（安全技术及工程专业论文）砂岩在沥青路面抗滑表层中的试验研究.pdf

a b s t r a c t w i t l lt 1 1 ei n c r e a s i n go fm i l e a g eo fe x p r e s s w a y ，m o r e 锄dm o r em a t e n a l sa r e n e e d e d w h i c hc a j lb u i l da n t i s k i d d i n gs u r f a c e a n dt h e l l ，l l i 曲q m l 时m 出时a lc a l lb eu s e d 协m e s u r f a c eo fe x p r e s s w a yi sl e s sa n dl e s s n l e r e f o r e ，e x i s t e dl l i 曲q 吼l 埘a g g r e g a t e 幽0 u l db e u s e dr e a s o n a b l y m e a n w h i l e ，i l e wk i n do fa g 铲e g a t e 删d b ee ) 【p l o i t e da n ds e a r c h e da s m o r ea u sp o s s i b l ei 1 1o r d e rt os u p p l e m e n tt ：h e 舀删s h 嘴o f e x l s t e da g g r e g a ：t e t h e r ea r es o m es a n d s t o n e sd i 殉曲删n gi i ls i c h l a i la n dc h o n g q m g h lo r d e rt 0 e s t i m a t ei ft h i sk i n do f 删a lc 纽b eu s e di i la n t i - s k i d d i i l g 叫f 如eo fa s p h a l tp a v e m e n t ， t e s t i n g 蛐w a sp r o c e s s e di i lt h i sp a p e r d u r a b i l i 劬幽dr e s i s t a i l c ea n dw e 撕b i l 埘o f s a n d s t o n ea g g r e g a t ew e r e 咖d i e d s l ( i dr e s i 眺1 c ea 1 1 dw e 鼬i l 时o fs a n d s t o n e b m 吼i n o u sm i x n 鹏sw e r es t u d i e db yu s eo fs p e e d u p l o a d 、e a ra i l dp o l i s l l i n gm a c l l i n e i n v e s t i g a t e da n dd e s i g n e db yo w n s u r f a c eo fe x p r e s s w a yh a si l o t0 1 1 l y 缸l e q u a t es k i dr e s i s t a n c ea n dw e 撕b i l i 够b u tm s o a d e q u a t ew a t e rs t a b i l i 吼a n t i r 吡i n gp e 向n 1 1 锄c ea 1 1 dl o wt 锄p e m 眦c r a c kr e s l s t a l l c e t 1 1 e r e f o r c ，a d h e s i o no fa s p ta n ds 锄d s t o n e ，l l i 曲- t e m p e 舭a n dl o w - t e n l p e r a t u r e p