Cum se măsoară rezistența la alunecare a suprafețelor drumurilor?

Rezistența la derapaj a suprafețelor drumului descrie performanța de frecare disponibilă între o anvelopă sau un glisor de cauciuc standardizat și o suprafață de pavaj. Pentru ingineri, întrebarea importantă nu este pur și simplu dacă un pavaj este „aspru” sau „neted”, ci dacă suprafața sa poate asigura o frecare suficientă în condițiile specificate de metoda de testare aplicabilă.

 

Testerul Pendulum Skid oferă o metodă practică de măsurare a frecării suprafeței localizate. În loc să fie montat pe un vehicul, instrumentul rămâne staționar în locul de testare, în timp ce un glisor de cauciuc montat la capătul unui braț pendul se deplasează pe suprafața de testare. Pierderea de energie rezultată oferă o indicație standardizată a caracteristicilor de frecare ale suprafeței. ASTM E303 identifică British Pendulum Tester ca un tester dinamic cu impact-pendul potrivit atât pentru testele de laborator, cât și pe teren.

 

Testerul Pendulum Skid este un instrument staționar, portabil, conceput pentru testarea frecării localizate pe pavaj și alte suprafețe.

 

Ce este rezistența la alunecare a suprafețelor drumurilor?

De ce contează frecarea suprafeței pentru siguranța rutieră?

Rezistența la derapaj este legată în mod fundamental de interacțiunea dintre o anvelopă și pavaj. Când un vehicul frânează, accelerează sau schimbă direcția, forțele trebuie să fie transferate prin zona de contact relativ mică dintre anvelopă și drum. Dacă frecarea disponibilă este insuficientă pentru cererea aplicată, poate apărea alunecarea anvelopei.

 

Condițiile umede fac această problemă mai semnificativă. Apa poate reduce contactul direct dintre anvelopă și pavaj, în special atunci când suprafața are o textură inadecvată sau când pavajul a fost lustruit prin trafic. În consecință, inginerii de pavaj investighează în mod obișnuit caracteristicile de frecare atunci când evaluează siguranța rutieră și performanța suprafeței.

 

Cu toate acestea, rezistența la derapaj nu trebuie confundată cu rugozitatea pavajului. Rugozitatea descrie în primul rând neregularitatea longitudinală și afectează calitatea călătoriei, în timp ce rezistența la derapaj descrie comportamentul la frecare la suprafața pavajului. Un drum poate oferi o călătorie lină în timp ce are încă o frecare a suprafeței inadecvată.

Microtextura este deosebit de importantă pentru testarea pendulului

Textura suprafeței există la diferite scări. Microtextura se referă la rugozitatea la scară mică-a particulelor agregate, în timp ce macrotextura reprezintă caracteristici de suprafață mai mari care contribuie la drenarea apei și la comportamentul de contact cu pneurile.

 

Metoda British Pendulum este asociată în special cu măsurarea proprietății de frecare a microtexturii suprafeței. ASTM E303 descrie în mod explicit testul ca oferind o măsură a proprietății de frecare, microtextura, a suprafețelor din laborator sau câmp.

 

Această distincție contează la interpretarea rezultatelor. O măsurătoare cu pendul nu trebuie tratată ca o descriere completă a fiecărui aspect al texturii pavajului. Pentru o investigație cuprinzătoare a pavajului, inginerii pot combina măsurătorile frecării cu măsurătorile macrotexturii, testarea agregată, inspecția vizuală și alte date de-performanță a pavajului.

Cum măsoară un tester cu pendul de frecarea suprafeței?

Principiul de funcționare al testerului cu pendul

Principiul de funcționare este relativ simplu, dar precis din punct de vedere mecanic. Un glisor de cauciuc standardizat este montat la capătul unui braț pendul. Pendulul este ridicat într-o poziție de pornire definită și eliberat, astfel încât glisorul să treacă peste suprafața de testare.

