางเท้าที่มีประสิทธิภาพ (PMS) ตามข้อกำหนดของ PMS ส่วนของถนนที่มีร่องลึกที่สุดจะต้องถูกปูทับชั้นบนสุดใหม่ตามเวลาที่กำหนด ผลการวัดพบว่าการเพิ่มขึ้นของร่อง (พื้นที่หน้าตัดเพิ่มขึ้น) โดยเฉลี่ยต่อปีอยู่ที่ประมาณ 487 มม. 2 ต่อยานพาหนะ SSID 1,000 คัน ความลึกของร่องที่เพิ่มขึ้นโดยเฉลี่ยต่อปีอยู่ที่ประมาณ 0.36 มม. ต่อยานพาหนะ SSID 1,000 คัน รถยนต์นั่งส่วนบุคคลหนึ่งคันจะเสื่อมสภาพของวัสดุเคลือบประมาณ 24 กรัมต่อระยะทาง 1 กม. และการสึกหรอของแกนหนึ่งอันคือ 100 ไมโครกรัม ค่าใช้จ่ายรายปีอยู่ที่ประมาณ 35 ล้านดอลลาร์
พบว่าลักษณะของร่องได้รับอิทธิพลอย่างมากจากประเภทของแกน (Lampinen, 1993) การสึกหรอเกิดจากการกระแทกของเดือยและการขูดของวัสดุเมื่อใบเดือยสัมผัสกับสารเคลือบ (ชวนให้นึกถึงการทำงานของโรงสีถนน) พลังงานกระแทกขึ้นอยู่กับมวลของเหล็กแหลมและความเร็วในแนวดิ่ง ความเร็วแนวตั้งคือ 10–15% ของความเร็วรถ และขึ้นอยู่กับประเภทของยางและขนาดของสตัดที่ยื่นออกมาเหนือพื้นผิวดอกยาง แรงกระแทกขึ้นอยู่กับขนาดของส่วนที่ยื่นออกมาของเหล็กแหลมและการออกแบบ ผลกระทบจากการเสียดสียังได้รับอิทธิพลจากความเร็วและสไตล์การขับขี่ของรถด้วย เช่น การเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงหรือทางโค้ง การเร่งความเร็ว และการเบรก
การวิจัยเพิ่มเติมโดย Lampinen มีวัตถุประสงค์เพื่อปรับแต่งขนาดของส่วนที่ยื่นออกมาและกำหนดแรงของเหล็กแหลม จากรูปที่ 1.1 จะเห็นได้ว่ายิ่งสตั๊ดเบาก็ยิ่งสึกหรอน้อยลง พบว่าการสึกหรอได้รับอิทธิพลอย่างมากจากประเภทของหินรวม (หินบด) ผลกระทบของความเร็วในการเคลื่อนที่ต่อการสึกหรอแสดงไว้ในรูปที่ 1 1.2. ขนาดของเส้นโครงเดือยและแรงกระแทกมีผลกระทบต่อการสึกหรอน้อยกว่าประเภทของหินรวม มวลของเดือย และความเร็วของยานพาหนะ (Sistonen และ Alkio, 1986)
Unhola ดำเนินการวิจัยต่อโดย Sistonen และ Alkio โดยใช้วิธีการทดสอบที่คล้ายกัน (วิธี "รันโอเวอร์") เขายืนยันว่าการสึกหรอของสารเคลือบนั้นพิจารณาจากน้ำหนักของเดือยและประเภทของหินรวมเป็นหลัก นอกจากนี้ยังได้รับการยืนยันด้วยว่าขนาดของส่วนที่ยื่นออกมาและแรงของสตั๊ดไม่มีผลกระทบต่อการสึกหรออย่างเห็นได้ชัด การศึกษาดำเนินการด้วยความเร็วรถยนต์ 100 กม./ชม.
Lampinen ตั้งข้อสังเกตว่าความต้านทานการสึกหรอของสารเคลือบเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่อขนาดของเศษหินบดหยาบเพิ่มขึ้นและเปอร์เซ็นต์ของเศษที่มีขนาดใหญ่กว่า 8 มม. พื้นที่เฉพาะของตัวเติมแร่ควรมีขนาดเล็กที่สุด
ข้าว. 1.1.อิทธิพลของมวลสตั๊ดต่อการสึกหรอของสารเคลือบที่ความเร็วรถ 100 กม./ชม.ซิสโตเทนและอัลคิโอ, 1986
ข้าว. 1.2.ผลของความเร็วและน้ำหนักการเคลื่อนที่ต่อการสึกหรอของสารเคลือบหนาม2.3 ปี
ซิสโตเทนและอัลคิโอ, 1986
หลังจากสรุปข้อมูลจากข้อสังเกตเหล่านี้ระหว่างการสำรวจถนนในฟินแลนด์ในปี พ.ศ. 2525-2531 Lampinen ได้ตรวจสอบอิทธิพลของสภาพอากาศที่มีต่อการก่อตัวของร่อง กระบวนการร่วนจะเร่งขึ้น (เมื่อเทียบกับพื้นผิวแห้ง) เมื่อความชื้นของสารเคลือบเพิ่มขึ้นและอุณหภูมิลดลงต่ำกว่า 0 C 0 ความชื้นบนพื้นผิวมีผลต่อร่องมากกว่าอุณหภูมิต่ำ
Lampinen เชื่อว่าร่องบนทางเท้าสามารถลดลงได้โดยการลดจำนวนการกระแทกของสตั๊ด (เช่น รถยนต์ที่มียางสตั๊ดน้อยลงและมีสตั๊ดฝังอยู่ในดอกยางน้อยลง) การลดร่องเริ่มต้นเนื่องจากเทคโนโลยีการเคลือบที่ได้รับการปรับปรุง ปรับปรุงการออกแบบสตั๊ดเพื่อลดคุณสมบัติการเสียดสี (โดยยังคงลักษณะการยึดเกาะ) และโดยการพัฒนาประเภทการเคลือบที่ไวต่อการเป็นร่องน้อยกว่า
รายงานขั้นสุดท้าย การออกแบบทางเท้าคอนกรีตแอสฟัลต์ ดำเนินการโดยกลุ่มนักวิจัยในความร่วมมือกับบริษัทน้ำมันแห่งชาติฟินแลนด์ (Saarela, 1993) ระบุว่าลักษณะทางเท้าที่สำคัญที่สุดที่ส่งผลต่อการสึกหรอของยางแบบกระดุมคือความต้านทานการสึกหรอของแอสฟัลต์คอนกรีต . ปัจจัยที่สำคัญที่สุดที่ส่งผลต่อการสึกหรอยังรวมถึงความหนาแน่นของการจราจรของยานพาหนะและความชื้นของพื้นผิวเคลือบ ในบางกรณี การออกแบบจะต้องคำนึงถึงความเร็วของรถและสภาพอากาศหนาวเย็นด้วย
เพื่อตรวจสอบความต้านทานการสึกหรอของการเคลือบกับยางแบบสตั๊ด ให้ใช้การทดสอบในห้องปฏิบัติการโดยใช้วิธี SRK (“วิธี SRK”) เมื่อทดสอบโดยวิธี SRK ยางสตั๊ดขนาดเล็ก 3 เส้นจะถูกหมุนที่อุณหภูมิ 5 C เป็นเวลาสองชั่วโมงบนพื้นผิวของตัวอย่างเปียกของแอสฟัลต์คอนกรีตที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 100 มม. ใช้ในการออกแบบส่วนผสมแอสฟัลต์คอนกรีตตาม มาร์แชล. ดัชนีการสึกหรอจากการเสียดสีโดยใช้วิธี SRK (ค่า SRK) ประเมินโดยการสูญเสียปริมาตรตัวอย่างในหน่วยซม. 3 (มาตรฐานยุโรป, 2000)
การใช้ตัวบ่งชี้ SRK สามารถกำหนดอายุการใช้งานของทางเท้าได้ที่ความหนาแน่นของการจราจรที่ทราบ ปัจจัยที่สำคัญที่สุดที่มีอิทธิพลต่อการสึกหรอของสารเคลือบคือคุณภาพของหินรวมที่ใช้ (รูปที่ 1.3) ตัวอย่างเช่น การใช้หินบดคุณภาพสูง (โดยมีปัจจัยอื่น ๆ ทั้งหมดเหมือนกัน) สามารถรับประกันอายุการใช้งานของชั้นเคลือบ 5 ปี คุณภาพต่ำ - 2 ปี
ไม่แนะนำให้เลือกหินบดตามองค์ประกอบทางแร่เนื่องจากในกรณีนี้ ขึ้นอยู่กับเปอร์เซ็นต์ของแร่ธาตุที่แตกต่างกัน ความเหมาะสมของหินบดสำหรับใช้ในการเคลือบจะแตกต่างกันไปอย่างมาก ควรเลือกหินบดตามผลการทดสอบในห้องปฏิบัติการ มีวิธีการทดสอบหินบดหลายวิธี แต่วิธีทดสอบในห้องปฏิบัติการหลักที่ใช้ในปัจจุบันในฟินแลนด์คือการทดสอบ Ball Mill ที่เรียกว่า Nordic Abrasion Test ในสหรัฐอเมริกา (Alkio, 2001)
ตัวอย่างของหินรวม (หินบด) ที่มีน้ำหนัก 1,000 กรัมจะถูกหมุนด้วยความเร็ว 90 รอบต่อนาทีเป็นเวลาหนึ่งชั่วโมง ในโรงสีมาตรฐานร่วมกับลูกเหล็กขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 15 มม. บรรจุน้ำประมาณ 2 ลิตร จำนวน 7 กก. ทดสอบเศษหินขนาด 11.2 – 16 มม. ผลการทดสอบ (Ball Mill Value) ประเมินโดยเปอร์เซ็นต์ของอนุภาคที่มีขนาดเล็กกว่า 2 มม. ที่เหลืออยู่เมื่อสิ้นสุดการทดสอบ รูปที่ 1.4 แสดงความสัมพันธ์ระหว่างผลการทดสอบโรงสีลูกกลมและผลการทดสอบ SRK
มาตรฐานสำหรับการประยุกต์ใช้ผลการทดสอบโรงสีลูกบอล (ค่าโรงสีลูกบอล = ค่าการขัดถูแบบนอร์ดิก) ที่กำหนดโดยหน่วยงานบริหารถนนของฟินแลนด์แสดงไว้ในตาราง 2.1 และ 2.2 (อัลคิโอ, 2001) หินรวม (หินบด) แบ่งออกเป็นสี่ประเภทขึ้นอยู่กับความแข็งแกร่งของมัน แนะนำให้ใช้หินบดที่ทนทานที่สุดบนถนนที่มีความหนาแน่นของการจราจร SSID > 5,000 คัน/วัน ที่ความเร็วมากกว่า 60 กม./ชม. และ SSID > 10,000 คัน/วัน – ด้วยความเร็วไม่เกิน 60 กม./ชม.