e 墒r n l a n c eo f s a i l d s t o n eb n m i n o u sm i x t u r e sa l s ow e r ep r o c e s s e dt e s t i n g 咖d y t e s t i n gr e s u l t si 1 1 d i c 缸e ：i ti sf e a s i b l et e c h i l i c a l l yt 1 1 a ts a i l d s t o n ei sl l s e da sa g g r e g a t e o fa n t i s l ( i d d i n gs 眦f a c eo fa s p h a l tp a v e m e n ta 1 1 di tc a 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流做出了巨大的贡献，作为关系国家经济和国防建设的重要基础设施之一， 公路的覆盖率和通达深度己成为国家发展水平的重要标志之一。而作为国道 卡下线t 体的高速公路更是从无到有，截至目前为止，通车里程已超过4 万 公罩。 道路交通运输要求安全、舒适、快速、经济，对于道路使用者来说，安 全性是第一位的。但是目前高速公路日益增加的交通事故已经成为一个世界 性的难题。据世界卫生组织统计，全世界每年约有1 2 0 万人死于公路交通事 故，甲均每分钟就有两人丧生，而发展中国家的死亡率要高于发达国家。作 为发展中国家，我国的交通安全形势更是不容乐观，公安部统计显示：道路 交通事故2 0 0 6 年夺命近九万。因此，人们在享受着现代交通带来的方便、 快捷与舒适的同时，也已经对道路交通安全问题引起了足够的重视。 通过对大量交通事故的原因分析，一般认为影响道路行车安全的主要因 素包括：人员素质( 如驾驶技能、心理素质、身体状况、法律法规意识) 、 车辆技术性能( 如车辆的类型、车速、汽车制动和转向装置等安全结构性能、 轮胎的几何特征、操作的稳定性、车灯或照明) 、环境气候因素( 如雨、雾、 雪、大风、扬尘、交通量) 及道路特征( 如路面宽度、线形、纵横坡度、转 弯半径等几何特征、路面所用材料及表面构造、路面的磨光程度等) ，而由 道路【大i 素导致的交通事故中大部分又与路面滑溜有关幢叫。因此，路面抗滑 能力是保证公路行车安全和保证一定的允许行车速度的一项重要指标。 在我国近几年铺筑的高速公路中，主要有沥青路面和水泥混凝土路面， 其中沥青路面因其行车舒适、施工期短、便于维护等优点而成为我国高速公 路的主要路面型式，比例占到全部路面形式的8 5 9 5 。大量研究表明，修 筑抗滑表层( 或是加铺抗滑罩面) 是提高沥青路面抗滑能力、减少高速公路 ( 尤其是雨天) 交通事故最有效、最直接的一种方法伸1 ，。 1 2 课题的提出 高速公路沥青混凝土路面抗滑表面层直接承受重交通荷载与气候的双 西南科技大学硕士研究生学位论文第2 页 重作用，并为用户提供舒适、安全的行车条件，因此应具有良好的力学特性 与功能特性，不仅要求具有优良的高温抗车辙能力、抗裂与抗水损害特性， 而且应具有优良的抗滑、耐磨功能，适当的抗滑将能够保证路面和车轮有良 好的附着特性，并可在较短的时间内制动，从而增强行车的安全性。 沥青路面表层的抗滑、耐磨能力的大小主要取决于沥青路面表层结构的 宏观纹理( 即表面构造深度) 以及集料颗粒本身的微观纹理。集料的特性( 集 料的类型、集料的微观纹理、集料的粒经、集料的级配、集料的耐磨性能、 抗压性能、抗冲击性能等) 对沥青路面抗滑磨耗层的抗滑性能有决定性影响。 凶此，要提高沥青路面抗滑表层的抗滑性能，选择何种集料很关键。但是， 在国内外的相关规范中，都没有对沥青路面抗滑表层采用何种岩性( 石灰岩、 花岗岩、玄武岩、砂岩、安山岩等) 的集料做出明确规定，而只规定了材料 必须达到的各项要求，如坚固性、耐磨性、抗压能力等。目前国内外沥青路 硒j 抗滑表层所用集料多为玄武岩或花岗岩等硬质石料旧，。 