Question:
Pourquoi la route ne perd-elle pas son épaisseur au profit du pneu?
AgentS
2019-12-08 17:36:28 UTC
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D'après cette source, un pneu en caoutchouc perd en moyenne 2 $ d'épaisseur d'atomes par tour en raison du frottement avec la route.

Ces atomes / molécules décollés du pneu sont-ils absorbés par la route?Alors la route augmenterait-elle en épaisseur à cause de cela?Si oui, pourquoi la route ne perd-elle pas son épaisseur au profit du pneu?Faisant ainsi augmenter l'épaisseur du pneu avec le temps ...

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Lorsque vous utilisez de la craie sur un tableau noir, la craie se détache-t-elle avec une bande noire dessus?La craie est-elle liée en permanence au tableau?Je sais que ce ne sont pas les mêmes matériaux, mais cela montre que ce n'est pas parce qu'un matériau perd des molécules sur une autre surface que cela se produit dans l'autre sens et que l'absorption ne doit pas se produire.
L'usure des pneus, de l'asphalte et des freins a été identifiée comme une source majeure de poussières fines nocives (jusqu'à 70% de ce que produit le trafic automobile) par l'Agence allemande de l'environnement: https://www.sueddeutsche.de/auto/feinstaub-verkehr-bremsen-reifen-1.4427241 (en allemand) Alors oui, beaucoup finissent sous forme de particules en suspension dans l'air
Quand j'avais environ 5 ans, un événement courant était que je tombais en jouant à l'extérieur et que je courais à la maison avec un genou ensanglanté qui ne semblait pas avoir de peau dessus.Même alors, à travers les larmes aux yeux, je me suis demandé où diable toute la peau avait fini :-).
Où es-tu là où les routes ne s'usent jamais?
Oui aussi, mais lequel est le plus dur: caoutchouc vulcanisé ou asphalte?
Si vous regardez des escaliers en pierre vieux de plusieurs siècles en Europe, il est courant de voir une forme à double retrait portée par la circulation piétonnière.Dans la cage d'escalier de la tour penchée de Pizza, les indentations de l'escalier ont été remplies d'une substance protectrice (peut-être plusieurs fois) et sont en voie d'être à nouveau averties dans un double retrait.Je doute que vous vous retrouviez avec des revêtements de poussière d'escalier sur le bas de vos chaussures.
Dans tous les endroits où il pleut assez souvent, les débris de pneus et les débris de la route sont tous deux lavés de la route et dans les égouts.La route est davantage endommagée par l'hydrofracturation lorsque les pneus traversent des fissures pleines d'eau, que par le frottement des pneus.Et bien plus encore par le givre, si de telles fissures remplies d'eau gèlent jamais!
Six réponses:
niels nielsen
2019-12-09 01:41:34 UTC
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Quiconque a vécu près d'une grande artère sait que l'usure des pneus crée de la poussière de caoutchouc qui se répand partout.Dans certaines parties de Los Angeles, les résidents doivent arroser les trottoirs tous les jours environ pour éviter que la poussière ne pénètre dans leurs maisons.Une partie est également soudée par friction dans la surface de la route elle-même, laissant des marques de dérapage clairement visibles.

Les revêtements routiers eux-mêmes perdent également de la matière au passage des pneus.Sur les routes en béton, l'action de frottement des pneus frotte le mortier entre les cailloux et après un certain temps, les cailloux ne sont plus supportés, et eux aussi se délogent.

Le matériau de la route ne finit pas par s'accumuler sur la surface du pneu car la surface du pneu est constamment usée.Tout matériau routier susceptible de s'y incruster est ainsi éliminé avec les crasses du pneu.

