1、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
2、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 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。 转动底座上的调平螺栓，使水准泡居中。 3、调零。 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。 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
3、与摆杆平行处。 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 检查橡胶片下缘与滑动长度量尺的右端齐平。 若齐平 ,说明橡胶片的两次触地距离符合 126mm的规定 . 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： 固定摆的位置； 路面喷水； 按下释放开关，使摆在路面划过 测定 5次，取平均值； 测量路面温度； 每处平行测三个测点，每个测点测 5次，取平均值。 (四 )、 抗
4、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
5、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
6、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
7、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
8、轮气压 ， 应达到 0.35MPa 0.02 MPa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
9、。 （ 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
10、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 4 km/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 50 km/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
11、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
12、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 。 SFC= - S ta/ 例题： 练习： _SFC n