อีกวิธีหนึ่งในการทดสอบมวลรวมของหินมักใช้ในฟินแลนด์ (Saarela, 1993) แกนหินที่วางอยู่ระหว่างหัวเสี้ยมสองอัน (มุม 60 0 รัศมี 5 มม.) ถูกทำลายลง หัวทำจากเหล็กที่มีความแข็ง Vickers มากกว่า 1200 ดัชนีความแข็งแรงในการรับน้ำหนักจุดคำนวณจากสมการ 1.1
การทดสอบภาคสนามแสดงให้เห็นว่าขนาดของร่องมีความสัมพันธ์กับค่าของดัชนีนี้ การทดสอบนี้เป็นส่วนหนึ่งของข้อกำหนดเฉพาะของถนนลาดยางของฟินแลนด์
PLI = (D/50) 0.45 F/D สมการ 1.1
โดยที่: PLI = ดัชนีความแข็งแรงของการรับน้ำหนักจุด, MPa;
B = เส้นผ่านศูนย์กลางแกน;
F = แรงทำลาย, N.
ข้าว. 1.3.ความสำคัญสัมพัทธ์ของปัจจัยที่ส่งผลต่อการสึกหรอของยางแบบสตั๊ดซาเรลา, 1993
ข้าว. 1.4.ความสัมพันธ์ระหว่างผลการทดสอบโรงสีลูกชิ้นกับผลการทดสอบเอส.อาร์.เค.วิธี,ซาเรลา, 1993
ตารางที่ 2.1.การจำแนกคุณภาพมวลรวมของหิน(หินบด),อัลคิโอ, 2544
ตารางที่ 2.2.การคัดเลือกคุณภาพแร่ตัวเติม (หินบด)อัลคิโอ, 2544
| ระดับ | ฉัน | ครั้งที่สอง | สาม | IV |
| ความเข้มข้น (SSID ยานพาหนะ/วัน) บนถนนด้วยความเร็ว > 60 กม./ชม | > 5000 | 2500-5000 | 1500-2500 | 500-1500 |
| ความเข้ม (SSID, ยานพาหนะ/วัน) บนถนนที่ความเร็วในการขับขี่< 60 км/ч | > 10000 | 5000-10000 | 2500-5000 | 500-2500 |
ปัจจัยที่สำคัญที่สุดรองลงมาหลังจากคุณภาพของมวลแร่ที่ส่งผลต่อการสึกหรอของผิวทางคือองค์ประกอบของส่วนผสมคอนกรีตแอสฟัลต์ ผลการทดสอบภาคสนามแสดงให้เห็นว่าทางเท้าที่ทำจากคอนกรีตแอสฟัลต์เนื้อละเอียดหนาแน่นที่มีขนาดหินบดสูงสุด 20 มม. (AB20) จะสึกหรอเร็วกว่าทางเท้าที่ทำจาก SMA ที่มีขนาดหินบด 16 มม. (SMA16) ถึง 10% ). ด้วยเหตุนี้ บนถนนที่มีปริมาณการจราจรสูง กระทรวงถนนของฟินแลนด์ (FINRA) จึงแนะนำให้ใช้ SMA ลักษณะขององค์ประกอบของส่วนผสม AB16 และ SMA16 ตามมาตรฐานฟินแลนด์สำหรับแอสฟัลต์คอนกรีต 2000 (ข้อกำหนดทางเทคนิคของแอสฟัลต์ฟินแลนด์, 2000) แสดงไว้ในตาราง 3 และในรูป 1.5. ในรูป รูปที่ 1.6 แสดงความสัมพันธ์ระหว่างเปอร์เซ็นต์ของอนุภาคที่มีขนาดใหญ่กว่า 8 มม. ในหินบดและดัชนีการสึกหรอจากการเสียดสี (ค่า SRK) ซึ่งกำหนดโดยวิธี SRK ยิ่งหินบดที่ใช้ในส่วนผสมแอสฟัลต์คอนกรีตมีขนาดใหญ่เท่าใด การสึกหรอก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น
ตารางที่ 3.ลักษณะขององค์ประกอบของสารผสม AB16 และสมา16 (มาตรฐานฟินแลนด์บนแอสฟัลต์คอนกรีต, 2000)
ข้าว. 1.5.องค์ประกอบของเกรนเอบี20 และสมา16 (มาตรฐานฟินแลนด์ เรื่องแอสฟัลต์คอนกรีต 2538)
สารยึดเกาะ Bitumen ไม่มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อการสึกหรอ การใช้น้ำมันดินที่มีความหนืดมากขึ้นจะช่วยเพิ่มความต้านทานการสึกหรอเล็กน้อย ปริมาณการสึกหรอไม่ได้รับผลกระทบโดยตรงจากการนำสารเติมแต่งเข้าไปในสารยึดเกาะน้ำมันดิน สารเติมแต่งมักใช้เพื่อปรับปรุงคุณลักษณะอื่นๆ อย่างไรก็ตาม ในบางกรณี (เมื่อใช้หินบดที่มีเศษส่วนมากกว่าในส่วนผสมคอนกรีตแอสฟัลต์หนาแน่นทั่วไป) การใช้สารเติมแต่งสามารถเพิ่มความต้านทานการสึกหรอได้ ไฟเบอร์ น้ำมันดินธรรมชาติ และโพลีเมอร์สามารถใช้เป็นสารเติมแต่งได้ การใช้สารเติมแต่งโพลีเมอร์ช่วยเพิ่มความทนทานต่อการสึกหรอในฤดูหนาวที่หนาวจัด (Saarela, 1993)
ข้าว. 1.6.อิทธิพลของเปอร์เซ็นต์เศษส่วน > 8 มม. ต่อการสึกหรอที่กำหนดโดยวิธีการเอส.อาร์.เค. (ซาเรลา, 1993)
Kurki (1998) วิเคราะห์ผลการสำรวจภาคสนามของถนนทดลอง 14 เส้น ถนนทดสอบเหล่านี้รวมส่วนของทางเท้าด้วย ลักษณะที่แตกต่างกัน: ประเภทของหินบด, องค์ประกอบของเมล็ดพืช, สารยึดเกาะบิทูเมน, สารเติมแต่งกาว, ผงแร่, ไฟเบอร์, กิลโซไนต์ และบิทูเมนธรรมชาติ ส่วนควบคุมถูกจัดตั้งขึ้นที่จุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของถนนทดลองแต่ละเส้น ทางเท้าในพื้นที่ควบคุมทำจากแอสฟัลต์คอนกรีตหนาแน่น (AB20/IV) โดยมีขนาดอนุภาคระบุสูงสุด 20 มม. ใช้หินบดจากกราโนไดไรต์ น้ำมันดินที่เหลือซึ่งมีการเจาะ 120 ซึ่งได้จากการกลั่นน้ำมันอาหรับหนักถูกนำมาใช้เป็นสารยึดเกาะน้ำมันดิน วัดโปรไฟล์ตามขวางของผิวทางและความลึกของร่องด้วยโพรฟิโลมิเตอร์ ปริมาณการสึกหรอประเมินตามพื้นที่ (ซม.2) หรือค่าสัมประสิทธิ์การสึกหรอ
ผลการทดสอบพบว่า เมื่อเปรียบเทียบกับการสึกหรอโดยเฉลี่ยของฤดูหนาว 3 ครั้งในช่วงปี 1990-91, 91-92 และ 92-93 การสึกหรอของสารเคลือบในช่วงฤดูหนาวปี 2539-2540 ลดลง 20% ทั้งหมดนี้เกิดจากการเปลี่ยนไปใช้เดือยแบบเบา ในปี พ.ศ. 2540 มีการติดตั้งยางที่มีสตั๊ดแบบเบากับรถยนต์นั่งส่วนบุคคลถึง 43% ในขณะที่ในปี พ.ศ. 2533 ไม่ได้ใช้สตั๊ดแบบเบาเลย ในฤดูหนาว การสึกหรอจะน้อยกว่าฤดูหนาวที่อบอุ่นประมาณ 10% ในพื้นที่ตอนในของฟินแลนด์ ซึ่งมีสภาพอากาศเย็นและแห้งกว่า การสึกหรอน้อยกว่าในพื้นที่ชายฝั่งทะเล
