بخشی از مقاله
خلاصه
یکی از مهمترین خصوصیات روسازی در ارتباط با ایمنی راهها، مقاومت لغزشی آنهاست که اغلب به صورت نیرویی که در برابر سر خوردن لاستیک ها بر روی سطح روسازی هنگامیکه از چرخیدن لاستیک ها ممانعت به عمل می آید، تعریف می شود. این خصوصیت، بیان کننده ارتباط بین مشخصه های روسازی، ویژگی های وسیله نقلیه و راننده می باشد که به عوامل متعددی نظیر مشخصات بافت رویه و مصالح به کار رفته، مشخصات لاستیک وسیله نقلیه، شرایط آب و هوایی و تغییرات فصلی وابسته است. در این مقاله، تاثیر شرایط آب و هوایی و تغییرات فصلی بر مقاومت لغزشی مورد بررسی قرار گرفته و برای این منظور نیز از مطالعات کتابخانه ای استفاده شده است. نتایج نشان داد که دمای روسازی، بارش باران و مدت زمان خشک پس از بارش، از عوامل تاثیرگذار بر مقاومت لغزشی روسازی راه می باشند.
کلمات کلیدی: تغییرات فصلی، مقاومت لغزشی، رویه راه
1. مقدمه
وظیفه اصلی روسازی انتقال افراد در یک شرایط ایمن، راحت و اقتصادی می باشد. این مسئله ایجاب می کند که ساختار روسازی دو نوع اساسی سرویس دهی را تأمین کند. اول، روسازی راه باید ایمنی و راحتی استفاده کنندگان را برای یک محدوده خاص سرعت تأمین نماید. دوم، ساختار روسازی باید به نحوی باشد که در مقابل بارگذاری ترافیکی و شرایط محیطی، مقاومت مناسبی از خود نشان دهد. یکی از عوامل مهم سرویس دهی ایمن، میزان مقاومت لغزندگی روسازی است که بایستی هنگام طراحی و مرمت مدنظر قرار گیرد.
مقدار مقاومت لغزندگی سطح روسازی به 5 عامل خصوصیات وسیله نقلیه، خصوصیات لاستیک وسیله نقلیه، مشخصات مصالح و بافت سطح رویه، شرایط اجرایی و شرایط آب و هوایی بستگی دارد که از این میان سهم تاثیر شرایط آب و هوایی (دما، تغییرات کوتاه مدت و بلند مدت فصلی، و ...) بر مقدار مقاومت لغزشی روسازی قابل ملاحظه می باشد.[1]
2. تعریف مقاومت لغزندگی
اصطکاک روسازی نیرویی است که بین چرخ وسـیله نقلیـه و سـطح روسـازی مقاومـت مـی کنـد. مقاومـت لغزنـدگی براسـاس تعریـف کمیتـه E17 در استاندارد ASTM به معنای نیروی بازدارنده و مقاومی است که توسط اندرکنش بین روسازی و چرخ قفل شده ایجاد مـی شـود.[2] مقاومـت لغزنـدگی روسازی همچنین تحت عنوان قابلیت سطح پیموده شده روسازی در جلوگیری از کشش تعریف می شـود .(ASTM E867) بـرای درک بهتـر مفهـوم مقاومت لغزندگی، بررسی اندرکنش بین سطح روسازی و چرخ، مطالعه، بررسی و تحلیل نیروها در فصل مشترک لاستیک و سطح روسازی اهمیت ویـژه
1دانشیار دانشکده عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران
2استادیار گروه عمران، دانشگاه سیستان و بلوچستان
3دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشگاه علم و صنعت ایران
1
ای دارد. این نیروها پیچیده اند و به عواملی از قبیل اندازه چرخ، نوع سیستم ترمز، وزن وسیله، مرطوب بودن یا نبودن سطح روسازی و دیگـر خصوصـیات مشخصه خودرو وابسته است.[2] در هر صورت نیرو های عمل کننده در فصل مشترک لاستیک و سطح روسازی را می توان به شکل زیر مدل کرد:[3]
شکل -1 دیاگرام آزاد نیروهای وارد به یک چرخ در حال حرکت .[3]
با توجه به شکل 1 نیروی مقاوم بین لاستیک و سطح روسازی با استفاده از ضریب بدون بعد اصطکاک که نسبتی از نیروی اصطکاک مماسی بین
لاستیک و سطح روسازی ( ) به نیروی عمودی ( ) است، از رابطه زیر محاسبه می شود:[3]
(1)×
×
3. عوامل موثر بر مقاومت لغزندگی
اصطکاک سطح روسازی در هر زمانی، چه برای استفاده کننده از راه، و چه جهت تست دینامیکی توسط آزمایشگر های لغزندگی، به متغیر های مختلفی وابسته است. در ذیل عوامل مؤثر بر مقاومت لغزشی و ایمنی جاده ای ذکر شده است که این عوامل به پنج دسـته کلـی یعنـی -1 :[1] خصوصـیات وسـیله نقلیه، -2 خصوصیات لاستیک وسیله نقلیه، -3 مشخصات مصالح و بافت سطح رویه، -4 شرایط اجرایی -5 شرایط آب و هوایی تقسیم گردیـده انـد. هـر یک از موارد دارای زیر مجموعه های خود می باشند که نشانگر اندرکنش فراوان در موضوع مقاومت لغزندگی می باشد. از اینرو کـار یـک مهنـدس راه در انتخاب مصالح و ایجاد شرایط ایمن بسیار دشوار می باشد. بکارگیری اصولی عوامل مؤثر و تطبیق آن با شرایط اجرایی موجب افزایش نسبی ایمنـی و کاهش نرخ تصادفات در طی سالهای اخیرگردیده است. تاثیر شرایط آب و هوایی بر مقادیر مقاومت لغزندگی اندازه گیری شده قابل توجه می باشد کـه در ادامه به بررسی آن می پردازیم.
4. تاثیر شرایط محیطی و آب و هوایی بر مقاومت لغزندگی
این بخش به بحث پیرامون عوامل تاثیرگذار محیطی بر ضریب اصطکاک اندازه گیری شده می پردازد. عوامل محیطی و شرایط آب و هوایی عبارتند ازضخامت فیلم آب روی سطح روسازی، شرایط زهکشی، آلودگی سطح روسازی، تغییرات دما، و تغییرات فصلی کوتاه مدت و بلند مدت، و بارش باران، برف و یخ.[4]
