Haku

Nastarenkaiden vaikutus päällysteiden kulumiseen taajamanopeuksissa

QR-koodi

Nastarenkaiden vaikutus päällysteiden kulumiseen taajamanopeuksissa

Pavement Wear by Studded Tires in Low-speed Urban Traffic Environment

Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, miten ajonopeus vaikuttaa nastarenkaiden aiheuttamaan päällysteiden kulumiseen alle 60-80 km/h nopeuksissa. Jotta nastarenkaiden vaikutus päällysteiden kulumiseen voitiin erottaa muista urautumismekanismeista, selvitettiin tutkimuksessa myös muita mahdollisia muuttujia päällysteiden urautumiselle kaupunki-liikenteessä. Tutkimusmenetelminä olivat kirjallisuustutkimus, laserprofilometrillä tehdyt empiiriset urasyvyysmittaukset sekä vuosina 2004-2011 Helsingissä PTM-mittausautolla mitatun katukuntotiedon tilastollinen analyysi.

Suurin osa nastojen aiheuttamasta päällysteen kulumisesta on suoraan verrannollista ajonopeuteen tai sen neliöön. Nastarenkaat ovat muuttuneet 1990-luvulta alkaen huomattavasti matalaprofiilisemmiksi. Mitä matalampi renkaan profiilisuhde, sitä lyhyempi on renkaan ja tien välisen kosketusalan pituus. Tästä seuraa teoriassa, että nykyaikaisilla matala-profiilisilla renkailla nastan tiekosketus ei olisi alhaisissakaan nopeuksissa yhtä hiertävä kuin aikaisemmissa tutkimuksissa, jotka on tehty pääasiassa korkeaprofiilisemmilla renkailla.

Teoriassa päällysteen kuluminen on suoraan verrannollinen kulumalla asfaltin pinnasta emissoituneeseen katupölyyn, jos ulkoisten tekijöiden, kuten esimerkiksi hiekoitushiekan, vaikutus mitattuun hiukkaspitoisuuteen on pystytty eliminoimaan. Kaikkien tässä tutkimuksessa arvioitujen laboratoriotutkimustulosten mukaan katupölyemissio alle 60 km/h nopeuksissa vähenee ajonopeuden laskiessa, mistä voidaan päätellä, että myös päällysteen kulumisella ja ajonopeudella olisi vastaava yhteys.

Ajonopeuden ja urasyvyyden kasvun välillä ei havaittu selvää tilastollista yhteyttä, kun PTM-mittaustuloksia ja empiiristen urasyvyysmittausten tuloksia analysoitiin. Sitä vastoin urien poikkipinta-alan muutoksena ilmenneen päällystemateriaalin tienpinnasta irtoamisen ja ajonopeuden välillä oli selvä positiivinen korrelaatio. Syy mainittuun urasyvyyden ja urien poikkipinta-alan eroon selitettävänä muuttujana voi mahdollisesti liittyä siihen, että ajokaistan leveyden ja nopeusrajoituksen välillä on merkittävä positiivinen korrelaatio.

Tämän tutkimuksen tulosten perusteella tulisi kyseenalaistaa aikaisemmat tutkimustulokset, joiden mukaan päällysteiden kuluminen lisääntyy ajonopeuden laskiessa 60-80 km/h alapuolella. Deformaation osuus päällysteiden kokonaisurautumisesta taajamissa vaikuttaa mahdollisesti olevan aliarvioitu, ja nastarenkaiden osuutta on voitu samanaikaisesti yliarvioida. Tutkimuksessa ilmeni myös tarve jatkotutkimukselle, joka liittyy renkaan ja nastan käyttäytymiseen alhaisissa ajonopeuksissa ja ajoneuvon liiketilan muutoksissa.

Tallennettuna: