营运客、货车弯道制动路面沥青混合料设计配合比研究
袁涛李凯李振杰秦芝伟郑哲南
摘要:本文通过对营运车辆试验的相关安全技术标准进行归纳,结合现有弯道制动实验路面案例的调研,并进行针对性的优缺点分析并总结,确定采用沥青混凝土材质为基础,研究并设计一种既可以满足试验路面附着系数,又能够解决现有技术缺陷的沥青混合料。
关键词:营运车辆弯道制动设计沥青混合料
Abstract:Bysummarizingtherelevantsafetytechnicalstandardsofcommercialvehicletesting,combinedwiththeinvestigationofexistingcurvebrakingexperimentalpavementcases,andconductingtargetedanalysisandsummaryofadvantagesanddisadvantages,thispaperdeterminesthatasphaltconcreteisusedasthebasistostudyanddesignanasphaltmixturethatcannotonlymeettheadhesioncoefficientofthetestpavement,butalsosolvetheexistingtechnicaldefects.
Keywords:commercialvehicles,curvebrakes,design,asphaltmixture
为进一步加强营运客、货车安全技术管理,有效遏制和减少因客、货车安全性能不足导致的道路运输安全生产事故,切实保障人民群众生命财产安全,交通运输部组织制定了交通运输行业标准《营运客车安全技术条件》(JT/T1094-2016),其中第4.3.7营运客车应满足弯道制动稳定性要求,满载车辆在附着系数不大于0.5、车道中心线半径150m、宽3.7m的平坦圆弧车道上,以50km/h的初始车速进行全力制动的过程中,车辆应保持在车道内;《营运货车安全技术条件第2部分:牵引列车和挂车》(JT/T1178.2-2019),其中第5.9条规定:牵引车辆与挂车在汽车列车(满足企业产品设计且不超过GB1589规定的最大外廓尺寸)满载状态下,在附着系数小于或等于0.5、车道中心线半径150m、宽3.7m的平坦圆弧车道上,以50km/h的初始车速进行全力制动的过程中,车辆应保持在车道内。
从相关技术标准的原文中可以得出,上述试验对路面附着系数、车道中心线的半径、宽度提出了明确的要求,其中路面指标中最核心的技术参数为路面附着系数;考虑到实际使用过程中,上述路面作为汽车安全技术条件标定的路面,其各项技术参数需长时间保持在一个相对稳定的状态;特别是路面的附着系数需要较为长期的稳定在0.4~0.5之间,同时需要具备良好的经济性、稳定性以及耐久性。为此,研究团队对国内现有的营运客、货车弯道制动路面进行了相关技术调研。
2类似项目调研
2.1主流做法调研
经类似工程项目的走访与调研,附着系数0.5以下的路面,主流的做法有三种:磨光水泥混凝土路面(例-山东某试验场)、环氧树脂涂层(下承层为水泥混凝土路面,例-北京某试验场)、沥青超薄含砂雾封层处理(下承层为普通改性沥青路面,例-盐城某试验场);同时在上述路面上进行人工或自动喷水,形成一层较为均匀的水膜,进一步降低路面附着系数,以最终达到试验要求的附着系数,供营运客、货车试验车辆进行相应的安全技术条件试验。
2.2主流做法优缺点总结
磨光水泥混凝土路面和环氧树脂涂层(下承层为水泥混凝土路面),由于主要受力材料为水泥混凝土,受材料本身的性质影响,极易出现混凝土裂缝、错台,以及整体平整度不佳、水膜均匀度不够、表面构造深度过低等相关技术问题,从而导致路面附着系数一致性不高,个别点差异性过大,以及出现影响试验结果的其他偶然因素。另外,环氧树脂涂层材料,其原理是通过在原有的水泥混凝土路面涂刷环氧树脂薄层涂料,使得环氧树脂涂层附着于下承层的混凝土表面,从而降低沥青混合料构造深度,在加上其中作时,长期浸泡在水中,既存在水泥混凝土的技术缺陷问题,同时,也受制于其粘附性、材料强度不足,极易出现磨损、剥落、起皮,过早出现附着系数的不均匀问题,或者使用后,很快出现附着系数的明显上升(环氧树脂磨损)。
沥青超薄含砂雾封层处理(下承层为普通改性沥青路面),其原理是通过超薄含砂雾封层材料,附着于下承层的沥青表面,从而降低沥青混合料构造深度,再增加混合料表面的沥青油膜厚度,从而达到降低路面附着系数