随着高速公路里程的增加，修筑抗滑表层的材料数量需求越来越大，可 以用于高速公路路面表层的优质材料也就越来越少。1 9 8 3 年1 0 月在澳大利 亚悉尼召丌的第17 届世界道路会议上，柔性道路技术委员会的报告指出： 鉴于全面的经济衰退及高质量集料料源的逐渐减少，特别强调可用集料的最 佳利用问题。因此在合理利用好现有优质集料的同时还应尽可能的开发和 寻找新的集料产品来补充现有材料的逐渐短缺。 本课题依托于重庆交通科研设计院的“渝( 重庆) 沙( 长沙) 路抗滑表 层材料研究”项目进行研究。根据初步的调查资料显示，渝沙路沿线重庆段 未发现有玄武岩存在而分布有一定量的质地较硬的石英砂岩，该材料呈青黑 色，石英含量较高，抗压强度较大。对于硬质材料比较欠缺的地区而言，如 果该材料能用于沥青路面的抗滑表层，那么对于降低部分高速公路的工程造 价将具有不可估量的作用。同时，就地取材还能促进地方经济的发展。 1 3国内外研究现状 1 3 1 沥青路面抗滑技术研究历程 路面抗滑技术研究始于2 0 世纪2 0 年代，英国t r r l 是世界上最早从事 路面抗滑研究的机构之一，其研究不仅表明了路面在潮湿状况下发生交通事 故的危险同路面滑溜程度的可靠关系，而且开发了抗滑性能的测试设备，。 t r r l 在19 7 3 年发表了国家抗滑标准( 水准) 指南l r 5 l o ，1 9 7 6 年英国 西南科技大学硕士研究生学位论文第3 页 运输部公布的技术备忘录h 1 6 7 6 根据设计公路类型及交通量的不同提出了 新建沥青面层骨料性质和构造深度的要求，并进一步考虑对运营中的干线公 路采用潮湿抗滑标准的可能性，只是由于对当时的干线公路网上的抗滑水 平、由事故和危险所带来的确实经济损失等方面的数据不足而未被采用1 。 19 7 7 年在美国俄亥俄州哥伦布市举行的第二届防滑会议上，国际道路 会议表面特性技术委员会在其报告中指出：路面的抗滑问题，不仅应考虑路 面摩擦系数一项指标，还应考虑其它因素，诸如道路表面结构、几何形状、 交通性质、车速、事故记录及成本一一效益分析等。 l9 8 4 年英国集料建筑材料工业( b a c m i ) 所组织的调查指出沥青路面的 抗滑性能和耐久性之间存在矛盾，必须保证沥青路面的密水特性或者设置排 水层。 第十八届世界道路会议柔性路面委员会在其总报告中指出：在优化沥青 路面的抗滑能力时，首先应考虑的是材料性能；其次是路面构造；第三是施 工技术”，。这个结论第一次为提高沥青路面抗滑性能提供了明确的思路。 我国对沥青路面抗滑方面的研究始于上世纪7 0 年代，1 9 8 0 年我国才有 了第一台自主研发的摆式仪用于测定摩擦系数”。“七五”科技攻关项目“高 等级公路半刚性基层沥青路面结构、设计和抗滑表层研究”首次对沥青路面 抗滑问题展开较为系统的研究，对推动我国沥青路面抗滑技术的发展具有重 要的意义。 可以看出，早期的沥青路面抗滑技术研究的重点大多集中在轮胎一一路 面问的摩擦机理、摩擦系数和交通事故的关系、抗滑性能影响因素、测试方 法和标准等方面，只有很少部分的近期研究内容涉及到沥青混合料技术及其 抗滑性能与其它性能之间的协调性问题。事实上，沥青混合料在很大程度上 决定着沥青路面的构造特征，良好的路面构造能提高潮湿状态下路面一一车 轮问的排水能力，减少容易引起滑溜事故的弹性水动力润滑型摩擦的发生。 现在一般认为，路面的抗滑能力常被理解为车轮在刹车瞬间和路表相互 作用而产生的一种滑移抗力，它长期以来一直被视为控制车辆方向和速度、 减少刹车距离的主要影响因素之一，因此与行车的安全性能有着很直接的关 系，常被看作是路面的一项表面特性。沥青路面的抗滑能力受路面的构造特 性、潮湿状况、交通流的大小和车辆的速度等多方面因素的影响。 近2 0 年来，我国在沥青路面抗滑研究和应用方面做了不少基础性的工 作，在抗滑机理、抗滑沥青混合料的选材及设计、施工控制等方面取得了阶 段性成果川，并将其中部分成果以规范形式加以推广，但不可否认的是， 西南科技大学硕士研究生学位论文第4 页 我国的抗滑形势依然严峻。 交通安全是各国道路管理部门最为头疼的问题，为了提高路面的抗滑能 力，国内外对沥青路面材料和工艺进行了长时间、大范围的摸索，相继形成 了一系列各具特色的抗滑表层结构。 1 3 2 国外沥青混凝土路面主要抗滑表层形式 1 3 2 1 嵌压式沥青混凝土路面 它是在砂粒式或细粒式沥青混凝土上嵌压经沥青预拌的等粒径、抗磨光 的优质石料后所形成的一种抗滑表层，这种路面的抗滑性能好，但高温稳定 性较差，对于材料和施工工艺要求也较高。根据英国的使用经验，它适用于 夏季高温不超过2 5 的情况。 1 3 2 2 分异磨损面层 该结构作为抗滑表层在意大利、英国已经使用了2 0 年以上，这种面层 混合料采用不同磨光值的矿料作为集料，在车辆的持续作用下，磨光值低的 矿料先被车轮磨损，而磨光值高的集料仍然裸露出来，形成表面的粗糙构造， 从而提供路面较为长久的抗滑能力。这种路面属于一种空隙率较小的密实沥 青面层，行车噪音较低，构造深度不大，抗滑能力中等，常用于主要道路的 养护之用。 1 3 2 3 沥青玛蹄脂碎石( s m a ) 混合料路面n 3 ， 2 0 世纪6 0 年代初，德国为抵抗带钉轮胎对于路面的磨耗而开发了沥青 玛蹄脂碎石混合料( s t o n em a s t i ca s p h a l t ，简称s m a ) ，s m a 的主要成分是 料集料( 大于2 m m 的颗粒占7 0 8 0 ) ，沥青、填料或纤维( 一般常用木质 素纤维) 组成的胶泥( 三者含量依此为6 7 ，8 1 2 ，0 3 ) ，属于一种 粗集料断级配密实型沥青混凝土，具有抗辙槽能力强、抗滑性能好、抗磨耗 能力强、老化慢、路面使用性能的耐久性好等优点，因此德国在1 9 8 4 年又 f 式制定了s m a 规范，在国内推广应用。s m a 规范仅限定一个矿料级配范围 和沥青标号，最佳沥青用量的选择以剩余空隙率2 4 为主要指标，而不需 过多知道沥青混凝土的使用性能，是一种“处方 式的设计方法。后来美国 及其它一些国家相继引进这种结构用于道路养护和旧路罩面。 西南科技大学硕士研究生学位论文第5 页 1 3 2 4 薄层沥青混凝土( b b m ) 及高模量沥青混凝土路面3 1 法国薄层沥青混凝上( b b m ) 也是一种断级配密实沥青混凝土，与s m a 相比，b b m 中胶砂含量较少，不需纤维等沥青流出抑止剂，结合料常用纯沥 青，由于其空隙率常在6 1 2 ，为防止该面层透水，常用纯沥青在其下面 做一厚粘层。后来为了满足结构良好的旧路面的养护要求，改善其表面粗糙 度，相继在b b m 的基础上开发了厚度更薄的沥青面层( 2 5 c m ，1 5 c m ) ，高 速行车的安全性大大增强。b b m 的抗滑特性良好，无需采取特别的加强措施， 它所提供的级配范围仅起指导作用，混合料设计的依据是使用性能的优劣。 1 3 。2 5 粗骨架高结合料含量混合料( c m h b ) 路面 近几年来，美国得克萨斯州运输局开发了一种新型的粗骨架高结合料含 量混合料的设计方法，它不需要添加剂或填料，不同于s m a 或传统的密级配 沥青混合料，设计集料级配的理想状态是粗碎石之间“恰好 相互接触，行 车倚载由粗集料承担并向下传递。c m h b 采用得克萨斯州的旋转式击实仪成 型试件，确定最佳碎石含量。一般认为在最佳值之前的区域是危险的不稳定 区，为了保证生产过程中混合料中的粗集料含量不会低于最佳值，设计中常 将其在最佳值的基础上提高2 5 5 。c m h b 具有良好的工程特性，耐久性好， 抗辙槽能力强，并且在施工过程中不会产生离析。 1 3 2 。6多空隙沥青混凝土( p a ) 路面 透水性沥青混凝土路面是指用大空隙沥青混凝土铺筑、能迅速从内部排 走路表雨水，具有防滑、抗车辙及降低噪音的路面，属于骨架一一空隙结构， 一些国家又称其为多空隙沥青混凝土( p a ) 或开级配磨耗层( o g f c ) ，压实 后般具有l8 2 5 的空隙率，高温性能好，可以迅速消除常规路面上高速 行车产生的路表径流、水漂及反光现象，消除车后的溅水和喷雾现象，使道 路交通标志更容易看清楚，同时还可以明显减少车轮的滚动噪音。但由于空 隙率较大，从而导致沥青老化矿料与结合料剥离：路面空隙易被灰尘、污物 堵塞，排水及降噪效果下降，影响路面的预期使用品质。这些在很大程度上 限制了这种路面结构的推广，目前仅在一些特殊路段采用。 1 3 3国内沥青混凝土路面抗滑表层形式 1 3 3 1 沥青表处或乳化沥青稀浆封层 主要用于我国早期的沥青路面表层抗滑。由于其厚度较薄一般不作为持 西南科技大学硕士研究生学位论文第6 页 力层，主要起磨耗层和保护层的作用。这类表层构造深度较小，耐久性差， 但价格低廉，比较适合当时公路等级较低的情况。 1 3 3 2 级配型抗滑沥青混凝土路面 在路面铺筑过程中，粗集料采用硬度大、抗磨光的石料，含量宜大于集 料总重的5 0 ，细集料为质地较软，但同沥青粘附性良好的细集料( 一般为 石狄岩) ，利用粗细集料的不同磨光特性，保持路面较高的宏观构造，从而 提高抗滑能力。“七五”期间的沭阳试验路和辽宁的生产路段使用结果表明， 这种结构有利于抗滑层粗糙度的持久性们”。 1 3 3 3多碎石沥青混凝土( s a c ) 路面 为了解决高速公路沥青表面层抗滑性能好，特别是构造深度满足要求， 透水性又小这一技术问题，1 9 8 8 年我国研究开发了多碎石沥青混凝土( s a c ) ， 它也属丁= 一种粗集料断级配沥青混凝土，。后来根据国内外研究结果及工程 实践经验对其级配进行了调整，要求4 7 5 m m 筛孔以上的碎石含量不少于 6 0 ，同时为了保证沥青混合料的空隙率接近4 ，需要适当增加o 3 m m 特别 是o 0 7 5 m m 以下颗粒( 即矿粉) 的用量不小于6 。使用经验证明，在矿料 颗粒组成变异性较小的情况下，s a c 空隙率小，具有优良的摩擦系数和表面 构造深度及抗辙槽能力。 1 3 3 4s m a 在我国的应用 我国的公路工作者在引进s m a 的过程中做了大量的尝试和试验，力图开 发出一整套适合我国情况的s m a 技术。从1 9 9 3 年第一条采用s m a 的广佛高 速公路( 采用了奥地利的p e 改性沥青) 建成至今，我国已经修建了大量的 s m a 试验和生产路段，但调查结果显示，虽然新修s m a 路面各项性能良好， 但经过一定时间的行车碾压，不同程度的都出现了泛油发亮、粗糙度降低及 变形丌裂等现象，有的道路修建时间不长，便不得不大面积修补甚至罩面。 这与我国传统工艺加工的集料规则性差，针片状含量过高及施工中集料离析 等情况有关；欧洲的加工集料多为立方体，他们的规范也是建立在立方体集 料的基础之上的。该路面形式在我国有待于进一步的试验研究”。 1 3 4抗滑性能检测与评价标准 路面的抗滑性能常被理解为车轮在刹车抱死条件下和路表相互作用而 西南科技大学硕士研究生学位论文第7 页 产生的一种滑移抗力，其测值大小同路表构造特征具有良好的对应关系。路 面的构造特征根据其不规则度( i r r e g u l a r it y ) 的大小、形状、分布及作用 分为微观构造( m i c r ot e x t u r e ) 、宏观构造( m a c r ot e x t u r e ) 、大构造( m e g a t e x t u r e ) 和平整度( r o u g h n e s s ) 四类，其中大构造和平整度对路面抗滑力 的提高意义不大，相反却会增加车轮的磨耗和油耗，降低行车舒适性，因此 是沥爵路面应避免的表面特性；微观构造和宏观构造对于路面抗滑具有重要 的意义，其值大小在一定程度上可以表征路面的抗滑性能，因此是提高沥青 路面抗滑性能中要保证的构造类型。 微观构造是指路面水平方向波长o 0 5 m m 范围的构造，主要表征路面 裸露集料颗粒本身的表面凹凸，因此可看作是一定条件下( 气候、季节、交 通量及路面使用年限等) 的矿物岩相学颗粒的函数，并受颗粒形状及棱角性、 矿料结构和结合料等因素的影响。微观构造可以增加轮胎和路面的啮合程 度，在有水存在时能刺破水膜，从而达到增强路面抗滑力的效果。目前， 微观构造的测量大多在试验室内通过显微镜照相技术( p h o t o m ic r o g r a p h s ) 直接得到，较常用的方法是通过低速摩擦测量设备测值间接反映。宏观构造 是指路面水平方向波长o 5 5 0 m m 范围内的不平整度，主要表征路面水平的 f u l 凸程度，粗集料的尺寸、形状、棱角性、间距和级配对于宏观构造的大小 有很大的影响。宏观构造的存在可为车轮一一路面接触界面的动力水提供排 出通道，从而提高路面的抗滑性能，这种作用在车速较高时表现明显垤”。 世界各国开发出了不同的测试设备对路面抗滑性能进行测量“，可以分 为直接的力学模式和间接的几何模式。 直接的力学模式从抗滑力的定义出发，以力或力比值( 即系数) 的方式 来表征路面的抗滑性能，最常用的指标是摩擦系数( 或制动距离、滑溜数) ， 摩擦系数的物理定义为汽车制动过程中产生的最大水平力与轮胎受到的垂 直荷载之比，其值常常受到车辆速度、路面条件等影响，因此在测定时往往 对这些条件加以限制。摩擦系数越大，则对应的路面抗滑能力就越高。摩擦 系数的测定方式可以分为人工法和测试车法两种，人工法主要是指采用便携 式摆式仪b p t ( b r i tis hp o r t a b let e s t e r ) 来进行，其测定值用摩擦系数 的lo o 倍表示，称为s r v 或b p n ，在全世界有很广泛的应用基础，缺点是人 工操作，数据离散性大，现场测量还会影响交通。并且大量的试验研究表明： 动态指标比静态指标更能准确的评价路面的抗滑表层性能，因此第十六届国 际道路会议推荐各成员国用s c r i m 作为路面抗滑能力的测试工具，由于它同 摆式仪相比具有明显的优点，因此我国的新标准陋副将用摩擦系数测定车测定 西南科技大学硕士研究生学位论文第8 页 摩擦系数作为测试路面抗滑性能的主要方法，考虑到使用习惯而将摆式仪作 为补充手段。 间接的几何模式是指考虑到路面构造特征对于抗滑能力的巨大贡献，而 将其作为切入点来间接评价路面的抗滑性能。目前常用的测量方法主要有三 种：一一是体积法( v o l u m e t r i c ) ，用一定量的标准砂根据摊铺面积计算路面 的平均构造深度m t d ( m e a nt e x t u r ed e p t h ) ，这种方法在世界各国有广泛 的应用基础，并且与其它各类测试手段之间积累了大量的对比关系；二是断 面法( t e x t u r ed e v i c e ) ，目前常用的有激光断面仪，灯光扫描仪和探针跟 踪器三种基本类型2 “，都是通过检测路面纵断面的粗构造来反映路面的宏观 构造，其中激光断面仪最常用，有车载式和手推式两种形式，它主要是通过 接收从另一个角度射向路面的发射光来判断反射点的高度，进而求得路面的 平均剖面深度m p d ( m e a np r o f i led e p t h ) ，如丹麦d y n a t e s t 的激光断面仪 r s p 就属于这种类型，目前我国也已经大量购进这种设备，并逐步展开进一 步的开发研究：三是流出仪( 0 u t f l o w ) ，它是通过监测固定体积的水通过路 面排除的时间来间接的反映路面的宏观构造，同前两种宏观构造测试设备相 比，流出仪在国内应用不多。 由于世界各国所采用的检测设备各不相同，这导致了路面抗滑性能评价 指标与标准不统一的问题。主要表现为：一方面，不同的检测设备具有不同 的测试结果和评价指标；另一方面，不同的国家根据本国道路使用情况的实 际制定了自己的抗滑标准。因此，各国道路工作者在进行相互交流时就存在 很大的困难，给开展路面抗滑性能检测与评价等方面的研究造成了许多障 碍。国际道路会议常设委员会( p i a r c ) 于1 9 9 2 年在比利时和西班牙的5 4 个路段上，对4 7 种路面抗滑性能检测设备进行对比与协调试验，探求各种 测试仪器之间的相互关系并建立了国际摩阻指数i f i ( i n t e r n a ti o n a l f r i c t i o ni n d e x ) 的概念，用来评价路面的抗滑性能，并很快被许多国家所 接受训n l 。 1 3 5 砂岩在沥青路面抗滑表层中的应用研究现状 山以上情况可以看出，目前国内外对于沥青路面抗滑技术的研究大多集 中在选择抗滑表层形式方面，很少有从选择不同的集料来提高路面抗滑性能 入手的。据所查阅的文献反映，实际工程中，国内仅上海和宁夏两地曾将砂 岩用于沥青路面抗滑表层。国外关于砂岩用于沥青路面抗滑表层的情况只在 文献 5 9 中提到一句“日本应用最多的是砂岩 ，但是没有查到相关文献。 西南科技大学硕士研究生学位论文第9 页 雨天，由于路面摩阻系数降低，车速较高的行车突然制动会发生侧滑和 转向，从而发生交通事故，特别是在道路的交叉口、急弯、陡坡以及常有行 人横穿的长直线路段。上海市为了减少这些路段的交通事故，作了抗滑表层 的研究h ”，在南汇县铺筑了六段抗滑层试验路段。其中两段为表面处治，其 余四段为沥青混凝土。在集料的选择方面，除4 号试验路段采用的是磨光值 较低( 3 2 3 8 ) 的石灰岩掺加磨光值较高( 4 6 5 0 ) 的砂岩以外，其余路段 都只用了石灰岩。所用石灰岩和砂岩的有关指标见表卜l 。 表卜1所用石灰岩和砂岩的指标 t a b 1 1in d e x o f u s e dlim e s t o n ea n ds a n d s t o n e 由f 砂岩属于酸性岩石，与沥青的黏附性不好，在该试验路中，为了改 善砂岩与沥青的粘结性能，在石油沥青和煤沥青中分别掺加0 4 和0 1 的a 型活化剂。 施工验收时各试验路段的路面摩擦系数和构造深度都达到了规范的要 求。通j ! # 一年以后对沥青抗滑表层的摩阻系数的测定表明，4 号路段的摩阻 系数最高( 4 9 ) ，主要原因就是石灰岩中掺加了部分砂岩。 宁夏石( 嘴山) 中( 宁) 高速公路上面层采用了砂岩他“，为了改善沥青 与砂岩的粘附性，添加了0 3 ( 占沥青用量) b a 3 型抗剥落剂。使用结果发 现其高温稳定性，低温抗裂性及水稳定性都满足相关规范要求，但是文献中 没仃捉及其抗滑耐磨性能。 此外，同济大学的杨众等为了研究沥青混合料长期防滑性能，研制了加 速麝耗仪，提出了室内加速磨耗试验方法n ”。试验使用了三种粗集料：辉绿 岩、砂岩和石灰岩。其技术指标见表卜2 。 由表卜2 的试验数据可以看出：石灰岩磨耗值最大，因此石灰岩混合料 的构造深度下降最快，稳定终值o 3 m m 也最小。辉绿岩磨耗值大于砂岩，因 此辉绿岩混合料的构造深度下降速率较砂岩混合料大。但是辉绿岩混合料构 造深度终值大于砂岩混合料。石灰岩磨耗值最大，磨光值最小，相应地石灰 岩混合料的摆值下降速率大，终值小。辉绿岩磨耗值大于砂岩，辉绿岩混合 西南科技大学硕士研究生学位论文第10 页 料的摆值下降速率较砂岩混合料大。两种岩石的磨光值相差不大，所以两者 摆值的终值也差不多。试验得出的构造深度和摩擦系数见图卜1 和图卜2 。 表卜2粗集料技术指标 t a b 1 2t e c h n oio g yln d e x o fc o a r s ea g g r e g a t e 技术指标j t j0 3 2 9 4 规范要求 砂岩辉绿岩石灰岩 压碎值( ) 磨光值( b p n ) 视密度( g c m 3 ) 磨耗损火( ) 4 2 2 5 西南科技大学硕士研究生学位论文第20 页 石狄岩 花岗岩 玄武岩。 ( 3 ) 由图3 1 可以看出，除花岗岩的质量损失与循环次数呈较好的线 性外，其他集料基本呈二次曲线关系。 ( 4 ) 由图3 1 可以看出，不同材料的质量损失率随荷载增加而