 

Pe măsură ce glisorul de cauciuc se mișcă pe suprafață, frecarea face ca energia să se piardă din pendul. Reducerea rezultată a mișcării pendulului este legată de caracteristicile de frecare ale suprafeței de testare.

 

Acesta este fundamental diferit de un tester de frecare montat pe vehicul-. Testerul cu pendul nu trebuie să se deplaseze pe drum în timp ce măsoară frecarea. În schimb, evaluează o locație selectată în care a fost poziționat instrumentul.

 

BS EN 13036-4 descrie testul pendulului ca o metodă în care dispozitivul rămâne staționar la locul de testare și folosește un glisor montat la capătul unui braț pendul.

De ce contează aranjamentul staționar al testului

Configurația staționară face ca testerul Pendulum să fie deosebit de util atunci când inginerii trebuie să investigheze o anumită locație, mai degrabă decât să cerceteze mulți kilometri continuu.

 

De exemplu, un inginer poate identifica o secțiune potențial alunecoasă în apropierea unei intersecție, trecere de pietoni, apropiere de pod, rampă sau zonă de reparare a pavajului. Instrumentul poate fi apoi poziționat direct peste suprafața selectată și utilizat pentru a obține măsurători de frecare localizate.

 

Același principiu este util în laborator, unde probele de asfalt, materialele de pavaj, suprafețele de pardoseală sau alte suprafețe de testare pot fi evaluate în condiții controlate.

 

Testerul rămâne staționar în timp ce glisorul pendulului se deplasează pe o zonă definită a suprafeței, permițând inginerilor să investigheze anumite locații ale pavajului.

 

Ce măsoară de fapt un tester cu pendul?

Înțelegerea rezultatelor testelor BPN și pendulului

Unul dintre cele mai importante puncte atunci când utilizați un tester de tip Pendulum britanic-este înțelegerea a ceea ce reprezintă valoarea raportată. ASTM E303 identifică BPN, sau British Pendulum Number, ca valoare obținută pentru suprafețe plane folosind testerul British Pendulum.

 

Rezultatul trebuie interpretat ca o măsurătoare produsă de aparatul și procedura specificate. Nu ar trebui convertit automat într-un coeficient de frecare universal sau tratat ca fiind interschimbabil numeric cu rezultatele obţinute dintr-o altă metodă de testare a frecării-.

ASTM avertizează în mod specific că valorile obținute prin metoda British Pendulum nu sunt neapărat de acord sau corelează direct cu alte metode de determinare a frecării sau rezistenței la derapaj.

 

Acesta este un aspect practic important atunci când se compară rapoartele de testare de la diferite laboratoare. Înainte de a compara două valori, inginerii ar trebui să verifice dacă au fost utilizate aceeași metodă de testare, configurație glisor, starea suprafeței și procedură de raportare.

De ce un singur număr de frecare nu este întreaga poveste a pavajului

Un rezultat de pendul scăzut indică o caracteristică legată de frecare-la locația testată, dar nu identifică în sine cauza de bază. Lustruirea agregatelor, contaminarea, uzura suprafeței, liantul excesiv la suprafață, textura inadecvată sau alte condiții ale pavajului pot influența rezultatul.

 

Prin urmare, atunci când este detectată o valoare scăzută, răspunsul adecvat este investigarea, mai degrabă decât presupunerea imediată că întreaga secțiune de pavaj a eșuat.

Cum se efectuează un test de rezistență la alunecare a pavajului?

Pregătirea suprafeței de testare

Testarea fiabilă începe cu pregătirea corectă a locului de testare. Suprafața trebuie să fie reprezentativă pentru starea investigată, iar resturile libere, contaminarea excesivă sau alte materiale anormale trebuie documentate și tratate conform procedurii de testare aplicabile.

 

Pregătirea exactă a testului, starea glisorului, starea apei și procedura de măsurare trebuie să urmeze standardul specificat pentru proiect.

 

Pentru o investigație pe teren, inginerii ar trebui să înregistreze, de asemenea, locația și condițiile de mediu relevante, astfel încât măsurătorile ulterioare să poată fi comparate în mod semnificativ.

