Значение коэффициента сцепления на обледенелых покрытиях автомобильных дорог (по данным оао «Союздорнии»)

Способ обработки обледенелого покрытия	Коэффициент сцепления (φ) при скорости движения автомобиля, км/ч
	20	40	60
без обработки ПГМ	0,09	0,12	0,14
Обработанное песком при расходе, г/м^2:
100	0,16	0,18	0,20
1100	0,20	0,24	0,26

Примечание. Измерения произведены непосредственно после обработки обледенелого покрытия.

Исследования, проведенные ФГУП «Росдорнии» в 2006 г., показали, что коэффициент сцепления снежно-ледяных отложений (CJIO) увеличивается с увеличением крупности песка (табл. 11).

Таблица 11

Измерение коэффициента сцепления колеса автомобиля с покрытием автомобильной дороги в зависимости от крупности песка

Обработка СЛО	Модуль крупности песка	Коэффициент сцепления (φ)				Увеличение φ, %
		Лед	Уплотненный снег	Среднее значение
Песком: мелким	< 2,0	0,208	0,217	0,212	20
средним	2,0 - 2,5	0,240	0,240	0,240	36
крупным	> 2,0	.0,239	0,245	0,242	37
Не обработано	-	0,197	0,156	0,176	0

Примечание. Коэффициент сцепления определяли прибором ППК-МАДИ при норме расхода песка 100 г/м³ и температуре СЛО -6 -7°С.

Применение крупных и средних песков повышает сцепные свойства СЛО на 16 % больше, чем мелкие пески, что увеличивает безопасность движения. При этом было установлено, что фрикционные свойства покрытия, обработанного средним или крупным песком, сохраняются в 3 - 4 раза дольше на поверхности, чем при обработке мелким песком. Это дает предпочтение использовать для борьбы с зимней скользкостью на автомобильных дорогах и городских улицах средние и крупные пески.

При обработке обледенелого покрытия фрикционными материалами происходит рост адгезионной и механической составляющих силы трения, а следовательно, и увеличение коэффициента сцепления. Однако, как отмечалось выше, плохое закрепление ПГМ на снежно-ледяных отложениях влечет за собой быстрое снижение эффективности фрикционных свойств материалов, особенно на дорогах с большой интенсивностью движения (> 1000 - 2000 авт./сут), за счет сноса зерен с поверхности проезжей части или быстрого его смешения со СЛО.

В Швейцарии проведенные эксперименты также подтвердили основной вывод о применении фрикционных материалов для борьбы с зимней скользкостью только на низовой сети автомобильных дорог с небольшой интенсивностью движения. При этом установлено, что расходы фрикционных материалов увеличиваются в 3 раза по сравнению с применением химического способа борьбы с зимней скользкостью [13].

Для увеличения эффективности фрикционных материалов на обледенелых покрытиях в настоящее время применяют два способа: нагрев ПГМ и/или обработка их твердыми или жидкими хлоридами.

Широкие исследования по применению нагретых фрикционных ПГМ были проведены на кафедре «Автомобильные дороги» Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета [14]. Проведенные экспериментальные исследования показали следующее.

По данным анализа аварийности, зимнее содержание дорог с уплотненным снежным покровом возможно, но лишь при интенсивности движения не более 1700 авт./сут с соблюдением основных требований к шероховатости проезжей части. Оптимальная высота макрошероховатости, создаваемая фрикционными материалами, должна быть в пределах 1,5 - 3 мм, а глубина закрепления зерен этих материалов не менее 0,5 - 0,6 их высоты.

- Наибольший эффект от использования нагретых фрикционных материалов достигается при температуре воздуха -5°С и ниже.

- Наилучшим материалом для создания макрошероховатости на поверхности уплотненного снежного покрова является нагретый щебень изверженных пород размером зерен 3 - 5 и 5 - 10 мм.

Коэффициент сцепления снежно-ледяных отложений на дорожных покрытиях, обработанных фрикционными материалами с различной нормой расхода, приведен в табл. 12.

Таблица 12