ความสัมพันธ์ระหว่างพื้นที่สึกหรอและความลึกของร่องจะขึ้นอยู่กับความกว้างของถนน ความลึกของร่องจะขึ้นอยู่กับพื้นที่สึกหรอและความกว้างของถนน สามารถกำหนดได้จากสมการ 1.2 – 1.5
ข้าว. 1.6. ผลกระทบของเปอร์เซ็นต์เศษส่วน > 8 มม. ต่อการสึกหรอ ซึ่งกำหนดโดยวิธี SRK (Saarela, 1993)
Kurki (1998) วิเคราะห์ผลการสำรวจภาคสนามของถนนทดลอง 14 เส้น ถนนทดสอบเหล่านี้รวมถึงส่วนทางเท้าที่มีลักษณะแตกต่างกัน: ประเภทของหินบด องค์ประกอบของเมล็ดพืช สารยึดเกาะน้ำมันดิน สารเติมแต่งกาว ผงแร่ เส้นใย กิลโซไนต์ และน้ำมันดินธรรมชาติ ส่วนควบคุมถูกจัดตั้งขึ้นที่จุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของถนนทดลองแต่ละเส้น ทางเท้าในพื้นที่ควบคุมทำจากแอสฟัลต์คอนกรีตหนาแน่น (AB20/IV) โดยมีขนาดอนุภาคระบุสูงสุด 20 มม. ใช้หินบดจากกราโนไดไรต์ น้ำมันดินที่เหลือซึ่งมีการเจาะ 120 ซึ่งได้จากการกลั่นน้ำมันอาหรับหนักถูกนำมาใช้เป็นสารยึดเกาะน้ำมันดิน วัดโปรไฟล์ตามขวางของผิวทางและความลึกของร่องด้วยโพรฟิโลมิเตอร์ ปริมาณการสึกหรอประเมินตามพื้นที่ (ซม.2) หรือค่าสัมประสิทธิ์การสึกหรอ
ผลการทดสอบพบว่า เมื่อเปรียบเทียบกับการสึกหรอโดยเฉลี่ยของฤดูหนาว 3 ครั้งในช่วงปี 1990-91, 91-92 และ 92-93 การสึกหรอของสารเคลือบในช่วงฤดูหนาวปี 2539-2540 ลดลง 20% ทั้งหมดนี้เกิดจากการเปลี่ยนไปใช้เดือยแบบเบา ในปี พ.ศ. 2540 มีการติดตั้งยางที่มีสตั๊ดแบบเบากับรถยนต์นั่งส่วนบุคคลถึง 43% ในขณะที่ในปี พ.ศ. 2533 ไม่ได้ใช้สตั๊ดแบบเบาเลย ในฤดูหนาว การสึกหรอจะน้อยกว่าฤดูหนาวที่อบอุ่นประมาณ 10% ในพื้นที่ตอนในของฟินแลนด์ ซึ่งมีสภาพอากาศเย็นและแห้งกว่า การสึกหรอน้อยกว่าในพื้นที่ชายฝั่งทะเล
ความสัมพันธ์ระหว่างพื้นที่สึกหรอและความลึกของร่องจะขึ้นอยู่กับความกว้างของถนน ความลึกของร่องจะขึ้นอยู่กับพื้นที่สึกหรอและความกว้างของถนน สามารถกำหนดได้จากสมการ 1.2 – 1.5
ความลึกของดอกยาง (มม.) = 0.071 * พื้นที่สึกหรอ (ซม.2) – กว้าง 3<8 м – 1.2
ความลึกของราง (มม.) = 0.089* พื้นที่สึกหรอ (ซม.2) – 9 10 ม. >ความกว้าง > 6.5 ม. – 1.3
ความลึกของราง (มม.) = 0.077* พื้นที่สึกหรอ (ซม.2) – 8 ความกว้าง > 12 ม. – 1.4
ความลึกของดอกยาง (มม.) = 0.071* พื้นที่สึกหรอ (ซม.2) – เลนขวาที่ 3
ถนนหลายเลน – 1.5
ความลึกของร่องมีความสัมพันธ์ที่ดีกับดัชนีการสึกหรอที่กำหนดโดยวิธี SRK ตามมาว่าคุณภาพของการรวมหินได้รับอิทธิพลอย่างมากต่อการก่อตัวของร่อง (Kurki, 1998) ความสัมพันธ์ระหว่างความลึกของร่องและ SRK แสดงในสมการ 4.1.6
ความลึกของราง (มม.) = 3.31 SRK + 8.14 (R = 0.80) – 1.6
บนถนนทดสอบ สมการ 1.6 ถูกใช้เพื่อแปลงความลึกของร่องเป็น SRK จากนั้นนำผลการทดสอบการรวมตัวของแร่ธาตุมาเปรียบเทียบกับ SRK ที่แปลงแล้ว ผลการเปรียบเทียบยืนยันว่าบนถนนทดสอบ ค่าโรงสีลูกกลิ้งและดัชนีการรับน้ำหนักจุดมีความสัมพันธ์อย่างดีกับการสึกหรอ ในขณะที่ผลการทดสอบการสึกหรอจากการเสียดสีในลอสแอนเจลิสมีความสัมพันธ์น้อยกว่า (Kurki , 1998)
สารยึดเกาะบิทูมินัสมีผลกระทบต่อการสึกหรอของสารเคลือบน้อยกว่าหินบดมาก ทำให้ยากต่อการประเมินผลกระทบของสารยึดเกาะต่อการสึกหรอ อย่างไรก็ตามพบว่าการใช้สารยึดเกาะโพลีเมอร์-บิทูเมนช่วยเพิ่มความทนทานต่อการสึกหรอได้ประมาณ 10% ผงแร่ไม่ส่งผลต่อความต้านทานการสึกหรอ สารเติมแต่งกาวช่วยเพิ่มความทนทานต่อการสึกหรอเมื่อใช้หินบดบางประเภท ขอแนะนำให้พิจารณาปัญหาการใช้สารเติมแต่งกาวเป็นส่วนหนึ่งของการออกแบบ (การเลือก) ขององค์ประกอบส่วนผสม (Kurki, 1998)
Kurki ได้พัฒนาแบบจำลองสำหรับการทำนาย SRK โดยพิจารณาจากคุณสมบัติของวัสดุ แบบจำลอง (อธิบายโดยสมการ 1.7) มีความสัมพันธ์ที่ดีกับผลการวัดบนถนนทดลอง
SRK = G * B* (1.15 BM – 1.25 * PLI + 33.01) – 1.7,
โดยที่: BM คือดัชนีการทดสอบโรงสีลูกบอล PLI คือดัชนีโหลดจุด G คือปัจจัยแก้ไขโดยคำนึงถึงองค์ประกอบของเกรน (สมการ 1.8) และ B คือปัจจัยแก้ไขโดยคำนึงถึงสารยึดเกาะบิทูเมน (B = 0.9 สำหรับโพลีเมอร์ - แก้ไขสารยึดเกาะและ 1 ,0 – สำหรับสิ่งอื่น ๆ ทั้งหมด)
G = 0.0069 * A + 0.004 * B + 0.496 – 1.8,
โดยที่: A = เปอร์เซ็นต์ของการเคลื่อนที่ผ่านตะแกรง 8 มม., B = เปอร์เซ็นต์ของการเคลื่อนที่ผ่านตะแกรง 16 มม.