Poziționarea și instalarea testerului pendulului

Instrumentul este poziționat în siguranță pe suprafața de testare și reglat astfel încât mecanismul pendulului să funcționeze corect. Testerul trebuie să fie stabil deoarece mișcarea bazei în timpul balansării pendulului poate introduce erori.

 

Brațul pendulului și glisorul de cauciuc trebuie apoi pregătite conform procedurii aplicabile. Condiția glisorului este deosebit de importantă deoarece răspunsul la frecare depinde de interacțiunea dintre cauciucul standardizat și suprafața de testare.

 

Echipamentul furnizat de Tianpeng este proiectat pe baza acestui principiu de testare cu pendul staționar-, documentația produsului specificând utilizarea atât pentru testarea suprafeței în laborator, cât și la-față.

Efectuarea de măsurători repetate

Un test profesional nu ar trebui să se bazeze pe o singură leagănă necontrolată. Procedura de testare aplicabilă stabilește modul în care este condiționat instrumentul, modul în care sunt efectuate măsurătorile și modul în care este evaluată repetabilitatea.

 

Măsurătorile repetate sunt utile deoarece permit operatorului să identifice citirile anormale și să evalueze consistența. Dacă măsurătorile variază substanțial, operatorul trebuie să investigheze starea suprafeței, starea glisorului, configurarea instrumentului sau procedura de testare înainte de a accepta rezultatul final.

 

Poziționarea corectă și funcționarea controlată sunt esențiale, deoarece testerul cu pendul evaluează o zonă relativ mică, localizată, a suprafeței pavajului.

 

Ce standarde sunt utilizate pentru testarea rezistenței la derapaj cu pendul?

ASTM E303 și British Pendulum Tester

ASTM E303 este unul dintre cele mai recunoscute standarde asociate cu British Pendulum Tester. Lista actuală ASTM identifică ASTM E303-22, Metoda de testare standard pentru măsurarea proprietăților de frecare a suprafeței folosind testerul pendul britanic. Domeniul de aplicare acoperă măsurarea proprietăților de frecare a suprafeței folosind testerul britanic de rezistență la derapaj cu pendul și include o procedură de calibrare.

 

Standardul mai precizează că echipamentul este potrivit pentru teste de laborator și de teren pe suprafețe plane. Acest lucru face ca metoda să fie deosebit de utilă atunci când obiectivul este de a investiga anumite locații de pavaj sau materiale, mai degrabă decât de a efectua măsurători continue-la nivel de rețea.

 

Standardul British Pendulum Tester ASTM E303-22 -

EN 13036-4 și metoda pendulului staționar

Familia EN 13036-4 este, de asemenea, direct relevantă pentru acest tip de testare. BSI descrie BS EN 13036-4 ca o metodă de măsurare a rezistenței la alunecare/derapare folosind un test pendular.

 

Important, standardul descrie un dispozitiv care rămâne staționar la locul de testare și măsoară suprafața folosind un glisor montat la capătul unui braț pendul. De asemenea, observă că testul măsoară o suprafață relativ mică, de aproximativ 0,01 m² și, prin urmare, rezultatele nu ar trebui să fie comparate pur și simplu cu dispozitivele mobile care măsoară în mod continuu frecarea pe secțiuni lungi de pavaj.

 

BSI - BS EN 13036-4 Test pendul

 

Documentația produsului Tianpeng enumeră standarde, inclusiv BS EN 1097-8, EN 13036-4:2003, AS/NZS 4586 și ASTM E303 pentru Testerul Pendulum Skid.

Care sunt principalii parametri tehnici ai unui tester cu pendul?

Parametrii mecanici cheie

Caracteristicile tehnice ale mecanismului pendulului influențează direct repetabilitatea măsurării. Informațiile despre produs furnizate de Tianpeng specifică o greutate balansier/pendul de 1500 ± 30 g, o distanță de 410 ± 5 mm între centrul de balansare și centrul de greutate și un glisor de cauciuc de 16 g.

