[摘要]路面抗滑能力為影響公路安全行車的重要因素之一，特別是雨天時(shí)影響更為顯著。本文在簡(jiǎn)要地分析混凝土路面濕摩擦機(jī)理和路面抗滑性影響因素的基礎(chǔ)上，介紹了改善路表紋理增加混凝土路面抗滑性措施，對(duì)混凝土路面抗滑性的研究和施工提供一定借鑒作用。
　　[關(guān)鍵詞]抗滑性；濕摩擦機(jī)理；影響因素；改善措施
　　
　　
　　上世紀(jì)40年代末50年代初，隨著交通量的增加和車速的提高，雨天車禍數(shù)量也隨之增加，人們開始逐漸認(rèn)識(shí)路表紋理特征對(duì)道路安全性的重要作用。因此，為了深入了解混凝土路表特征對(duì)道路行車安全的影響，減少雨天車輛事故，改善行車條件很多道路研究機(jī)構(gòu)開始對(duì)混凝土路面表面特征展開了研究。可是，到目前為止還沒有形成一套行之有效的混凝土路面抗滑方法。因此，如何提高水泥混凝土路面的抗滑能力，成為道路工程技術(shù)人員的當(dāng)務(wù)之急。本文從路表紋理對(duì)混凝土路面抗滑性影響的角度分析了輪胎—路面濕摩擦機(jī)理，總結(jié)了影響路面抗滑能力的主要因素和國(guó)內(nèi)外混凝土路面紋理改善的方法，為混凝土路面抗滑性的研究和施工提供一定借鑒作用。
　　1、輪胎—路面濕摩擦機(jī)理
　　路表摩阻力（以前稱之為抗滑性）是車輛輪胎受到制動(dòng)時(shí)沿路表滑行所產(chǎn)生的抗滑力。一般來說，干燥的路面上輪胎和路面可以保持充分的摩阻力，但是在雨天特別是路面上存有大量雨水時(shí)，如果水膜變得比較厚或者車速比較高，輪胎和路面的接觸將會(huì)減弱，從而使路面產(chǎn)生濕路打滑產(chǎn)生危險(xiǎn)。圖1繪示了路表面有降水形成的水膜時(shí)，輪胎與路表面的接觸情況。可以看出，在一定的速度條件下，在輪胎踏面與路面的接觸區(qū)內(nèi)存在著三種不同的潤(rùn)滑形式因而可以分為三個(gè)區(qū)。輪胎前沿為第1區(qū)，路面有連續(xù)的水膜；第2區(qū)的水因擠壓排泄而變薄，余下間斷性的薄水膜；第三區(qū)內(nèi)，水被擠走，輪胎面與路表面的細(xì)構(gòu)造處于干燥接觸狀態(tài)，為行車提供抗滑能力。當(dāng)車速增加時(shí)第一區(qū)范圍擴(kuò)大，第二區(qū)向第三區(qū)移動(dòng)乃至完全消失。這種現(xiàn)象稱為完全動(dòng)力水漂。因此，為在高速行駛時(shí)能及時(shí)擠走路表水，以保證3區(qū)有足夠的接觸面積，一方面輪胎胎面花紋要提供排水通路，另一方面路表面的粗構(gòu)造也要提供足夠的排水能力。
　　
　　
　　圖1輪胎與路表相互作用區(qū)
　　
　　2、影響路面抗滑能力的因素
　　路面抗滑能力之高低主要受到路面表面紋理的特性影響，但其亦受到交通量與氣候以及車輛特性等其他因素影響。
　　2.1路表紋理特性
　　輪胎—路面相互作用主要通過路表構(gòu)造實(shí)現(xiàn)，因此，在研究輪胎－路面相互作用之前，必須對(duì)路表構(gòu)造有清晰地認(rèn)識(shí)。1987年，國(guó)際道路協(xié)會(huì)定義了三種路表構(gòu)造——細(xì)構(gòu)造、粗構(gòu)造以及宏構(gòu)造。通過研究，研究人員認(rèn)為輪胎—路面之間摩擦力主要是由附著分量和阻滯分量構(gòu)成，要增大輪胎—路面之間的摩擦力，路面必須具有足夠的細(xì)構(gòu)造和粗構(gòu)造。
　　一般認(rèn)為，細(xì)構(gòu)造主要由水泥混凝土砂漿中的細(xì)集料提供，波長(zhǎng)在1um～0.5mm。細(xì)構(gòu)造最主要的功能是為路面提供基本抗滑力，好的細(xì)構(gòu)造可以使混凝土路面在干燥條件下或雨天車速不大于80km/h的情況下具有充足的摩阻力；當(dāng)然，它也是輪胎磨耗和油耗增加的主要影響因素之一，同時(shí)對(duì)輪胎與路面間的高頻接觸噪聲也有一定的影響。
