7-3路面摩擦系数检测

第三节路面摩擦系数检测一、摆式仪测定路面摩擦系数摆式仪法的测试指标是摆值FB,以BPN为单位。路面的抗滑摆值是指标准的手提式摆式摩阻系数测定仪（摆式仪）测定路面在潮湿条件下对摆的摩擦阻力的一个指标。本方法适用于测定沥青路面、标线或其他材料试件的抗滑值，用以评定路面或路面材料试件在潮湿状态下的抗滑能力。（一）、检测器具及材料（1）摆式仪：（2）橡胶片：尺寸为6.35×25.4×76.2mm，橡胶质量应符合标准的要求。（3）标准量尺：长126mm（4）酒水壶（5）橡胶刮板。（6）路面温度计：分度不大于1℃。（7）其他；皮尺式钢卷尺、扫帚、粉笔等。（二）准备工作（1）检查摆式仪的调零灵敏情况，并定期进行仪器的标定。当用于路面工程检查验收时，仪器必须重新标定。（2）对测试路段按随机取样方法，决定测点所在横断面位置。测点应选在行车道的轮迹带上，距路面边缘不应小于1m，并用粉笔作出标记。（三）测试步骤1、清洁路面2、仪器调平①将仪器置于路面测点上，并使摆的摆动方向与行车方向一致。②转动底座上的调平螺栓，使水准泡居中。3、调零。①放松上、下两个紧固把手，转动升降把手，使摆升高并能自由摆动，然后旋紧紧固把手。②将摆向右运动，按下安装于悬臂上的释放开关，使摆上的卡环进入开关槽，放开释放开关，摆即处于水平位置，并把指针抬至与摆杆平行处。③按下释放开关，使摆向左带动指针摆动，当摆达到最高位置后下落时，用左手将摆杆接住，此时指针应指向零。若不指零时，可稍旋紧或放松摆的调节螺母，重复本项操作，直至指针指零。调零允许误差为土1BPN。4、校核滑动长度①检查橡胶片下缘与滑动长度量尺的右端齐平。②若齐平,说明橡胶片的两次触地距离符合126mm的规定.③若不齐平,升高或降低摆或仪器底座的高度,直至滑动长度符合126mm的规定.5、检测路面摆值：①固定摆的位置；②路面喷水；③按下释放开关，使摆在路面划过④测定5次，取平均值；⑤测量路面温度；⑥每处平行测三个测点，每个测点测5次，取平均值。(四)、抗滑值的温度修正当路面温度为t（℃）时，测得的摆动值为BPNt必须按换算成标准温度20℃的摆值BPN20。BPN20=BPNT+△BPN式中：BPN20——换算成标准温度20℃的摆值；BPNT——路面温度T时测得的摆值；T——测定的路表潮湿状态下的温度（℃）；△BPN——温度修正值按表7-5采用。（五）报告（1）测试日期、测点位置、天气情况、洒水后潮湿路面的温度，并描述路面类型汐卜观、结构类型等。（2）列表逐点报告路面抗滑值的测定值FBT、经温度修正后的FB20及3次测定的平均值。（3）每一个评定路段路面抗滑值的平均值、标准差、变异系数。二、单轮式横向力系数测试系统测定路面摩擦系数承受恒定竖向荷载的测试轮与地面紧密接触，并与车辆前进方向成20度角，这样当车辆前进时就在测试轮上产生一个横向滑动摩阻力。测试轮轴向摩擦阻力与垂直荷载的比值即为路面横向力系数，代号SFC。为使路面保持一定的潮湿状态，需在测试轮前方路面上喷洒一定量的水。适用于新建、改建沥青或水泥混凝土路面工程质量验收和无严重坑槽、车辙等病害的正常行车条件下连续采集路面的横向力系数。本方法的数据采集、传输、记录和处理分别由专门软件自动控制进行。（一）检测设备1.测试系统组成：测试系统由承载车辆、距离测试装置、横向力测试装置、供水装置和主控制系统组成，如图1。主控制系统除实施对测试装置和供水装置的操作控制外，同时还控制数据的传输、记录与计算环节。2.设备承载车基本技术要求和参数横向力系数测试系统的承载车辆应为能够固定和安装测试、储供水、控制和记录等系统的载货车底盘，具有在水罐满载状态下最高车速大于100km/h的性能。3.测试系统技术要求和参数（1）测试轮胎类型：光面天然橡胶充气轮胎。（2）测试轮胎规格：3.00/20。（3）测试轮胎标准气压：350kPa±20kPa。（4）测试轮偏置角：19.5°～21°。（5）测试轮静态垂直标准荷载：2000N±20N。（6）拉力传感器非线性误差：＜0.05%。（7）拉力传感器有效量程：0～2000N。（8）距离标定误差：＜2%。