 

Acești parametri nu sunt doar specificații descriptive. Masa pendulului, geometria, caracteristicile cursorului și condițiile de contact fac parte din sistemul mecanic utilizat pentru a genera o măsurătoare standardizată.

 

Parametru	specificația Tianpeng	De ce contează
Greutate pendul/rocker	1500 ± 30 g	Controlează caracteristicile mecanice ale pendulului
Distanța de la centrul de balansare la centrul de greutate	410 ± 5 mm	Influențează geometria pendulului
Greutatea cursorului din cauciuc	16 g	Formează elementul de contact al suprafeței controlate
Ambalare	Carcasă de transport aerian din aliaj de aluminiu	Sprijină transportul și utilizarea pe teren
Aranjamentul de testare	Pendul staționar	Potrivit pentru investigarea suprafețelor localizate

Notă: Informațiile despre produs furnizate pentru acest articol prezintă, de asemenea, o valoare a presiunii statice. Deoarece unitatea/valoarea declarată ar trebui verificată în raport cu documentația tehnică originală înainte de publicare, aceasta nu este reprodusă în mod intenționat aici ca o specificație definitivă.

 

Masa pendulului, geometria brațului și glisorul standardizat din cauciuc sunt componente fundamentale ale sistemului de măsurare.

 

Unde poate fi folosită testarea rezistenței la derapaj cu pendul?

Testarea suprafeței drumurilor și a pavajului

Aplicația cea mai directă este evaluarea suprafeței pavajului. Inginerii pot folosi instrumentul pentru a investiga zonele localizate de asfalt sau alte suprafețe de drum unde performanța la frecare este de îngrijorare.

 

Acest lucru poate fi util în special pentru verificarea noilor materiale de pavaj, investigarea locațiilor suspectate cu frecare redusă-, compararea diferitelor tratamente de suprafață sau monitorizarea modificărilor frecării suprafeței.

 

Tianpeng identifică testarea suprafeței drumului și testarea noilor materiale de suprafață rutieră în curs de dezvoltare printre aplicațiile Testerului său Pendulum Skid.

Evaluarea materialelor de laborator

Instrumentul poate fi folosit și pe specimene de laborator adecvate. Acest lucru este util atunci când cercetătorii doresc să compare frecarea suprafeței între diferite materiale sau să investigheze modul în care tratamentele de suprafață afectează caracteristicile de frecare.

 

Această capacitate de laborator este importantă, deoarece măsurătorile pe teren singure nu pot identifica întotdeauna de ce un material funcționează diferit de altul.

 

Pentru un program mai larg de testare-materialelor rutiere, testerul Pendulum Skid poate fi utilizat alături de TianpengEchipamente de testare a asfaltuluişiEchipamente de testare a rocii și agregatelorpentru a conecta rezultatele frecării-de suprafață cu amestecul asfaltic și investigațiile agregatelor.

Prin ce este diferit un tester de derapaj pendul de echipamentul mobil de rezistență la derapaj{0}?

Testare localizată versus sondaje rutiere continue

Această distincție este critică la selectarea echipamentului.

 

Un Pendulum Skid Tester este un instrument de testare localizat staționar. Este plasat într-o locație selectată și evaluează caracteristicile de frecare ale zonei respective.

 

Un sistem mobil de rezistență la derapaj-, în schimb, este proiectat să se deplaseze de-a lungul trotuarului în timp ce colectează continuu măsurători. Un astfel de echipament este mai potrivit atunci când o agenție trebuie să supravegheze secțiuni lungi de drum sau o întreagă rețea.

 

Niciuna dintre metode nu este universal „mai bună”. Ei răspund la diferite întrebări de inginerie.

