22693

ارزيابي عملكرد لغزشي سطوح اصطكاك بالا (HFST) و تحليل هزينه – فايده استفاده از آن

كارشناسي ارشد

راه و ترابري

1395

1398/4/15

دكتر حسن زياري

دكتر حسن ديواندري

عمران

افزايش اصطكاك سطحي در دهه اخير همواره از دغدغه¬‌هاي اصلي شركت¬‌هاي راهسازي دنيا در جهت كاهش تصادفات جاد‌ه‌اي و افزايش ايمني بوده است. در تماس لاستيك خودرو با روسازي، افزايش مقاومت اصطكاك سطحي به دو عامل اصلي مي‌تواند وابسته باشد: استفاده از لاستيك مناسب و خواص اصطكاكي روسازي. مهم‌ترين عوامل تامين‌كننده اصطكاك روسازي بافت ريز و درشت آن مي¬باشد. عامل اول موجب ايجاد مقاومت اصطكاكي در سرعت¬‌هاي كم و دومي در سرعت¬‌هاي بالا تاثيرگذار است. استفاده از تكنولوژي سطوح اصطكاك بالا كه به معني بهره‌گيري از لايه نازك رزين پليمري جهت استقرار سنگدانه¬‌هاي اصطكاك بالا روي روسازي است، روشي موثر در جهت افزايش اصطكاك سطحي روسازي آسفالتي مي-باشد. بر اساس مباحث هزينه ـ فايده¬¬ي مطرح درباره¬ي پروژه¬هاي اصطكاك بالاي اجرا شده در دنيا، استفاده از اين روسازي موجب كاهش هزينه¬هاي ناشي از تصادفات و جراحات و مرگ مير مي¬شود و با وجود هزينه احداث بالا مقرون به صرفه است. همچنين هزينه اوليه اجراي اين پروژه¬ها، با اجراي هم¬زمان در چند مقطع كاهش مي¬يابد. در مرحله آزمايشگاهي اين تحقيق اعداد اصطكاكي نمونه¬‌هاي آسفالتي پوشش داده شده به وسيله لايه اصطكاك بالا به وسيله دستگاه پاندول انگليسي مورد بررسي قرار گرفت. متغير‌هاي به كار رفته در اين پروژه شامل 15 نوع سنگدانه و دو نوع رزين و سه نوع دانه¬بندي براي سنگدانه اصطكاك بالا است. هم‌چنين مقاومت سايشي سنگدانه¬‌ها با ساخت نمونه¬‌هاي دستگاه شتاب‌دهنده صيقل و بررسي مجدد اعداد اصطكاكي مورد ارزيابي قرار گرفت. بر اساس يك رابطه تجربي مقادير ضرايب اصطكاك جنبشي از اعداد اصطكاكي استخراج گرديده و با نتايج دستگاه مخصوص استخراج ضرايب جنبشي مقايسه گرديد. نتايج نشان داد از ميان تركيبات زوج، دانه¬بندي نوع يك بوكسيت كلسينه و دولوميت، دانه¬بندي نوع دو گرانيت و سيليس، دانه¬بندي نوع سه بوكسيت كلسينه و سيليس و از ميان تركيبات خالص به كار رفته در رويه اصطكاك بالا، بوكسيت‌ كلسينه بيش‌ترين اعداد اصطكاكي را داشته‌اند. در تركيبات حاوي رزين‌هاي مختلف، تركيبات حاوي رزين اپوكسي در مقايسه با رزين پلي‌استر اغلب در حالت خشك و تر داراي اعداد اصطكاكي بيش‌تري هستند. سطوح حاوي بوكسيت ‌كلسينه داراي بهترين عملكرد اصطكاكي اوليه و پس از سايش بوده‌ و نمونه‌‌هاي دولوميتي و آذرين به ترتيب ضعيف‌ترين نتايج را داشته‌اند. واژه‌‌هاي كليدي: اصطكاك سطحي، اعداد اصطكاكي، سطوح اصطكاك بالا، مقاومت سايشي.

1399/07/07

Performance evaluation of high friction surface treatments (HFST) and its benefit- cost analysis.

7/6/2021 12:00:00 AM

In recent decade increasing surface friction has been one of the major concerns for road construction agencies to reduce road accidents and increase safety. When tire contact with the asphalt pavement, the increasing coefficient of surface friction can depend on two main factors: the use of suitable tire, Frictional properties of the pavement. The main pavement parameters related surface friction is The microscopic and macroscopic texture of surface. First factor increasing the skid resistance in low speeds and the latter at high speeds. The high friction surface technology, which includes a thin layer of polymer resin and high friction aggregates placing on pavement, is an effective solution to increase the surface friction of asphaltic and other kind of pavements. In this study, the British Pendulum Numbers of asphaltic samples coated with high friction layers was measured considering different variables. Polished stone values of high friction surface aggregates were also evaluated using the accelerated polishing machine samples as the frictional numbers before and after polishing to evaluate the polishing resistance. Also, based on an experimental relationship, the values of the coefficient of friction were calculated using sample's BPNs. Based on the frictional values, the surfaces covered by calcined bauxite had the best friction resistance results, with the skid numbers of 111, 107 and 105 for aggregation classes one to three respectively, and dolomite high friction aggregates had the weakest results, with the skid numbers of 83, 75 and 88 for aggregation classes one to three respectively. Considering various resins, the average of friction numbers of samples containing epoxy resin were 15 and 13 percent higher in comparison with the polyester resin samples in dry and wet conditions respectively. the skid results of polishing accelerator machine samples show, samples containing calcined bauxite had the best primary and after polishing frictional performance, and dolomites and granite samples had the weakest results, respectively. Keywords: Friction surface; Friction number; High friction surfaces; Polishing resistance.