ยังไม่มีการศึกษาอิทธิพลของความหนาแน่นของการจราจร ความเร็ว และสภาพอากาศบนถนนทดสอบต่อการสึกหรอ
Leppänen (1995) ศึกษาผลของวิธีบำรุงรักษาถนนในฤดูหนาวต่อการสึกหรอ ดังนั้นการบำบัดด้วยเกลือจะช่วยเร่งการสึกหรอของการเคลือบยางแบบสตั๊ดเพราะว่า พื้นผิวของสารเคลือบเคลือบเกลือจะยังคงเปียกนานกว่าพื้นผิวที่ไม่ผ่านการบำบัด ดังนั้นการเคลือบแบบเปียกจึงเสื่อมสภาพมากกว่าการเคลือบแบบแห้ง นอกจากนี้ การป้องกันความลื่นในฤดูหนาวด้วยการบำบัดด้วยเกลือทำให้เกิดปัญหาการกัดกร่อนและส่งผลเสียต่อคุณภาพน้ำใต้ดิน ค่าใช้จ่าย 3.5 ล้านดอลลาร์ในโครงการวิจัยเกี่ยวกับผลรวมของยางแบบมีปุ่มและเกลือในระหว่างการบำรุงรักษาถนนในฤดูหนาวถือได้ว่าสมเหตุสมผล เนื่องจาก ความสูญเสียจากอุบัติเหตุทางถนนเกินจำนวนนี้อย่างมีนัยสำคัญ
สวีเดน
ตามรายงาน (Jacobson, 1997) การสึกหรอของผิวทางในสวีเดนอยู่ที่ 100 กรัม/คัน-กม. ในปี 1975 แต่มีเพียง 20 กรัม/คัน-กม. ในปี 1995 การวิจัยแสดงให้เห็นว่าการใช้สารเคลือบที่มีความต้านทานการสึกหรอสูงกว่าจะช่วยลดการสึกหรอได้ 20 กรัม/คัน-กม. การใช้ SMA - ลง 20 กรัม/คัน-กม. การแนะนำวิธีทดสอบโรงสีลูกบอลสำหรับการทดสอบหินบด (โรงสีลูกบอล) การทดสอบ) - 10 กรัม/คัน-กม. และข้อจำกัดเกี่ยวกับน้ำหนักสูงสุดของสตั๊ดที่อนุญาต - 30 กรัม/คัน-กม. การใช้หินบดที่เหมาะสมกว่าจะช่วยลดการสึกหรอโดยรวมได้ถึง 38% สำหรับหินบด ปัจจัยที่ส่งผลต่อการสึกหรอ ได้แก่ เปอร์เซ็นต์ของหินบดหยาบและขนาดสูงสุดของหินบด ปัจจัยอื่นๆ ที่มีอิทธิพลต่อการสึกหรอของผิวทาง ได้แก่ ระดับการบดอัดของแอสฟัลต์คอนกรีต ความหนาแน่นของการจราจรและจำนวนหมุดบนยาง ความเร็วของยานพาหนะ ความกว้างของถนน ปริมาณความชื้นของพื้นผิวทางเท้า ประเภทของแกน ขนาดของส่วนที่ยื่นออกมา และแรงของแกน การสึกหรอของการเคลือบแบบเปียกนั้นมากกว่าการสึกหรอของการเคลือบแบบแห้งอย่างมีนัยสำคัญ (ขึ้นอยู่กับประเภทของหินบด) สวมใส่ เคลือบแสงสตั๊ดน้ำหนัก 0.7 - 1.0 กรัมคือครึ่งหนึ่งของน้ำหนักสตั๊ดเหล็กที่มีน้ำหนัก 1.8 กรัม (Jacobson, 1997 และ Hornwall, 1999)
Gustafson (1997) ยืนยันว่า ความคุ้มครองที่สมบูรณ์แบบแอสฟัลต์คอนกรีตควรมีหินบดที่ทนต่อการสึกหรอซึ่งยึดติดอย่างแน่นหนาด้วยสารยึดเกาะที่มีปริมาณเศษหยาบสูงสุด (เป็นไปได้) อย่างไรก็ตามเศษส่วนดังกล่าวควรจำกัดให้มีขนาด 16 มม. เนื่องจาก การใช้เศษส่วนที่มากขึ้นจะเพิ่มความต้านทานการหมุนและเพิ่มเสียงรบกวน ปัจจุบัน สำนักบริหารถนนแห่งชาติของสวีเดน (SNRA) ได้นำแนวคิดในการใช้ส่วนผสมหินบด-มาสติกที่ทำจากหินบดคุณภาพสูง มาใช้ในการเคลือบชั้นบนสุดบนทางหลวงที่มีปริมาณการจราจรสูงที่ความเร็ว 90 - 110 กม. /ชม.
ในบทความของเขา Gustafson อ้างถึงผลงานของ Jacobson ระบุว่าการสึกหรอประจำปีของการเคลือบ SMA ที่เตรียมบนหินบดคุณภาพสูงปัจจุบันอยู่ระหว่าง 0.2 ถึง 2 มม. ในขณะที่เมื่อใช้หินบดคุณภาพต่ำเล็กน้อย การสึกหรอต่อปีจะเพิ่มขึ้น ถึง 3 – 4 มม. เมื่อมีการจราจรหนาแน่น การสึกหรอของการเคลือบยางแบบกระดุมจะอยู่ที่ประมาณ 50 - 70% ของการสึกหรอทั้งหมด Gustafson ยังหมายถึงการศึกษาที่ดำเนินการโดย Carlsson โดยระบุว่าการสึกหรอของสารเคลือบที่ทำจาก SMA คุณภาพสูงคือประมาณ 6 กรัม/คัน-กม. และการสึกหรอของการเคลือบที่ทำจากแอสฟัลต์คอนกรีตหนาแน่นธรรมดาบนหินบดในท้องถิ่นคือ 37 กรัม /รถ-กม. Gustafson กล่าวว่าในช่วงปลายทศวรรษ 1980 ร่องลึกเป็นกฎมากกว่าข้อยกเว้น และในช่วงต้นทศวรรษ 1990 ร่องลึกเหล่านี้กลายเป็นข้อยกเว้นส่วนใหญ่อันเป็นผลมาจากการใช้สารเคลือบที่ทนต่อการสึกหรอ การใช้หมุดที่กระทบกระเทือนจิตใจน้อยลง และการเปิดตัวของ กฎข้อบังคับเกี่ยวกับยางแบบสตั๊ด
ความต้านทานการสึกหรอของผิวทางรวมอยู่ในข้อกำหนดด้านการใช้งานสำหรับผิวทางในสวีเดน (Safwat และ Sterjnberg, 2003)
ในการทดสอบในห้องปฏิบัติการของส่วนผสมแอสฟัลต์คอนกรีต จะใช้การทดสอบ Prall ค่าที่ต้องการของดัชนี Prall ขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของการรับส่งข้อมูลที่ระบุ (SSID) - แท็บ 4. SSID ได้รับการชี้แจงโดยแนะนำปัจจัยแก้ไขที่คำนึงถึงจำนวนรถยนต์ที่มียางแบบมีหมุด ความเร็วในการขับขี่ การกระจายตัวด้านข้างของรถยนต์นั่งส่วนบุคคล (ตามเลน) และวิธีการบำรุงรักษาในฤดูหนาว
แท็บ 4.ข้อกำหนดของสวีเดนสำหรับค่าดัชนี Prall ในสกุลเงินขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของการจราจร (ซาฟวาต และ สเติร์นแบร์ก, 2546)
เมื่อทดสอบโดยวิธี Prall ตัวอย่างทรงกระบอก (รูปที่ 1.7.) ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 100 ± 1 มม. ความหนา 30 ± 1 มม. จะถูกเก็บไว้ที่อุณหภูมิ 5 ± 2 C 0 จากนั้นทำการบำบัดเป็นเวลา 15 นาทีด้วย ลูกเหล็ก (40 ชิ้น) กระดอนออกจากตัวอย่างด้วยความเร็วหมุน 950 รอบต่อนาที ตัวอย่างจะถูกล้างด้วยน้ำอย่างต่อเนื่องเพื่อขจัดอนุภาคของวัสดุที่สึกหรอออกจากห้องทดสอบ ดัชนี Prall (ตัวบ่งชี้การสึกหรอจากการเสียดสี) คือปริมาตรตัวอย่างที่ลดลงในหน่วย cm 3 โดยพิจารณาจากอัตราส่วนความแตกต่างระหว่างน้ำหนักแห้งของตัวอย่างก่อนและหลังการทดสอบต่อความหนาแน่นรวมของตัวอย่าง (European Standard 2000)
ข้าว. 1.7.ตัวอย่างแอสฟัลต์คอนกรีตทรงกระบอกหลังการทดสอบวิธีการของแพรลล์
Jacobson และ Hornwall (1999) ตรวจสอบผลกระทบของยางแบบมีปุ่มบนร่องบนถนนทดสอบ 5 เส้นที่มีชั้นสึกหรอของยางมะตอยแบบ SMA หรือที่มีรูพรุน และถนนควบคุม 6 แบบที่มียางมะตอยหนาแน่นหรือชั้นสึกหรอของ SMA วัดส่วนตัดขวางของร่องด้วยเลเซอร์โปรไฟล์ สำหรับการตรวจสอบข้อบกพร่องของพื้นผิวอย่างครอบคลุม มีการใช้อุปกรณ์ RST (เครื่องทดสอบพื้นผิวถนน) ที่ติดตั้งอยู่บนยานพาหนะ การตรวจสอบแปดปี (พ.ศ. 2533 - 2541) แสดงให้เห็นว่าการสึกหรอของพื้นผิวยางแบบสตั๊ดลดลงอย่างมากในช่วงหลายปีที่ผ่านมา Jacobson และ Hornwall เชื่อว่าการลดลงนี้เนื่องมาจากการสร้างสารเคลือบที่ทนทานต่อการสึกหรอมากขึ้น การใช้หินผสมคุณภาพสูง และการใช้ยางที่มีบาดแผลน้อยลง คุณภาพของหินรวมมีอิทธิพลมากที่สุดต่อความต้านทานการสึกหรอของสารเคลือบ เนื้อหาของหินบดหยาบและการใช้เดือยแสงค่อนข้างมีอิทธิพลน้อยกว่า ประเภทของสารยึดเกาะน้ำมันดิน (ปกติหรือ PBB) ไม่มีผลกระทบที่เห็นได้ชัดเจนต่อความต้านทานการสึกหรอ
Jacobson และ Wågberg (2004) พัฒนาแบบจำลองเพื่อทำนายร่องยางที่เกิดจากยางแบบมีกระดุม แบบจำลองดังกล่าวอิงจากการทำงาน 10 ปีในช่วงทศวรรษ 1990 โดยสถาบันวิจัยถนนแห่งชาติสวีเดน (VTI) ประกอบด้วยสามส่วน:
- แบบจำลองการคำนวณปริมาณการสึกหรอตามจำนวนรถยนต์ที่มียางแบบสตั๊ด
- แบบจำลองสำหรับคำนวณการกระจายการสึกหรอข้ามเลน (โปรไฟล์การสึกหรอ)
- แบบจำลองสำหรับการคำนวณต้นทุนรายปีโดยพิจารณาจากต้นทุนวัสดุและอายุการใช้งาน
เป็นที่ยอมรับกันว่าปริมาณการสึกหรอขึ้นอยู่กับค่าของการทดสอบโรงสีลูกบอล ขนาดของเศษหินบดสูงสุด องค์ประกอบของเกรน และความพรุนสัมพัทธ์ มีการพัฒนาแบบจำลองหลายแบบ โดยสองแบบแสดงด้วยสมการ 1.9 และ 2.1
Sd = 2.179 + KV * 0.167 – HALT4 * 0.047 + HM * 0.287 (R 2 = 0.84) – 1.9
ส = 1.547 + KV * 0.143 – MS * 0.087 (R 2 = 0.71) – 2. 1
Sd และ Ss = การสึกหรอสัมพัทธ์ของส่วนผสมคอนกรีตแอสฟัลต์หนาแน่นและ SMA ตามลำดับ
KV = ค่าทดสอบของโรงสีลูกกลม;
HALT4 = ปริมาณหินบดที่มีขนาดใหญ่กว่า 4 มม.
