مفهوم احتكاك السطح:
في المختبر، كان جهاز اختبار مقاومة الانزلاق البريطاني المعروف باسم البندول البريطاني، أكثر أجهزة قياس الاحتكاك شيوعًا للتجمعات في خلائط الإسفلت منذ السبعينيات، وعند اختبارها بعد التحميل السريع، تُعرف نتيجة البندول البريطاني بقيمة الحجر المصقول (PSV) وتشير إلى ميل مصدر مجمع معين للتلميع تحت تأثير حركة المرور.
يعتبر تلميع الركام أقل أهمية لإسفلت المطار بسبب التردد المنخفض لحركة المرور الأقل توجيهًا، علاوة على ذلك فإن السرعات العالية للمركبة المرتبطة بهبوط الطائرات وإقلاعها تعني أن النسيج الكلي، الذي لا يقاس بالبندول البريطاني، هو أكثر أهمية لمقاومة انزلاق الأسفلت في الطائرات من الملمس الصغير، ويترتب على ذلك أن مقاومة انزلاق الأسفلت في المطارات يتم تقييمها بشكل شائع في الميدان بواسطة أجهزة قياس الاحتكاك المستمر.
هذا وقد تنشر منظمة الطيران المدني الدولي (ICAO) الحد الأدنى من المستويات الموصى بها لمقاومة الانزلاق، والتي يتم قياسها بواسطة أجهزة قياس احتكاك مستمر مختلفة، مباشرة خلف طبقة من المياه السطحية بسمك 1 مم، هذا النهج مقبول دوليًا لاختبار احتكاك سطح الأسفلت في المطارات، ومع ذلك لا يمكن إجراء القياس إلا بعد إنشاء سطح أسفلت على مساحة كبيرة، ويترتب على ذلك أن عمليات مسح الاحتكاك هذه أكثر ملاءمة لإدارة الاحتكاك طوال عمر السطح بدلاً من تصميم الخليط أو تقييمه.
إضافةً إلى ذلك فقد توصي منظمة الطيران المدني الدولي أيضًا بنسيج سطح لا يقل عن 1مم لتوفير مقاومة انزلاق كافية للطائرات، تقليديا يتم قياس نسيج السطح عن طريق حساب المساحة التي يمكن أن ينتشر فيها حجم معروف من المادة بالتدفق مع السطح، حيث يعد الرمل (اختبار رقعة الرمل) والشحوم البترولية (اختبار رقعة الشحوم) من المواد الشائعة للاختبار، ومع ذلك في السنوات الأخيرة، كما سمح التقدم في المسح بالليزر عالي السرعة لأسطح الرصيف باتباع نهج بديل.
أظهر استخدام ماسحات الليزر السطحية لحساب متوسط عمق النسيج لأسطح الأسفلت، تم العثور على ارتباط عالٍ ( R 2 = 0.81–0.97) لمتوسط أعماق النسيج المقاسة باختبار رقعة الرمل وماسحة الليزر.
هذا وقد وجد ارتباطًا كبيرًا بالمثل (R 2 = 0.97) عبر 31 سطحًا من الأسطح الرصيفة، حيث يتراوح متوسط عمق النسيج من 0.3 مم إلى 1.4 مم، مما يشير إلى موثوقية الماسح الضوئي بالليزر عبر مجموعة من الأنسجة السطحية، وفي المقابل تم تقييم الخلائط المتدرجة الكثيفة في المطارات والطرق السريعة باستخدام معالجة الصور الرقمية، مع ارتباط أقل بكثير بنتائج رقعة الرمل ( R 2 = 0.43) [154].
وبخطوة أخرى، فقد تم تطوير نماذج رياضية تربط خصائص خليط الأسفلت بمتوسط عمق النسيج الناتج في الولايات المتحدة الأمريكية، حيث استند نسيج السطح المتوقع إلى الحجم الأقصى للركام والعوامل المختلفة المحسوبة من تصنيف الركام والفراغات في الركام المعدني، كما تطلبت جميع النماذج المعايرة وخفضت الموثوقية، حيث تم نقل الخليط بعيدًا عن تلك التي استندت إليها المعايرة، ويترتب على ذلك أن التنبؤ بنسيج السطح من معلمات الخليط من المحتمل أن يكون موثوقًا به فقط لأنواع خلائط معينة، وفي عمل مماثل وجد أولاً ارتباطًا عاليًا ( R 2 = 0.92) بين رقعة الرمل والليزر المقاس يعني عمق النسيج.
تحليل الانحدار والشبكات العصبية الاصطناعية:
باستخدام تحليل الانحدار والشبكات العصبية الاصطناعية يتم أيضًا تطوير نموذج للتنبؤ بمتوسط عمق النسيج من خصائص الخليط (الخصائص الحجمية، التصنيف الكلي، الجاذبية النوعية، محتوى الفراغ الهوائي ومحتوى المادة الرابطة)، حيث أن ذلك أظهر ارتباطًا عاليًا (R 2 = 0.79-0.86)، ومع ذلك فقد كانت جميع المخاليط الستة عشر التي تم تقييمها متشابهة في النوع، على الرغم من متوسط عمق النسيج الذي يتراوح من 0.5 مم إلى 2.5 مم.
باختصار فإن العلاقة بين الاحتكاك الكلي الأسفلت، نسيج السطح ومقاومة انزلاق الطائرات هي علاقة تجريبية، حيث إنه وعندما يتم توفير الأخاديد في السطح الحالي، فمن الأقل أهمية قياس مقاومة الانزلاق أو احتكاك سطح الأسفلت، ومع ذلك وفي حالة استخدام مخاليط الإسفلت البديلة لتجنب الحز، يصبح قياس مقاومة الانزلاق أو التنبؤ في المختبر أكثر أهمية.
إلى جانب ذلك فقد يعد الحفاظ على نسيج السطح الموصى به دوليًا 1مم، هو النهج الأكثر قابلية للتطبيق حتى يتم تطوير أساس أساسي لربط نسيج السطح والاحتكاك بمقاومة انزلاق الطائرات، كما يوفر ماسح ضوئي ليزر مختبري مُعاير لنتائج اختبار رقعة الرمل، إشارة موثوقة في مرحلة تصميم الخليط.
