浅议水泥混凝土路面抗滑问题

熊 军，伍祚兵

1.深圳市交通公用设施建设中心，广东 深圳 518040 2.深圳市渤鹏工程咨询有限公司，广东 深圳 518001

近几年，我国公路路面等级不断提高，等级公路所占比重明显提高，在现行公路中，除高速公路和近阶段修建的一级公路采用沥青混凝土路面结构外，早期的一级公路和低等级公路以及大部分乡村公路都是采用的水泥混凝土路面结构。

1 我国水泥混凝土路面抗滑的研究现状概述

目前，我国的交通事故率之所以长期居高不下，与当前我国水泥混凝土路面抗滑处理技术相对滞后有很大关系。尤其是在路面湿滑的冬雨季节，由于水泥混凝土路面没有经过粗糙度的处理或路面摩擦系数不足等原因，常常引起车辆打滑、失控，从而引发交通事故。

与国外相比，我国的水泥混凝土路面抗滑处理技术差距较大。目前，我国国内的水泥混凝土路面技术，刚刚开始涉及关于露石混凝土路面的技术研究，虽然目前已经有少数试验工程进入修建阶段，但是该抗滑技术的长期效果如何还有待于观察和验证。而国外对于露石法和集料嵌入法等高技术方法的研究开始的比较早。例如，欧洲和日本目前采用露石混凝土技术来新建混凝土路面，从而增强水泥混凝土路面的抗滑性。

2 影响水泥混凝土路面抗滑性的主要因素

影响水泥混凝土路面抗滑性的因素有路面因素、轮胎因素等，此外，行车速度对于水泥混凝土路面抗滑性也会有重要影响。以下将逐一分析影响路面抗滑性能的各种因素。

2.1 路面因素的影响

路面可以分为微观构造和宏观构造。路面微观构造主要作用在于有效祛除公路表面的薄水膜，进而增加了轮胎和公路表面之间的干燥接触点，增大摩擦力、增强轮胎与路面间的附着力，因此水泥混凝土公路的微观构造对于提高路面的抗滑能力尤其是在低速行车时有很大作用。

水泥混凝土路面的微观构造是由水泥砂浆和细集料共同形成的，而对水泥混凝土路面的微观构造有直接的影响是细集料的抗磨光能力，因此对于细集料的质量我们应该特别加强注意。检验路面微观构造的一个重要的指标是水泥砂浆的磨光值：首先，砂的细度影响水泥混凝土路面的抗滑性。如果砂越细，那么表示磨光值越大；其次，砂浆含砂率影响水泥混凝土路面的抗滑性。如果含砂率越高，那么表示磨光值越大；最后，水泥砂浆的抗压强度影响水泥混凝土路面的抗滑性，并且对于路面的抗滑性影响是决定性的。各项实验均表明，水泥砂浆的抗压强度越高，耐磨性越强。

水泥混凝土路面的宏观构造主要作用是一方面为路面排除积水提供通道，快速排除路面积水，有效减少轮胎与路面之间的积水时间；另一方面通过宏观构造的作用使得轮胎变形借以削减车辆运行时的巨大能量，从而对车辆产生较大的防滑阻抗功能，有效防止车辆产生打滑现象。

2.2 轮胎因素的影响

轮胎对于路面的抗滑性具有重要影响。轮胎的类型、轮胎充气压力、胎面磨损、胎面花纹等因素影响轮胎与水泥混凝土路面的摩擦。

第一，从轮胎类型看，目前使用的轮胎类型主要包括带束斜交轮胎、斜交线轮胎和子午线轮胎三大类。由于结构的不同，三种轮胎的摩擦性是不同的。其中，斜交线轮胎的摩擦性最好，子午线轮胎的摩擦性最差，带束斜交线轮胎的摩擦性能介于二者之间。

第二，从轮胎的充气压力看，在水泥混凝土这种比较坚硬的路面上，如果轮胎充气压力较低，那么轮胎在滚动过程中会产生较大的弹性变形，这种弹性变形会产生的弹性滞后，因此轮胎会有较大的滚动阻力。同时，较低的充气压力必然会增大轮胎与路面间的直接接触面积，提高了轮胎与路面间的附着能力。

第三，从轮胎的胎面花纹看，主要从胎面花纹类型、胎面花纹深度和胎面花纹密度系数三个方面影响轮胎的摩擦能力。

胎面花纹大体上可以分为横向花纹、纵向花纹和块状花纹三类。由于花纹结构的差异，每种花纹具有不同的防滑能力。横向花纹具有较强的纵向防滑能力；纵向花纹轮胎具有较强的横向防滑能力；块状花纹轮胎二者兼而有之。

胎面花纹深度可以有效影响轮胎的滚动阻力。如果轮胎胎面花纹相对较深，那么轮胎在滚动过程中就会产生相对较大的弹性变形，这样，就会产生较大的滚动阻力。

胎面花纹密度系数会影响轮胎与路面的接触面积。如果胎面花纹密度系数相对较大，那么轮胎在滚动过程中与路面的接触面积就会增大，使得轮胎与路面间的附着能力增强。

2.3 行车速度的影响

当车速较低时，水泥混凝土路面的微观构造可以使车轮轮胎与路面之间有较好的接触，有效提高路面的抗滑能力；当车速较高时，由于轮胎与路面的实际接触面积减小，导致摩擦力减小。要想在路面形成较高的抗滑能力，主要依靠水泥混凝土路面的宏观构造来保证。

3 水泥混凝土路面抗滑技术对策

3.1 水泥混凝土路面抗滑技术路线

与沥青混凝土路面依靠裸露粗集料抗滑构造抗滑不同，水泥混凝土路面所采用的抗滑技术路线是，依靠表面足够厚度的砂浆包裹层来实现抗滑。在雨季，主要依靠排水的宏观抗滑构造来实现防滑。水泥混凝土路面抗滑是由微观构造和宏观构造共同形成的, 所以要采用微观构造与宏观构造相结合的组合式施工工艺。

3.2 水泥混凝土路面抗滑技术对策

笔者认为，可以采取以下技术对策提高水泥混凝土路面抗滑能力。第一，路面的砂浆包裹层要达到足够的厚度，确保施工的材料抗磨耗能力和抗磨光；第二，主要依靠砂子的数量、颗粒度以及硬度来保证水泥砂浆表层的抗滑性能。此外，要形成粗糙耐久的路面表面构造，还可以通过各种不同的路表表面处理工艺来实现；第三，汽车行业中研究摩擦性能更好，且安全性能和行驶速度相协调统一的轮胎。

[1]2010年公路水路交通行业发展统计公报.

[2]王联果，张建华，刘洋.冰雪路面冻滑抑制的技术对策[J].公路交通技术，2008，3.

[3]刘清泉.路面防滑机理与应用研究[D].东南大学博士论文，2000.

[4]王秉纲，郑木莲.水泥混凝土路面设计与施工[M].北京：人民交通出版社，2004.