Глава 3. Фрикционные материалы как средство повышения коэффициента сцепления колес с дорогой
Следует отметить, что в чистом виде фрикционные материалы (щебень, каменную крошку) нельзя использовать при гололеде, а также на чистом асфальтовом покрытии, так как они будут только увеличивать тормозной путь, создавая “роликовый эффект”, а сам щебень будет вылетать из-под колес и повреждать автомобили.
При использовании комбинированных противогололедных материалов, гранулы солей слегка подтапливают лед, и щебень впаивается в него, создавая эффект “наждачной бумаги”.
Какой фрикционный материал наиболее эффективен?
Масштабные исследования, проведенные МАДИ (Московским автомобильно-дорожным государственным техническим университетом), показали, что наиболее эффективным для сцепления колес с дорогой является мраморный щебень фракции 3-7 мм и твердости 400. Более твердые породы способствуют возникновению “роликового” эффекта и эффекта “шрапнели”, а более мягкие материалы колеса автомобилей просто давят.
Согласно исследованиям, существуют большие технологические различия между мраморным и гранитным щебнем, не в пользу последнего.
Гранитный щебень в качестве противогололедного материала использовать не рекомендуется, поскольку:
- он обладает высокой твердостью, следовательно, выступает как абразивный материал. Под воздействием колес автомобилей гранитный щебень очень быстро истирает дорожное покрытие, способствуя образованию колейности, и ускоряет износ шин, разрушает лакокрасочное покрытие кузова, что ускоряет коррозию металла под воздействием снега. Мраморный же щебень обладает твердостью примерно в 4 раза меньшей, чем гранитный. Соответственно, он не разрушает дороги, а при очень высоких нагрузках сам рассыпается без вреда для участников движения. Именно по этой причине в Стокгольме используют мраморный, а не гранитный щебень;
- гранитный щебень, попадая на эскалаторы и иные движущиеся части машин и механизмов подземного транспорта, часто выводит их из строя. При переходе с гранитного на мраморный щебень в 2011 году в Москве не было зафиксировано ни одной такой поломки эскалатора;
- гранитный щебень при использовании на тротуарах и пешеходных зонах загрязняет почву и ухудшает состояние газонов. Гранит распадается несколько тысяч лет, поэтому систематическое попадание гранита приводит к “окаменению” почв. В Швеции, где гранит является широко распространенным материалом в виду его доступности, каждые 5 лет дорожные службы вынуждены заменять газоны до полуметра вглубь. Мрамор под воздействием влаги, ветра и почвенных бактерий разлагается за 2-3 года, при этом удобряя почву и улучшая ее фильтрацию;
- многие гранитные карьеры обладают повышенным радиационным фоном, мрамор же соответствует нормам радиационной безопасности и не превышает норм для строительства жилых помещений - 370 Бк/кг.
Таким образом, делаем вывод, что для борьбы с гололедом на автодорогах целесообразно использовать современные ПГМ (противогололедные материалы), обладающие высокой плавящей способностью, а также комбинированные - с мраморным щебнем (их следует применять, если нужно убрать скользкость быстро). Необходимо, чтобы реагенты для дорог обеспечивали коэффициент сцепления не менее 0,3.
Заключение
В ходе написания данного реферата определены факторы, влияющие на сцепные качества покрытий автомобильных дорог. Выявлено, что очень большое влияние на коэффициент сцепления в зимний период оказывают реагенты для дорог и их свойства.
Доказано, что пескосоляная смесь не является эффективной при гололеде и обледенелом накате. Она не обеспечивает необходимый согласно ГОСТ Р 50597-93 коэффициент сцепления (не менее 0,3).
Одним из важных технологических показателей, влияющий на коэффициент сцепления колес с дорогой, является вязкость антигололедных реагентов.
Хлористый кальций и хлористый магний (бишофит) даже уже при температуре -5С обладают вязкостью, которая превышает предельно допустимый показатель (5сП для жидких и 4 сП для твердых реагентов). Поэтому данные вещества опасно использовать как самостоятельные противогололедные материалы, так как они могут вызвать дорожно-транспортные происшествия. Эти соли можно использовать лишь в качестве компонентов в составе противогололедных материалов.
Для борьбы с гололедом целесообразно использовать комбинированные антигололедные материалы с мраморным щебнем твердостью 400 и размером 3-7 мм. Гранитный щебень вызывает ускоренный износ дорожного полотна, повреждает лакокрасочное покрытие автомобилей, движущиеся части эскалаторов, вызывает “закаменение” почв на газонах, в следствии которого появляется необходимость в периодической замене грунтов.
Список использованной литературы
1. Евтюков С.А., Васильев Я.В. Дорожно-транспортные происшествия: расследование, реконструкция, экспертиза / под общ. ред. С.А. Евтюкова. - СПб. : ДНК, 2008. - 392 с.
2. Евтюков С.А. Условия и вероятность возникновения ДТП // Мир дорог. - 2010. - № 45 - С. 62-64.
3. Евтюков С.А., Хролов С.А. Оценка влияния геометрических параметров и сцепных качеств автодороги на безопасность дорожного движения. Труды молодых ученых //Интеграция / СПб. гос. архит.-строит. ун-т. - СПб., 2000. - Ч. 2. - С. 98-100.
4. Евтюков С.А., Медрес Е.П. Проектирование и строительство облегченных насыпей с применением EPS-блоков // Автомобильные дороги. - 2007. - № 10. - С. 73-75.
5. Евтюков С.А. [и др.] Строительство, расчет и проектирование облегченных насыпей. - СПб. : Петрополис, 2009. - 260 с.
6. ГОСТ 33181-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Требования к уровню зимнего содержания
7.ГОСТ Р 50597-93 Автомобильные дороги и улицы. Требования к эксплуатационному состоянию, допустимому по условиям обеспечения безопасности дорожного движения
8. Сравнительный анализ вязкости противогололедных материалов, Росдорнии, 2011г.