Skid resistance of low noise pavements – time and traffic effect

Abstract

Sufficient skid resistance is a core factor of pavement in order to ensure safe traffic conditions on roads during various weather conditions. Traditional asphalt pavements are designed in a way their properties keep the required skid resistance values for pavement guarantee period. Key influencing factors for skid resistance are surface microtexture and macrotexture which impact on skid resistance varies depending on the driving speed. High microtexture is a dominant skid resistance factor at low speeds while high macrotexture at high speeds. However, high values of macrotexture is a conflicting factor for desirable tyre/road noise levels thus resulting a challenge of balancing skid resistance and tyre/road noise properties when designing low noise asphalt pavements. It is also known that skid resistance properties vary during the time of the year and because of the impact of traffic. Research study, presented in the paper aimed to assess skid resistance properties variation on the low noise pavements. Experimental tests were conducted in the Test Road of Low Noise Pavements which is built on a section of operated motorway A2 in Lithuania. Assessment of skid resistance properties variation in terms of time and traffic effect includes analysis of the results from periodically performed Pendulum Skid Resistance Tester tests and Mean Profile Depth (MPD) by a laser profilometer on 8 different road surface types. Research analysis concludes with PTV and MPD dependence on pavement age and traffic volumes on tested low noise road pavements, gives comparison with high speed friction measurement results collected by ViaFriction device and provides with recommendations for skid resistance characteristics inclusion in the design procedure of low noise asphalt pavements.

Соответствующее сопротивление скольжению является ключевым показателем надежности дорожного покрытия для обеспечения условий безопасного дорожного движения при различных погодных условиях. Традиционные асфальтобетонные покрытия разработаны с учетом сохранения требуемых показателей сопротивления скольжению в течение всего гарантийного срока эксплуатации дорожного покрытия. Основными факторами, влияющими на сопротивление скольжению, являются микротекстура и макротекстура поверхности, влияние которых на показатель сопротивления скольжению варьируется в зависимости от скорости движения. Высокий уровень микротекстуры является доминирующим фактором на низких скоростях, в то время как высокий уровень макротекстуры – на высоких скоростях. Однако высокие уровни характеристики макротекстуры несовместимы с желаемым уровнем шума при соприкосновении колеса с дорожным покрытием, что обусловливает проблему баланса сопротивления скольжению и шумовых характеристик при создании малошумных асфальтовых дорожных покрытий. К тому же известно, что сопротивление скольжению изменяется в зависимости от времени года и под воздействием дорожного движения. Целью представленного в статье научного исследования является анализ изменения сопротивления скольжению на малошумных дорожных покрытиях. Экспериментальные испытания проводились на контрольно-испытательной дороге с малошумным покрытием, построенной в Литве на участке эксплуатируемой автомагистрали А2. Оценка сопротивления скольжению в контексте воздействия времени и дорожного движения включает анализ результатов периодического тестирования с помощью тестера сопротивления скольжению на основе маятника (Pendulum Skid Resistance Tester) и измерения средней глубины профиля (MPD) с помощью лазерного профилометра на 8 видах различных дорожных поверхностей. Анализ исследования завершается выводом о зависимости PTV и MPD от возраста дорожного покрытия и объемов дорожного движения на испытуемых малошумных дорожных покрытиях, представлено сравнение с результатами измерений высокоскоростного трения, полученных с помощью системы ViaFriction для оценки сцепных качеств дорожных покрытий, а также представлены рекомендации по включению характеристик сопротивления скольжению в методику проектирования малошумных асфальтобетонных дорожных покрытий.