　　粗構(gòu)造指水平方向尺度(波長(zhǎng))在0.5～50mm之間的構(gòu)造，它的波幅(豎向尺寸)為波長(zhǎng)的0.1～0.01。它主要是施工時(shí)混凝土路表經(jīng)過拉毛、壓槽、刻槽等處理后形成的細(xì)溝槽。粗構(gòu)造對(duì)路面使用品質(zhì)的影響是多方面的。因其有利于抗滑性能和視覺性能的改善而對(duì)安全性有較大貢獻(xiàn)，這是粗構(gòu)造諸多作用中最為重要的。粗構(gòu)造可以造成輪胎橡膠變形和遲滯能量損失而產(chǎn)生摩擦力，但更重要的是它可以在輪胎與路面的接觸界面上提供有效的積水渲泄通道，使輪胎與路面能處于“干燥接觸”狀態(tài)，因而能減緩路面抗滑力在高車速下的衰減并能抑制水漂現(xiàn)象的發(fā)生。
　　2.2環(huán)境因素：
　　影響路面抗滑能力大小之環(huán)境因素主要包括交通量與氣候。由于車輛輪胎與鋪面表面之直接接觸將對(duì)骨材之細(xì)構(gòu)造產(chǎn)生磨光作用；而在重車行駛頻繁之路段，骨料更可能產(chǎn)生磨損或轉(zhuǎn)位等現(xiàn)象，造成抗滑能力降低之情況。而對(duì)于瀝青路面來講，路面表面之瀝青成分于完工初期可能因通車后車輛輪胎帶離，而形成抗滑能力上升之情況，但隨后其抗滑能力則亦因上述原因而下降。因此，英國(guó)運(yùn)輸?shù)缆费芯渴?transportationroadresearchlaboratory,TRRL)制定的公路抗滑能力標(biāo)準(zhǔn)是按照貨車日交通量予以分級(jí)。氣候因素方面主要是公路或機(jī)場(chǎng)之降雨(或雪)量之高低。在降雨(雪)量比較大的地區(qū)，相對(duì)而言路面抗滑能力之維護(hù)顯得重要，需采用更高養(yǎng)護(hù)門檻，因此我國(guó)公路抗滑標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)規(guī)范建議對(duì)降雨量較高或易結(jié)薄冰路段采較嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)。
　　2.3車輛因素
　　車輛因素包括車輛行駛速度、胎壓、胎紋及輪荷重等項(xiàng)目，根據(jù)國(guó)外研究指出，車輛行駛速度與胎壓之高低對(duì)于抗滑能力皆呈現(xiàn)反向關(guān)系，亦即較高車速或較高胎壓將導(dǎo)致抗滑能力降低。同一研究亦顯示輪荷重與抗滑能力亦呈現(xiàn)反向關(guān)系，若輪荷重提高將使單位荷重之接觸面積減低，因而使摩擦系數(shù)降低。此外，車輛胎紋亦對(duì)抗滑能力有所影響，胎紋之功能原為提供雨天時(shí)鋪面與輪胎接觸面之排水而設(shè)計(jì)，故設(shè)計(jì)良好之胎紋將可避免表面產(chǎn)生水滑現(xiàn)象，提高抗滑能力，亦可提高車輛之剎車效能。
　　綜合上述各項(xiàng)因素可知，路面抗滑能力之優(yōu)劣可主要有路表紋理特性予以量測(cè)與控制，如果要提高抗滑特性，增進(jìn)車輛或飛行器之剎車效能，則可由車輛特性加以控制，另外，在制定路面竣工或養(yǎng)護(hù)抗滑標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，也需要結(jié)合當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件，以符合所需。
　　3、混凝土路面紋理改善方法
　　混凝土路面的紋理，通常可以采用拉毛、壓槽、刻槽等傳統(tǒng)方法形成。近年來一些新工藝、新方法也用于改善混凝土路面表面紋理，增加抗滑性，減低輪胎—路面噪聲。各種方法具有不同的排水能力和耐久性，同時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生不同程度的交通噪聲。因此，應(yīng)依據(jù)行車速度、交通繁重程度和環(huán)境要求，選擇兼顧安全和噪聲限制的措施，以優(yōu)化混凝土路表功能。

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