基于MMW-1万能摩擦磨损试验机的沥青路面摩擦学性能测试

　　轮胎与路面间的摩擦力是汽车驱动力的来源,是汽车操纵稳定性与行车安全的有效保障。轮胎与路面间的摩擦因数是衡量路面抗滑性能的主要指标,良好的抗滑性能是沥青路面必须具备的性能之一[1-2]。在沥青路面设计阶段、竣工验收时及日常养护阶段都需要对其摩擦学性能进行检测,以确保轮胎与路面间具有足够的摩擦力。国内外学者围绕沥青路面摩擦学性能测试做了大量的研究工作。Minh-Tan Do等[3]利用德国柏林大学研制的魏讷-许尔茨试验机对石料进行磨光处理和摩擦因数测量,并研究了磨光处理对石料微观纹理和摩擦因数的影响。Ibrahmi等[4]通过改进的摆式摩擦因数仪对由旋转压实仪制备的沥青路面样芯的摩擦因数进行了测量,在此基础上研究了沥青混合料沥青含量对沥青路面摩擦因数的影响。和松等[5]通过摆式摩擦因数仪、横向力系数检测车、纵向摩擦因数检测车等路面摩擦特性检测设备对实际路面的摩擦学特性进行了测量,并分析了各种检查设备的特点。SAITO和桂志敬等[6-7]利用动态摩擦因数仪,测量了实际路面摩擦因数-滑动速度曲线。

　　本文作者将基于MMW-1万能摩擦磨损试验机对沥青路面摩擦学性能测试,并分析滑动速度和载荷对常用沥青路面层AC13、SHRP12·5、OGFC13与SMA13滑动摩擦因数的影响。

　　1　试验部分

　　工程中常用的沥青路面层AC13、SHRP12·5、OGFC13与SMA13被选为研究对象,路面样芯由旋转压实仪制备,路面样芯尺寸为150 mm×50 mm。沥青混凝土石料选用湖北京山产玄武岩。

　　由于橡胶-沥青路面试样摩擦副试件的尺寸并不符合MMW-1试验机对摩擦副试件尺寸的要求,要测量橡胶与沥青路面试样间的摩擦因数,需要对MMW-1试验机进行必要的改造。

　　对MMW-1试验机的改造主要2个方面的目的:一是能将橡胶安装于原有夹具上;二是能将路面试样固定于样品托盘上。为了将橡胶安装在原有销试样夹具上,制作了一个可以调节松紧的开口钢环,将尺寸为200mm×50mm×10mm的橡胶条通过钢环固定于销试样夹具上,形成一个橡胶环,如图1 (b)所示。为了安装沥青路面试样,对试验机样品托盘进行拆除,只留样品托盘底座,并在底座上原来用于固定样品托盘的螺纹孔处安装3个较长的定位螺栓,如图1(c)所示。在沥青路面试样底部对应3个定位螺栓的位置钻3个5 mm深的定位孔,试验时路面试样放置于底座上, 3个定位螺栓刚好进入路面试样底部的定位孔。3个定位螺栓的作用,一是固定路面试样,防止路面试样在托盘底座上转动;二是调整路面试样被测表面,使其能与橡胶环均匀接触。基于MMW-1试验机的路面试样摩擦因数测试如图1所示。