 

Cerinţă	Tester de derapaj pendul	Sistem mobil de frecare
Locația de testare	Punct/zonă specifică	Secțiune de drum continuă
Mișcarea echipamentelor	Staţionar	Vehicul-montat/mobil
Aplicație tipică	Anchetă locală	Sondaj de rețea
Utilizare în laborator	Da	În general limitat
Anchetă locală detaliată	Excelent	Mai puțin practic
Sondaj-pe trotuare pe distanțe lungi	Nu este destinat pentru asta	Potrivit

 

Documentația EN 13036-4 avertizează în mod specific că rezultatele testului pendulului staționar pe suprafețe mici nu pot fi comparate pur și simplu cu dispozitivele mobile care măsoară rezistența la derapaj pe lungimi mari de pavaj.

 

Acesta este motivul pentru care testerul de derapaj Pendulum ar trebui să fie comercializat ca o soluție localizată de testare a frecării pavajului, nu ca un înlocuitor pentru un sistem de sondaj rutier continuu montat pe vehicul-.

Cum ar trebui să fie interpretate rezultatele Testerului de derapaj Pendulum?

Nu comparați diferite metode de testare fără a verifica metodologia

Una dintre cele mai frecvente greșeli tehnice în analiza frecării-pavajului este compararea numerelor generate de diferite sisteme de testare ca și cum ar fi identice.

 

Un număr de pendul britanic este un rezultat generat în conformitate cu un aparat și o procedură definite. ASTM E303 notează în mod explicit că măsurătorile din metodă nu sunt neapărat de acord sau corelează direct cu alte metode utilizate pentru a determina frecarea sau rezistența la derapaj.

 

Prin urmare, inginerii ar trebui să identifice mai întâi metoda de testare, configurația echipamentului, cursorul, starea de testare și unitatea de raportare înainte de a compara rezultatele.

Utilizați datele de frecare împreună cu starea suprafeței

O măsurare a frecării devine mai utilă atunci când este combinată cu informații despre pavaj în sine. Lustruirea agregatelor, contaminarea suprafeței, pierderea texturii, spălarea, uzura și alte mecanisme pot influența frecarea suprafeței.

 

De exemplu, dacă o secțiune de pavaj prezintă o frecare în scădere în timp ce particulele de agregate par vizibil lustruite, durabilitatea agregatelor și rezistența la lustruire pot merita investigații suplimentare. Dacă și textura suprafeței s-a schimbat semnificativ, testarea texturii poate oferi dovezi suplimentare.

 

Această abordare transformă testul dintr-o măsurătoare simplă de trecere/eșec într-un instrument de diagnosticare-pavaj.

Cum ar trebui întreținut și calibrat un tester cu pendul?

Starea mecanică afectează în mod direct calitatea măsurătorilor

Deoarece instrumentul depinde de o mișcare controlată a pendulului, starea mecanică trebuie verificată în mod regulat. Brațul pendulului, ansamblul glisor, componentele de contact, mecanismele de reglare și baza trebuie să rămână în stare corespunzătoare de funcționare.

 

Glisorul din cauciuc merită o atenție deosebită deoarece este componenta care interacționează direct cu suprafața de testare. Starea acestuia și procedura de testare prescrisă trebuie controlate în mod consecvent.

 

Calibrarea și verificarea trebuie să respecte standardul aplicabil și instrucțiunile producătorului. ASTM E303 include o procedură de calibrare în cadrul standardului, întărind faptul că calibrarea face parte mai degrabă din metodologia de măsurare decât o activitate administrativă opțională.

De ce contează verificarea repetabilității

Dacă măsurătorile repetate de pe aceeași suprafață pregătită arată variații neașteptat de mari, operatorul nu trebuie pur și simplu să facă o medie a numerelor și să meargă mai departe. Variația poate indica o configurare instabilă, o condiție inconsecventă a cursorului, ne-uniformitatea suprafeței sau o altă problemă de procedură.

 

Pentru laboratoarele controlate de calitate-, păstrarea înregistrărilor privind identificarea echipamentelor, starea calibrării, starea glisorului, locația testului, condițiile de mediu și măsurătorile individuale oferă o bază mult mai solidă pentru evaluarea rezultatelor-pe termen lung.