HM = ความพรุนสัมพัทธ์ของมาร์แชล;
MS = ขนาดหินบดสูงสุด
เมื่อใช้แบบจำลองในการคำนวณอายุการใช้งานของทางเท้า ข้อมูลเกี่ยวกับการกระจายการสึกหรอข้ามเลน (โปรไฟล์การสึกหรอ) มีความสำคัญเนื่องจาก วันที่เริ่มงานบำรุงรักษาผิวทางถูกกำหนดโดยความลึกของร่อง (Jacobson และ Wågberg, 2004) รูปแบบการกระจายการสึกหรอที่พัฒนาขึ้นบนช่องทางจราจรนั้นขึ้นอยู่กับการกระจายตัวของการไหลของรถยนต์นั่งตามช่องทางจราจรที่ใกล้เคียงกับปกติ ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานของการกระจายตัวของการจราจรในทิศทางด้านข้างบนถนนที่มีเลนกว้างและบนถนนที่มีไหล่ทางอยู่ที่ประมาณ 0.45 ม. บนถนนที่มีเลนแคบและทางด่วนและทางหลวงหลายเลน - 0.25 ม. บนถนนที่มีการจราจรสูงมาก การเคลื่อนไหวที่รุนแรง ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานเข้าใกล้ 0.20 ม.
การรวมกันของทั้งสองรุ่นนี้ถูกนำไปใช้ในเวอร์ชันคอมพิวเตอร์ที่ใช้ในการทำนายความลึกของร่อง อายุการใช้งาน และต้นทุนรายปี โปรแกรมประกอบด้วยข้อมูลต่อไปนี้:
- คุณสมบัติของหินบด: ปริมาณเศษ > 4 มม. (%), ขนาดระบุของเศษหยาบ (มม.), ค่าทดสอบของโรงสีลูกบอลสำหรับเศษหยาบ
- พารามิเตอร์ถนนและการจราจร
- ข้อมูลต้นทุน: หินบด, สารยึดเกาะบิทูเมน, สารเติมแต่ง, การผลิตส่วนผสม, การเคลื่อนย้ายอุปกรณ์, การขนส่ง, การวางส่วนผสม, ต้นทุนอื่น ๆ ที่เป็นไปได้ (ต้นทุนต่อหน่วย / ตร.ม.)
การคำนวณโดยใช้แบบจำลองเหล่านี้ช่วยให้เราได้รับโปรไฟล์การสึกหรอจากการเสียดสีเอาต์พุต อายุการใช้งาน และต้นทุนรายปี แบบจำลองนี้ได้รับการยืนยันจากข้อมูลภาคสนามที่ได้รับบนถนนทดลอง 16 เส้นทางในช่วงฤดูหนาวปี พ.ศ. 2539-2540 ถนนทดลองประเภททางเทคนิคที่แตกต่างกันด้วยความเร็วที่แตกต่างกันโดยมีอายุการใช้งาน 1-6 ปีมีชั้นสึกหรอประเภทและคุณภาพที่แตกต่างกัน ความถูกต้องของแบบจำลองได้รับการยืนยันโดยการทดสอบโดย Jacobson และ Wågberg (2004)
ข้อมูลเบื้องต้นสำหรับการสร้างแบบจำลองนั้นมาจากโครงการวิจัยในห้องปฏิบัติการขนาดใหญ่ที่ดำเนินการกับเครื่องจำลองถนน VTI รายงานการวิจัยประกอบด้วยปัจจัยที่ระบุไว้ในตาราง 5. และอิทธิพลต่อการสึกหรอของสารเคลือบ แบบจำลองไม่ได้คำนึงถึงความทนทานของวัสดุเคลือบ
ตารางที่ 5.ปัจจัยที่ศึกษาในเครื่องจำลองถนนและอิทธิพล (ยกเว้นปริมาณการจราจร การใช้หมุด การกระจายการไหลของการจราจรตามความกว้างของถนน และสภาพพื้นผิว (แห้ง / เปียก หรือหิมะปกคลุม)
| วัสดุ | เล็ก |
บางครั้ง ใหญ่ |
ใหญ่ | มากใหญ่ |
| หินบด | ||||
| คุณภาพ | เอ็กซ์ | |||
| เนื้อหาเศษส่วนขนาดใหญ่ | เอ็กซ์ | |||
| ขนาดที่กำหนดของเศษส่วนหยาบ | เอ็กซ์ | |||
| การออกแบบส่วนผสม (หนาแน่นหรือ SMA) | เอ็กซ์ | |||
| ประเภทของสารยึดเกาะบิทูเมน | เอ็กซ์ | |||
| การผลิต | ||||
| ความเปราะบาง (ความไม่แน่นอน) | เอ็กซ์ | |||
| ระดับการบดอัด | เอ็กซ์ | |||
| ปัจจัยภายนอก | ||||
| ความเร็วในการเดินทาง | เอ็กซ์ | |||
| สภาพภูมิอากาศ | เอ็กซ์ | |||
| ประเภทของหมุด แรงกระแทกของหมุด | เอ็กซ์ |
นอร์เวย์
ตามรายงานของ Løberg (1997) บนถนนในนอร์เวย์ ความลึกของร่องที่เกิดขึ้นในรันเวย์ขึ้นอยู่กับการออกแบบแบบผสม คุณภาพของการก่อสร้างทางเท้า ประเภทของยานพาหนะ ความเร็วในการขับขี่ สภาพภูมิอากาศ และพารามิเตอร์ของทางเท้า พร้อมด้วยคุณภาพของ หินบดเป็นสิ่งสำคัญที่สุด สำนักงานบริหารถนนของนอร์เวย์วัดถนนได้ 63,000 กม. ปีละสองครั้ง จากผลการวัดเหล่านี้จะกำหนดดัชนีความต้านทานการสึกหรอของแต่ละส่วนของถนน น้ำหนักของวัสดุเคลือบ (เป็นกรัม) ที่ชำรุดต่อการวิ่ง 1 กม. ถือเป็นตัวบ่งชี้ความต้านทานการสึกหรอ รถยนต์นั่งส่วนบุคคลพร้อมยางสตั๊ดสี่เส้น ค่านี้ขึ้นอยู่กับคุณภาพของหินบดที่ใช้
ชาวนอร์เวย์ถือว่าความแข็งแรงเชิงกลของมวลหินบดของส่วนผสมคอนกรีตแอสฟัลต์คอนกรีตเป็นคุณลักษณะที่สำคัญที่สุด พวกเขาใช้สามวิธีในการวัดความแข็งแรงเชิงกล การวัดแรงกระแทก การเสียดสี และอัตราการสึกหรอของยางแบบกระดุม EN (การทดสอบ SRK) พวกเขาถือว่าตัวบ่งชี้การสึกหรอจากการเสียดสีเป็นคุณลักษณะที่สำคัญที่สุด ถูกกำหนดโดยจำนวนลูกบาศก์เซนติเมตรของวัสดุหิน (หินบด) ที่เสื่อมสภาพภายใต้เงื่อนไขที่กำหนดโดยวิธีการทดสอบ ผลการทดสอบในห้องปฏิบัติการสอดคล้องกับผลการตรวจวัดร่องยางที่เกิดขึ้นจริงบนถนน รายงานของLøberg (1997) ระบุว่าแม้ว่าจะใช้หินบดคุณภาพสูง แต่การเคลือบจะอยู่ได้ไม่นานหากไม่ได้ดำเนินการอย่างถูกต้อง
กฎการบำรุงรักษาถนนของนอร์เวย์กำหนดให้มีการวางชั้นทางเท้าใหม่ในส่วนของถนนที่มีความลึกของร่องมากกว่า 25 มม. และมีระดับร่องเกิน 10% บนถนนในเมืองที่อนุญาตความเร็วน้อยกว่า 60 กม./ชม. อนุญาตให้ใช้เส้นทางที่มีความลึกไม่เกิน 35 มม.