（二）.准备工作（1）每个测试项目开始前或连续测试超过1000km后必须按照设备使用手册规定的方法进行测试系统的标定，记录标定数据并存档。（2）检查测试车轮胎气压，应达到车辆轮胎规定的标准气压。（3）检查测试轮胎磨损情况，当其直径比新轮胎减小达6mm（也即胎面磨损3mm）以上或有明显磨损裂口时，必须立即更换新轮胎。更换的新轮胎在正式测试前应试测2km。（4）检测测试轮气压，应达到0.35MPa±0.02MPa的要求。（5）检查测试轮固定螺栓应拧紧。将测试轮放到正常测试时的位置，检查其应能够沿两侧滑柱上下自由升降。（6）根据测试里程的需要向水罐加注清洁测试用水。（7）检查洒水口出水情况和洒水位置应正常；洒水位置应在测试轮触地面中点沿行驶方向前方400mm±50mm处，洒水宽度应为中心线两侧各不小于75mm。（8）将控制面板电源打开，检查各项控制功能键、指示灯和技术参数选择状态应正常。（三）.测试步骤（1）正式开始测试前，首先应按设备操作手册规定的时间要求对系统进行通电预热。（2）进行测试路段前应将测试轮胎降至路面上预跑500m。（3）按照设备操作手册的规定和测试路段的现场技术要求设置完毕所需的测试状态。（4）驾驶员在进入测试路段前应保持车速在规定的测试速度范围内，沿正常行车轨迹驶入测试路段。（5）进入测试路段后，测试人员启动系统的采集和记录程序。在测试过程中必须及时准确地将测试路段的起终点和其他需要特殊标记点的位置输入测试数据记录中。（6）当测试车辆驶出测试路段后，仪器操作人员停止数据采集和记录，提升测量轮并恢复仪器各部分至初始状态。（7）操作人员检查数据文件应完整，内容应正常，否则需要重新测试。（8）关闭测试系统电源，结束测试。（四）、SFC值的修正1.SCF值的速度修正测试系统的标准测试速度范围规定为50km/h±4km/h，其他速度条件下测试的SCF值必须通过下式转换至标准速度下的等效SCF值。SCF标=SCF测-0.22（v标-v测）式中：SCF标——标准测试速度下的等效SCF值；SCF测——现场实际测试速度条件下的SCF值；v标——标准测试速度，取值50km/h；v测——现场实际测试速度。2.SFC值的温度修正测试系统的标准现场测试地面温度范围为20℃±5℃，其他地面温度条件下测试的SFC值必须通过表7-9转换至标准温度下的等效SFC值。系统测试要求地面温度控制在8～60℃范围内。（五）、不同类型摩擦系数测试设备间相关关系对比试验1.基本要求不同类型摩擦系数测试设备的测值应换算成SFC值后使用，所以制动式摩擦系数测试设备和其他类型横向力测试设备在使用时必须和SCRIM系统进行对比试验，建立测试结果与SCRIM系统测值——SFC值的相关关系。2.试验条件（1）按SFC值0～30、30～50、50～70、70～100的范围选择4段不同摩擦系数的路段，路段长度可为100～300m。（2）对比试验路段地面应清洁干燥。地面温度应在10～30℃范围内，天气条件宜为晴天无风。3.试验步骤（1）测试系统和需要进行对比试验的其他类型设备分别按1的方法和操作手册规定的程序准备就绪。（2）两套设备分别以40km/h、50km/h、60km/h、70km/h、80km/h的速度在所选择的4种试验路段上各测试三次，三次测试的平均值的绝对差值不得大于5，否则重测。（3）两种试验设备设置的采样频率差值不应超过一倍，每个试验路段的采样数据量不应少于10个。4.试验数据处理（1）分别计算出每种速度下各路段3次测试结果的总平均值和标准差，超过3倍标准差的值应予以舍弃。（2）用数理统计的回归分析方法建立试验设备测值与速度的相关关系式，相关系数R不得小于0.95。（3）建立不同速度下试验设备测值SFC的相关关系式，相关系数R不得小于0.95。（六）、路面横向力摩擦系数评定用代表值进行工程质量评定，按路面SFC的设计或验收标准评定路面抗滑性合格与否。当SFC代表值大于等于设计值或验收标准时，按单个SFC值计算合格率，当SFC代表值小于设计值或标准时，相应分项工程评为不合格。SFCγ=-Sta/例题：练习：______SFCn