Rezumat și Recomandări

Rezistența la derapaj a suprafețelor drumului trebuie măsurată cu o metodă adecvată problemei de inginerie investigată. Testerul Pendulum Skid este deosebit de util atunci când obiectivul este de a evalua caracteristicile de frecare localizate ale unei suprafețe selectate în laborator sau direct la fața locului.

 

Principiul său de funcționare este simplu: un glisor de cauciuc standardizat montat pe un braț pendul se deplasează pe suprafața de testare, iar pierderea de energie rezultată oferă baza pentru măsurarea frecării. ASTM E303 recunoaște British Pendulum Tester pentru teste de laborator și pe teren, în timp ce EN 13036-4 descrie abordarea pendulului staționar pentru măsurarea rezistenței la alunecare/derapare.

 

Pentru inginerii de pavaj, cheia este să înțeleagă ce reprezintă măsurarea. Rezultatul pendulului nu trebuie tratat ca un coeficient de frecare universal sau comparat direct cu măsurătorile din sistemele mobile de frecare continuă. În schimb, ar trebui interpretat în cadrul standardului de testare relevant și luat în considerare împreună cu textura pavajului, caracteristicile agregatelor, starea suprafeței și alte dovezi de inginerie.

 

Pentru laboratoare și organizații de{0}}testare rutieră, testerul cu pendul de la Tianpeng oferă o soluție practică pentru testarea localizată a pavajului și a frecării suprafeței materialelor, în special acolo unde sunt necesare atât investigații de laborator, cât și verificarea-la fața locului.

 

Întrebări frecvente despre testarea rezistenței la derapaj a pavajului

Întrebări frecvente 1: Poate fi folosit un tester de derapaj pendul direct pe un drum?

Da. Testerul Pendulum Skid este proiectat ca un instrument staționar care poate fi poziționat într-o locație selectată a pavajului pentru testarea-la fața locului. Nu trebuie montat pe un vehicul.

Întrebări frecvente 2: Poate fi folosit un tester de derapaj pendul într-un laborator?

Da. Metoda British Pendulum este potrivită atât pentru testele de laborator, cât și pe teren pe suprafețe adecvate. ASTM E303 identifică în mod specific ambele aplicații.

Întrebări frecvente 3: Ce măsoară Pendulum Skid Tester?

Măsoară o proprietate de frecare a suprafeței testate pe baza energiei pierdute atunci când un glisor de cauciuc standardizat trece peste suprafață. Rezultatele sunt exprimate în mod obișnuit ca un număr de pendul britanic conform metodologiei ASTM E303.

Întrebări frecvente 4: Rezultatele pendulului pot fi comparate direct cu măsurătorile mobile-rezistenței la derapaj?

Nu. Cele două metode au configurații de testare și principii de măsurare diferite. EN 13036-4 notează în mod specific că rezultatele testului său staționar pe suprafețe mici nu ar trebui să fie comparate pur și simplu cu dispozitivele mobile care măsoară frecarea pe secțiuni lungi de pavaj.

Întrebări frecvente 5: Ce ar trebui verificat înainte de a efectua un test de rezistență la derapaj-pendul?

Operatorul trebuie să verifice starea mecanică, configurația și stabilitatea instrumentului, cursorul de cauciuc și starea acestuia, suprafața de testare și cerințele standardului de testare aplicabil. Calibrarea și verificarea ar trebui, de asemenea, menținute conform procedurii relevante.

Echipamente de testare Tianpeng conexe

Pentru o investigație completă-materialului de pavaj, testarea frecării poate fi combinată cu alte sisteme de testare de laborator:

Echipamente de testare a asfaltului

Echipamente de testare a rocii și agregatelor

Echipamente de testare a materialelor

Echipamente generale

Pentru mai multe informații despre produse, specificații tehnice sau consultanță de specialitate cu privire la echipamentul nostru avansat de testare a asfaltului, vă rugăm să contactați astăzi echipa noastră de specialiști laTianpeng.