วิธีการลดการสึกหรอของการเคลือบ
การวิจัยแสดงให้เห็นว่าความรุนแรงของการสึกหรอของผิวทางถูกกำหนดโดยปัจจัยหลายประการ ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์การจราจร รูปทรงของถนน ลักษณะทางเท้า อิทธิพลภายนอก และคุณภาพของการก่อสร้างทางเท้า ปัจจัยเหล่านี้บางประการส่งผลต่อการสึกหรอมากกว่าปัจจัยอื่นๆ ระดับอิทธิพลของปัจจัยต่าง ๆ ขึ้นอยู่กับสภาพท้องถิ่น ต่อไปนี้จะสรุปปัจจัยเหล่านี้และผลกระทบต่ออัตราการสึกหรอ และให้คำแนะนำในการลดการสึกหรอของสารเคลือบ
การจราจร
การก่อตัวของร่องได้รับอิทธิพลโดยตรงจากความหนาแน่นของการจราจร ความเร็วในการขับขี่ และเปอร์เซ็นต์ของรถยนต์ที่ใช้ยางแบบมีสตั๊ด เมื่อพารามิเตอร์เหล่านี้เพิ่มขึ้น กระบวนการร่องจะทวีความรุนแรงมากขึ้น
เพื่อลดการสึกหรอของสารเคลือบโดยไม่กระทบต่อความปลอดภัยในการจราจร จึงเสนอมาตรการต่อไปนี้:
- การลดความหนาแน่นของการจราจรบนทางหลวง (การปรับทิศทางการไหลของการจราจร การขนส่งสาธารณะ ฯลฯ)
- ควบคุมระยะเวลาการใช้ยางสตั๊ดที่ได้รับอนุญาต และจำกัดจำนวนสตั๊ดบนยาง
- จำกัดความเร็วในฤดูหนาว
วัสดุเคลือบ
การวิจัยแสดงให้เห็นว่าปัจจัยหลักที่มีอิทธิพลต่ออัตราการสึกหรอของพื้นผิวยางแบบกระดุมนั้นรวมถึงคุณสมบัติของวัสดุสำหรับปูผิวทางและประเภทของส่วนผสมแอสฟัลต์คอนกรีต เป็นที่ยอมรับกันว่าปัจจัยที่สำคัญที่สุดคือคุณสมบัติของหินบด ลักษณะสำคัญของหินบด ได้แก่ ความต้านทานต่อการสึกหรอจากการเสียดสีและปริมาณเศษหยาบ ขอแนะนำให้ใช้หินบดที่ผ่านการทดสอบในห้องปฏิบัติการในโรงสีลูกกลม (Ball Mill test) และแอสฟัลต์คอนกรีตที่ทดสอบตาม Prall (Prall test) ยิ่งเนื้อหาของหินบดหยาบมีปริมาณมากเท่าใด การสึกหรอก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น เมื่อออกแบบส่วนผสมแอสฟัลต์คอนกรีต ควรพิจารณาการยึดเกาะของหินบดกับสารยึดเกาะบิทูเมน และความจำเป็นในการเติมสารยึดเกาะ
ปัจจัยที่สำคัญที่สุดรองลงมาหลังจากหินบดคือองค์ประกอบของส่วนผสมคอนกรีตแอสฟัลต์ การศึกษาพบว่า SMA มีความต้านทานการสึกหรอได้ดีกว่าส่วนผสมคอนกรีตแอสฟัลต์หนาแน่น สารยึดเกาะน้ำมันดินมีผลกระทบต่อการสึกหรอน้อยกว่าหินบดและองค์ประกอบของส่วนผสม ไม่สามารถวัดขอบเขตของอิทธิพลนี้ได้ เป็นที่ยอมรับว่าในบางกรณีการใช้สารยึดเกาะโพลีเมอร์-บิทูเมนจะช่วยลดการสึกหรอได้เล็กน้อย
ปัจจัยภายนอก
เมื่ออุณหภูมิอากาศภายนอกลดลงต่ำกว่า 0 0 C และความชื้นของสารเคลือบเพิ่มขึ้น ความเข้มของร่องจะเพิ่มขึ้น ความรุนแรงของการเกิดร่องได้รับอิทธิพลจากความชื้นของผิวทางมากกว่าอุณหภูมิที่เย็นจัด การเคลือบที่เคลือบด้วยสารกำจัดน้ำแข็งจะยังคงเปียกนานกว่าการเคลือบที่ไม่เคลือบ ควรคำนึงถึงผลกระทบทางเศรษฐกิจและสังคมของการบำรุงรักษาถนนในฤดูหนาวด้วย
ที่สำคัญที่สุด ปัจจัยภายนอกเพื่อลดการสึกหรอ ให้จำกัดการใช้ยางแบบมีปุ่มสตั๊ดไว้เฉพาะช่วงเดือนฤดูหนาวที่พื้นผิวถูกปกคลุมไปด้วยน้ำแข็งหรือชั้นน้ำแข็งที่ปกคลุมไปด้วยหิมะ
เรขาคณิตของถนน
ความรุนแรงของการสึกหรอจะเพิ่มขึ้นในบริเวณที่มีการเร่งความเร็วและการเบรกของยานพาหนะ ส่วนเหล่านี้ประกอบด้วยเส้นโค้ง การขึ้นและลง และทางแยก ความลึกของร่องจะขึ้นอยู่กับความกว้างของเลน ยิ่งเลนแคบ ร่องก็ยิ่งลึก
ความรุนแรงของร่องยางที่มีแกนยางสามารถลดลงได้โดยการวางตำแหน่งทางโค้ง ลดความชันของการขึ้นและลง ลดความยาวของช่องทางด่วนในช่วงเปลี่ยนผ่าน และการขยายช่องจราจรให้กว้างขึ้น
ปัจจัยสำคัญคือโปรไฟล์ตามขวางของสารเคลือบซึ่งจะช่วยเร่งการไหลของน้ำเพราะว่า แอสฟัลต์คอนกรีตเปียกจะทำให้ยางที่มีปุ่มสตั๊ดสึกหรอมากขึ้น การสร้างฐานทางเท้าจากวัสดุที่ไม่ยึดเกาะช่วยเร่งการไหลของน้ำจากพื้นผิว
การก่อสร้าง
ได้มีการกำหนดไว้แล้วว่ามาก เงื่อนไขที่สำคัญการลดร่องบนถนนคือคุณภาพของการก่อสร้าง ปัจจัยต่อไปนี้ส่งผลต่อการลดลงของร่องยางแบบสตั๊ด:
- ข้อกำหนดและความสอดคล้องกับความหนาแน่นที่ต้องการของแอสฟัลต์คอนกรีต
- การใช้อุปกรณ์ที่เหมาะสมสำหรับการผลิตและติดตั้งสารผสมที่เหมาะสม เช่น SMA
- การวางแอสฟัลต์คอนกรีตบนพื้นผิวแห้ง (ไม่มีน้ำและเปลือกน้ำแข็ง) และที่อุณหภูมิภายนอกสูงเพียงพอ
- การดำเนินการควบคุมคุณภาพและการประกันคุณภาพอย่างเข้มข้น
ประสบการณ์ของชาวสแกนดิเนเวียและประเทศอื่น ๆ บ่งบอกถึงความเป็นไปได้ในการลดการสึกหรอของยางแบบสตั๊ดอย่างมีนัยสำคัญ
อัตราการสึกหรอของชั้นบนสุดของการเคลือบสตั๊ดได้รับอิทธิพลมากที่สุดจากคุณภาพของหินรวมแอสฟัลต์คอนกรีต สันนิษฐานว่าในบรรดาวัสดุหินที่มีอยู่ในภูมิภาคตะวันตกเฉียงเหนือ หินพอร์ไฟไรต์ที่บดแล้วมีความทนทานต่อผลกระทบของยางที่มีปุ่มสตั๊ดมากที่สุด สมมติฐานนี้ควรได้รับการยืนยันโดยการทดสอบ
ขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของการจราจรของยานพาหนะที่คาดการณ์ไว้ หินรวมที่ใช้บนถนนที่ได้รับการออกแบบ / ซ่อมแซมจะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของตาราง 2.1, 2.2 - (ประสบการณ์ภาษาฟินแลนด์)
ในส่วนของถนนที่มีการจราจรหนาแน่นสูง ไม่แนะนำให้ใช้คอนกรีตแอสฟัลต์เนื้อละเอียดหนาแน่นในชั้นบนสุดของทางเท้า ขอแนะนำให้ใช้ ShMA-20 (SMA 16 ตามมาตรฐานยางมะตอยของฟินแลนด์ปี 2011) เมื่อเลือกองค์ประกอบของส่วนผสม หากเป็นไปได้ คุณควรพยายามให้ได้เปอร์เซ็นต์สูงสุดของอนุภาคที่มีขนาดใหญ่กว่า 8 มม.
ตามประสบการณ์ของฟินแลนด์ ความต้านทานการสึกหรอของหินบดควรได้รับการตรวจสอบเป็นระยะโดยวิธีการในห้องปฏิบัติการ: การทดสอบโรงสีลูก, การทดสอบ หินโหลดจุด (การทดสอบโหลดจุด) รวมถึงวิธีลอสแองเจลีส (ไม่บังคับ)
ขอแนะนำให้ใช้วิธีการใช้งานในการออกแบบส่วนผสมคอนกรีตแอสฟัลต์คอนกรีตที่นำมาใช้ในสหภาพยุโรปโดยเฉพาะในฟินแลนด์ (มาตรฐานยางมะตอยของฟินแลนด์ 2011) โดยเฉพาะอย่างยิ่ง สำหรับชั้นบนสุดของการเคลือบ คุณสมบัติเชิงหน้าที่ของส่วนผสม (SMA) ของชั้นบนสุดของการเคลือบ ได้แก่ ความต้านทานการสึกหรอ ความต้านทานแรงเฉือน ความต้านทานน้ำ ความต้านทานน้ำค้างแข็ง การเสื่อมสภาพของแอสฟัลต์คอนกรีต
ความต้านทานการสึกหรอของแอสฟัลต์คอนกรีตควรได้รับการตรวจสอบเป็นระยะโดยวิธีห้องปฏิบัติการ: การทดสอบ SRK (ประสบการณ์แบบฟินแลนด์) หรือการทดสอบ Prall (ประสบการณ์แบบสวีเดน) หรือ EN 16697-16 (มาตรฐานยุโรป)
เอกสารการออกแบบควรรวมข้อกำหนดการทำงานสำหรับความต้านทานการสึกหรอของชั้นบนสุด โดยคำนึงถึงข้อมูลในตาราง 1 4 หรือตามมาตรฐานยางมะตอยของฟินแลนด์ปี 2011
– ควบคุมฤดูกาลของการใช้ยางสตั๊ดที่ได้รับอนุญาต ติดตั้งป้ายบอกทางที่เหมาะสม
– พิจารณาความเป็นไปได้ในการลดความเร็วที่อนุญาตในฤดูหนาว (บนทางหลวงเป็น 90 – 100 กม./ชม.)
– พิจารณาความเป็นไปได้ของการใช้เทคโนโลยีในการปิดผนึกร่องโดยไม่ต้องกัดพื้นผิว ความคุ้มครองที่มีอยู่- ตัวอย่างเช่น เทคโนโลยี Microsurfaсing (เติมแทร็กด้วยอิมัลชัน - ส่วนผสมแร่ดัดแปลงโดยโพลีเมอร์) หรือเทคโนโลยีที่ใช้บนสะพานในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กโดย ZAO Lemminkäinen Dor Stroy (เติมรางด้วยคอนกรีตแอสฟัลต์หล่อพร้อมหินบดพอร์ไฟไรต์ฝังอยู่);
– เพื่อคาดการณ์การสึกหรอของยางแบบมีปุ่มสตั๊ดและค่าใช้จ่ายในการกำจัดร่อง ให้พิจารณาความเป็นไปได้ในการใช้ยางที่พัฒนาในสวีเดน โปรแกรมคอมพิวเตอร์(จาค็อบสันและวอกเบิร์ก, 2004)
©เอ.จี. สเปคเตอร์หัวหน้าผู้เชี่ยวชาญของ Dorservice LLC
เมื่อใช้เนื้อหาการวิเคราะห์นี้ทั้งหมดหรือบางส่วน จะต้องมีลิงก์ไปยังเว็บไซต์
GC "Dorservice" เป็นสิ่งจำเป็น!
การกระแทกของล้ออย่างต่อเนื่องทำให้เกิดการสะสมของล้ออย่างค่อยเป็นค่อยไป ข้อบกพร่องต่างๆแล้วจึงไปทำลายผิวถนนหรือชั้นบนสุด
เมื่อผิวทางเสื่อมสภาพ ความหนาของผิวทางอาจน้อยกว่าที่กำหนด ในกรณีนี้การทรุดตัว การยุบตัว ร่องและการแตกหักจะเกิดขึ้นบนพื้นผิวของสารเคลือบ ถนนป่าไม้ลูกรังเสื่อมสภาพ 2-7 มม. ต่อปีขึ้นอยู่กับความแข็งแกร่งของถนนลูกรังและหินบด - 5-8 มม. การสึกของผิวทางโครงกระดูกขนาดใหญ่ของหินปูนขนาดกลางและหินที่ถูกเผาเป็นเนื้อเดียวกันจะเหมือนกับการสึกบนถนนลูกรัง เมื่อใช้ตะกรันหม้อไอน้ำ เปลือกหอย และหินที่ถูกเผาต่างกัน การสึกหรอจะสูงกว่ามากและสำหรับอิฐบดจะสูงถึง 25 และสำหรับหินบดหม้อไอน้ำ - สูงถึง 50-60 มม. มีการสูญเสียการสึกหรอ 1 มม วัสดุถนนต่อ 1 กม. เท่ากับลูกบาศก์เมตรเท่ากับความกว้างของถนน
การทรุดตัวและความหดหู่เกิดขึ้นเนื่องจากความแข็งแรงของดินฐานรากลดลงในท้องถิ่น ซึ่งมักเกิดจากการมีน้ำขังในฤดูใบไม้ผลิและการก่อตัวของคลื่นในฤดูหนาว สาเหตุของการทรุดตัวคือการบดอัดของพื้นถนนไม่เพียงพอในระหว่างการก่อสร้างและการเคลื่อนย้ายของรถไฟถนนหนักซึ่งส่งผลกระทบต่อถนนไม่ได้ออกแบบมาเพื่อ ร่องก่อตัวบนพื้นผิวถนนที่มีการบดอัดไม่ดีเนื่องจากการบดอัดในท้องถิ่นที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของล้ออย่างเป็นระบบในรางเดียว ภายใต้อิทธิพลของการเคลื่อนที่ของล้อพร้อมกับภาระที่แกว่งไปมาบนสปริง หลุมบ่อและลูกคลื่นจะปรากฏขึ้นบนพื้นผิว การพัฒนาความผิดปกติยังได้รับอิทธิพลจากปัจจัยทางภูมิอากาศซึ่งส่งผลให้การยึดเกาะและความแข็งแกร่งของผิวถนนลดลง ดังนั้นเนื่องจากความอิ่มตัวของความชื้นในฤดูใบไม้ร่วงและการแช่แข็งในช่วงต้นฤดูหนาวหินหินที่อ่อนแอจึงถูกทำลายซึ่งทำให้ทางเท้าถนนอ่อนตัวลง เมื่อล้อกระทบกับถนน จะสังเกตการเสียดสี การบด การแตกหัก การตัดอนุภาค หรือแม้แต่การฉีกขาดของอนุภาคแต่ละส่วนและการสลายตัวของสารเคลือบ จากอิทธิพลของปัจจัยทั้งหมด ถนนจึงค่อยๆ พังทลายหากไม่ดำเนินการซ่อมแซมอย่างทันท่วงที
ถนนของถนนลูกรังที่ไม่ได้รับการปรับปรุงประกอบด้วยดินแบบเดียวกับชั้นล่าง แต่มีการจราจรหนาแน่นกว่า ในสภาพอากาศแห้ง ผ้าดังกล่าวจะเสื่อมสภาพเมื่อมีฝุ่นสะสมหนาแน่น และในช่วงฝนตก ผ้าจะถูกชะล้างออกไปด้วยน้ำ และเกิดร่องบนพื้นผิวภายใต้อิทธิพลของยานพาหนะ ถนนที่มีทางยาวซึ่งทำจากดินเสริมด้วยสารเติมแต่งใด ๆ ก็มีความต้านทานการสึกหรอไม่เพียงพอเช่นกัน เนื่องจากมีร่องและหลุมบ่อเกิดขึ้นแม้ว่าจะมีขอบเขตน้อยกว่าก็ตาม
พื้นผิวของถนนลูกรังถูกปรับระดับด้วยนักเรียนระดับประถมและในกรณีที่ไม่มีก็มีเหล็กโลหะในรูปแบบของซี่โครงโลหะสองซี่ลากอยู่ด้านหลังเครื่อง ด้วยการรีดผ้าบ่อยครั้งและทันท่วงทีในฤดูร้อน จึงสามารถรักษาถนนลูกรังให้อยู่ในสภาพเรียบได้ ควรรีดผ้าในขณะที่ดินหลังจากเปียก (ฝน) เริ่มแห้ง แต่ยังคงใช้เหล็กตัดและเคลื่อนย้ายได้อย่างอิสระโดยไม่เกาะติด วิธีนี้ช่วยให้คุณกำจัดความผิดปกติเพียงเล็กน้อยเท่านั้น เป็นไปได้ที่จะคืนค่าโปรไฟล์ตามขวางและทำลายร่องลึกหลุมและหลุมบ่อด้วยเครื่องขูดเท่านั้น การปรับระดับและการโปรไฟล์ด้วยเครื่องปราบดินจะดำเนินการเมื่อดินอยู่ในสภาพแห้งกว่า แต่ความชื้นจะต้องเพียงพอสำหรับการตัดอย่างอิสระและการเคลื่อนที่ไปตามใบมีดปราบดินให้ราบ เมื่อร่องลึกลงไปถึง 3-4 ซม. แนะนำให้ปรับระดับพื้นผิวถนนโดยใช้เครื่องเกลี่ยดิน
ระดับฝุ่นในอากาศสูงจะลดความเร็วและทำให้เครื่องยนต์ ระบบส่งกำลัง และการสึกหรอ แชสซีรถ. ฝุ่นของถนนในฤดูร้อนสามารถกำจัดหรือลดลงได้อย่างมากโดยการบำบัดพื้นผิวด้วยวัสดุต่างๆ แคลเซียมคลอไรด์ที่มีประสิทธิภาพและใช้บ่อยที่สุดซึ่งเทในรูปของสารละลาย 20-30% หรือกระจายในรูปผง ปริมาณการใช้เกลืออยู่ที่ 0.5-1 กก./ตร.ม. ในระหว่างการบำบัดเบื้องต้น และ 0.2-0.5 กก./ตร.ม. ในระหว่างการบำบัดครั้งต่อไป ระยะเวลาการกำจัดฝุ่นที่ถูกต้องคือ 2-2.5 เดือน ผลการกำจัดฝุ่นที่ดีนั้นได้จากการบำบัดพื้นผิวด้วยการกลั่นซัลไฟต์-แอลกอฮอล์สำหรับด่างซัลไฟต์-เซลลูโลส
ขั้นแรกให้ทำให้น้ำด่างเป็นกลางโดยเติมมะนาว 0.6% (โดยน้ำหนัก) แล้วเทในอัตรา 2-3 ลิตร/ตารางเมตร พื้นผิวที่ผ่านการบำบัดจะแข็งและเป็นมันเงา เมื่อมีฝนตกปรอยๆ ซัลไฟต์น้ำด่างจะละลาย แต่เมื่อถนนแห้ง มันก็กลับแข็งตัวอีกครั้ง มันถูกชะล้างออกไปอย่างสมบูรณ์เฉพาะในช่วงฝนตกเป็นเวลานานเท่านั้น สารละลายซัลไฟต์-แอลกอฮอล์ถูกใช้ในรูปของของเหลวที่มีความเข้มข้น 30% และในระหว่างการบรรจุขวดครั้งแรกจะใช้ในปริมาณ 1.5 ลิตร/ตารางเมตร (ตามด้วย 1 ลิตร/ตารางเมตร) ในรูปแบบผง สารละลายจะกระจายในอัตรา 0.5 ลิตร/ตร.ม. เช่นเดียวกับน้ำด่าง สารละลายจะค่อยๆ ละลายในน้ำ และประสิทธิภาพในการกำจัดฝุ่นก็ลดลง น้ำมันดิบยังสามารถใช้กำจัดฝุ่นได้ อัตราการรั่วไหลของน้ำมันที่แนะนำคือ 2 ลิตร/ตารางเมตร; ระยะเวลาการกำจัดฝุ่นคือ 30-60 วัน
การบำรุงรักษาและซ่อมแซมพื้นผิวลูกรังนั้นเหมือนกับการบำรุงรักษาและซ่อมแซมถนนลูกรังมาก ภายใต้อิทธิพลของการจราจร คลื่น สันเขา ร่อง และหลุมบ่อปรากฏขึ้นบนถนนลูกรัง ดังนั้นในกรณีนี้งานหลักประกอบด้วยการคืนความสม่ำเสมอของการเคลือบผิว การทำโปรไฟล์และการปรับระดับถนนลูกรังครั้งแรกจะดำเนินการในฤดูใบไม้ผลิทันทีที่พื้นผิวถนนละลายประมาณ 15-20 ซม. จากนั้นกรวดจะกระจัดกระจายเพื่อชดเชยการสึกหรอ นี่จำเป็นอย่างยิ่งหากพื้นผิวถนนมีความหนาไม่เพียงพอ ดำเนินการโปรไฟล์อย่างระมัดระวังก่อนการอบแห้งขั้นสุดท้ายของการเคลือบเพื่อกำจัดร่องและความผิดปกติทั้งหมด ในช่วงฤดูร้อน โปรไฟล์การเคลือบจะบิดเบี้ยว ในการฟื้นฟูเปลือกโลกที่เป็นกรวดจะถูกยกขึ้นแล้วจึงทำโปรไฟล์ด้วยเครื่องขูด
ด้านล่างนี้คือปัญหาทั่วไปบางส่วนและวิธีแก้ไข
หินบดหรือกรวดขนาดใหญ่มักกลิ้งบนพื้นผิวหรือยื่นออกมาจากผิวเคลือบ ปรากฏการณ์นี้สังเกตได้ในกรณีที่มีอนุภาคขนาดใหญ่ในชั้นบนของวัสดุกรวด - มากกว่า 25-30 มม. เพื่อต่อสู้กับคาตุน จะมีการปูเสื้อผ้ากรวดละเอียดบาง ๆ เพิ่มเติมไว้ด้านบน โดยเฉพาะอย่างยิ่งจากส่วนผสมที่เหมาะสมที่สุด
ความผิดปกติของพื้นผิวในสภาพอากาศแห้งบ่งบอกถึงการขาดวัสดุยึดเกาะในกรวด เช่น อนุภาคดินเหนียว เพื่อต่อสู้กับปรากฏการณ์นี้ วิธีที่ดีที่สุดคือรดน้ำพื้นผิวของวัสดุกรวดด้วยสารละลายแคลเซียมคลอไรด์ 3% ซึ่งจะเพิ่มการยึดเกาะและลดการก่อตัวของฝุ่น คุณยังสามารถขูดชั้นบนสุดออกแล้วเติมดินร่วนปนเล็กน้อย (5-7% ของน้ำหนักชั้น) ลงไป จากนั้นจึงม้วนชั้นกรวดอีกครั้งในสภาพเปียก
การกลิ้งของคลื่นเล็กๆ บนพื้นผิวมักจะบ่งบอกถึงส่วนเกิน อนุภาคละเอียดหรือวัสดุกลมในชั้นกรวด เพื่อต่อสู้กับปรากฏการณ์นี้ คุณควรยกชั้นและเพิ่มอนุภาคเชิงมุมที่ไม่มีทรงกลมขนาดใหญ่กว่า (10-20 มม.) ให้กับกรวด หรือตัดสันเขาออกและสร้างโปรไฟล์พื้นผิว
หากในระหว่างฝนตกพื้นผิวของถนนลูกรังถูกปกคลุมไปด้วยสารละลายดินเหนียวบาง ๆ แสดงว่าอนุภาคดินขนาดเล็กมากเกินไป - เต็มไปด้วยฝุ่นและดินเหนียว - ในวัสดุกรวด ในกรณีนี้ เป็นการดีที่สุดที่จะขูดชั้นบนสุดออกแล้วเติมปูนขาวหรือปูนขาวสดจำนวน 3% ของน้ำหนักของชั้นที่ผ่านการบำบัด
การแตกของเปลือกแห้งมักจะบ่งบอกว่าความหนาของสารเคลือบไม่เพียงพอสำหรับรถไฟถนน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเพิ่มความหนาของชั้นกรวด การทรุดตัวขนาดใหญ่และคลื่นที่มีความหนาเพียงพอของสารเคลือบบ่งชี้ว่าการอัดตัวของตลิ่งไม่ดีหรือมีถุงโคลนอยู่ในตัวของตลิ่ง ในกรณีนี้จำเป็นต้องตรวจสอบว่าความสูงของคันดินที่สูงกว่าระดับนั้นเพียงพอหรือไม่ น้ำบาดาลและการระบายน้ำรวมถึงการบดอัดการเคลือบเพิ่มเติมโดยการรีดด้วยลูกกลิ้งนิวแมติกหนัก หากมีการทรุดตัวและคลื่นขนาดใหญ่ปรากฏขึ้นอีกครั้ง จำเป็นต้องทำกรีดตามขวางในตลิ่งเพื่อทำให้แห้ง วางฟอสซิลไว้ในรอยกรีดแล้วคลุมด้วยดินแห้ง และฟื้นฟูการปกปิด
การทำลายการเคลือบในท้องถิ่นด้วยการก่อตัวของรูบ่งชี้ว่าการผสมส่วนผสมไม่ดีและบนถนนหินบด - การยึดเกาะของหินบดไม่ดี ในกรณีนี้จะทำการซ่อมแซมหลุมบ่อ: สิ่งสกปรกจะถูกกำจัดออกจากหลุมและปรับระดับกรวดหรือหินบดและหลุมจะได้รับกำแพงสูงชัน วัสดุที่ได้รับระหว่างการล้างจะถูกวางที่ด้านล่างและเพิ่มกรวดที่นำเข้าขององค์ประกอบที่ต้องการไว้ด้านบน ชั้นของวัสดุบดอัดในหลุมควรอยู่เหนือการเคลือบ 1-2 ซม. โดยคำนึงถึงการบดอัดเพิ่มเติมในภายหลัง
การกำจัดฝุ่นบนพื้นผิวถนนลูกรังนั้นใช้วัสดุชนิดเดียวกับถนนลูกรัง การซ่อมแซมพื้นผิวถนนที่ทำจากดินเสริมแรงและทรงตัวส่วนใหญ่มาเพื่อการซ่อมแซมพื้นผิว ทีมซ่อมจะต้องมีหม้อต้มน้ำมันดินแบบเคลื่อนที่ (รถพ่วง) เพื่อจำหน่ายเพื่อให้ความร้อนแก่น้ำมันดิน อุณหภูมิในการทำงาน- ชั้นการรักษาพื้นผิวที่ถูกทำลายจะถูกกำจัดออกไป ฝุ่นและสิ่งสกปรกจะถูกกำจัดออก หล่อลื่นหลุมบ่อด้วยน้ำมันดินร้อนในอัตรา 0.5-0.8 ลิตร/ตร.ม. หลังจากที่ชั้นสัมผัสแห้งแล้ว น้ำมันดินจะถูกเทอีกครั้งและวัสดุหินละเอียดจะกระจัดกระจายเพื่อสร้างชั้นการรักษาพื้นผิว เทคโนโลยีเหมือนกับการสร้างเลเยอร์ใหม่
เมื่อชั้นดินซีเมนต์หรือบิทูเมนในดินถูกทำลาย ส่วนของทางเท้าจะถูกเคลียร์ออกและหลุมจะถูกสร้างขึ้นตามแบบแปลน รูปร่างสี่เหลี่ยมด้านล่างและผนังทำความสะอาดฝุ่นและละเอียดแล้วเติมด้วยส่วนผสมดินซีเมนต์หรือดินน้ำมันดินใหม่ หากการเคลือบมีดินซีเมนต์หรือปูนขาวในดิน จำเป็นต้องใช้เครื่องผสมคอนกรีตแบบเคลื่อนที่ได้ที่ติดตั้งในยานพาหนะเพื่อเตรียมส่วนผสมของดินด้วยซีเมนต์หรือปูนขาว หลุมและหลุมบ่อที่เกิดขึ้นจะเต็มไปด้วยส่วนผสม หากมีดินบิทูเมน ก็สามารถเตรียมส่วนผสมได้ที่ไซต์งาน แต่ในกรณีนี้ ต้องใช้หม้อต้มน้ำแบบเคลื่อนที่เพื่อให้ความร้อนแก่บิทูเมน