Je ne sais pas comment l'autre réponse a été acceptée.Cela se rapproche beaucoup plus.Le fait est que la réalité est bien plus complexe que ne l'implique l'auteur de la question.L'usure se produit à la fois sur les pneus et sur la route.La route peut gagner temporairement une certaine épaisseur, mais elle perd également de la matière à cause de l'usure, et le caoutchouc et les autres particules qui se déposent sur la route sont lavés / frottés au fil du temps.Finalement, les pneus et le caoutchouc se retrouvent dans le bassin versant et perdent tous deux de la matière et de l'épaisseur.
Exemple concret: il y a une dizaine d'années, le béton de l'I-80 à l'ouest de Donner Summit (Californie Sierra Nevada) était tellement usé par la circulation que les ornières dans la voie de droite étaient suffisamment profondes pour centrer ma Honda Insght.Et presque toutes les routes très fréquentées commenceront à montrer des signes d'usure évidents après quelques années.
Je pense qu'un bon exemple pour cela est la Formule 1. Les pneus là-bas (en partie intentionnellement) se dégradent très rapidement, laissant beaucoup de caoutchouc jeté en dehors de la ligne de course.Vous pouvez le voir clairement sur ces photos: http://f1.imgci.com/PICTURES/CMS/14200/14261.jpg, https://pbs.twimg.com/media/C1AglpDXAAALTyr.jpg.Ils roulent en fait sur eux pendant le temps de recharge après la course, pour s'assurer qu'ils respectent les règles de poids minimum: https://3legs4wheels.com/wordpress/wp-content/uploads/2019/07/max-verstappen-austria-2019-parc-ferme.jpg
Ces taches noires qui se forment sur la route où de nombreuses voitures lourdes freinent, ne sont pas des marques de dérapage, et afaik n'ont rien à voir avec le caoutchouc des pneus.C'est l'asphalte dans la surface de la route qui est déplacé vers le haut de la route par la force de rotation sur les pierres dans l'asphalte.Désolé, je ne peux pas citer de source pour le moment, mais si vous regardez de près ces endroits, vous pouvez facilement voir qu'ils ne sont pas en caoutchouc pour pneus.
@PeterDuniho Bien sûr, cela va dans les deux sens - mais l'érosion due au frottement des pneus est une infime partie de la façon dont les routes sont endommagées.Charge de poids, cycles de gel, dilatation thermique ... tout cela fait beaucoup plus de dégâts que le grattage minuscule des pneus sur la route - et même cela est probablement dominé par des cailloux collés sur le pneu, plutôt que par le caoutchouc lui-même.
@Luaan: qui dépend beaucoup de la composition de la route et du type de trafic qui s'y trouve, mais généralement non, votre affirmation n'est pas correcte.De nombreuses régions autorisent les pneus cloutés en hiver, et ceux-ci érodent la surface de la chaussée très rapidement.De grandes quantités de trafic de camions lourds éroderont également sensiblement la chaussée, sur une période de 5 à 10 ans, suffisamment pour que les voies les plus fréquentées soient inconfortables.Dans tous les cas, l'usure de la chaussée, si minuscule soit-elle, est supérieure à la quantité de matière «ajoutée» à la chaussée par les pneus, ce que se pose la question.
@cmaster Je ne pense pas que ce soit vrai.Ces pièces en caoutchouc ne sont pas des marques de dérapage et ne sont pas relâchées lors du freinage, mais surtout dans les virages à grande vitesse.Je n'ai pas trouvé de source qui dirait que c'est autre chose que du caoutchouc.Le terme F1 pour eux est «billes».https://www.formula1.com/en/championship/inside-f1/glossary.html https://www.gizmodo.co.uk/2012/06/how-marbles-could-derail-an-f1-drivers-course/
@cmaster "* ... lorsqu'il est chauffé en rodant la piste à des vitesses de course, la surface du pneu est dans un état presque fondu. Des billes sont créées lorsque la voiture fait le tour des virages, avec le caoutchouc pressé vers le bord des pneus, ce qui entraîne de petites tachesdu caoutchouc s'envolant. * " Cependant, il y a aussi du caoutchouc qui s'installe sur la piste, exemple: https://rookief1.files.wordpress.com/2010/11/rubbering.jpg On dit que la piste est caoutchoutée.
@PeterDuniho Les crampons ne sont pas en caoutchouc.Ils sont essentiellement l'équivalent d'avoir du sable / des cailloux coincés dans le pneu.La circulation des camions cause des dommages considérables aux routes (il y a le "poids par essieu"), mais pourquoi pensez-vous que cela a à voir avec les pneus emportant la surface de la route?Le matériau ajouté à la chaussée est considérable, mais il est facilement emporté par la pluie, le vent et, bien, d'autres pneus.
@Luaan: _ "Pourquoi pensez-vous que cela a à voir avec les pneus emportant la surface de la route?" _ - parce que le modèle d'usure.l'orniérage dans la partie de la chaussée où les pneus entrent en contact avec la surface, indique clairement que l'usure provient des pneus.
@PeterDuniho Comment distinguez-vous cela de la compactification?Surtout en combinaison avec des fissures dues à une usure non liée aux pneus?Chaque analyse des dommages sur la route que j'ai lue attribue des ornières au compactage.Avez-vous des références selon lesquelles les ornières sont causées par des matériaux de la route emportés par l'érosion causée par les pneus?En fait, le seul dommage que j'ai vu mentionné comme étant directement causé par l'usure des pneus sur la route est le polissage - cela rend la surface glissante.Combien de fois avez-vous vu cela sur les routes?Par exemple.http://iosrjournals.org/iosr-jestft/papers/vol9-issue12/Version-3/G091235359.pdf
Bonne réponse, mais j'aimerais voir la partie sur les marques de dérapage changer.[Les marques de dérapage ne sont pas causées par le dépôt de caoutchouc sur la surface de la route] (https://en.wikipedia.org/wiki/Skid_mark), elles sont en fait causées par le réchauffement du tarmac lui-même.
Des marques de dérapage @ReinstateMonica, sont également générées sur les chaussées en béton, là où il n'y a pas de tarmac à chauffer.
@Luaan: Si vous avez déjà conduit sur une route en béton très usée, vous avez peut-être remarqué que le béton a été usé au point où de très gros granulats sont exposés.Le compactage ne ferait pas cela, même en supposant que le béton (contrairement à l'asphalte) pourrait même être compacté de manière significative.
@Reinstate Monica: Ce n'est pas le cas où les marques de dérapage sont toujours, voire fréquemment, causées par le chauffage du tarmac.Comme preuve, considérez les marques noires dans la zone de toucher des roues de tout aéroport avec des pistes en béton (la plupart des aéroports commerciaux), où il n'y a pas de tarmac à chauffer, mais beaucoup de caoutchouc brûlé.
@Ardweaden Je ne parlais pas des billes qui apparaissent en F1, je parlais de ce que niels nielsen appelait des "marques de dérapage", et qui ne sont pas du tout des marques de dérapage: de grandes taches sombres sur le tarmac où on ne voit pas une seule pierre, seulement de l'asphalte noir ordinaire.Je ne connais pas le nom exact de ceux-ci, mais ils se forment généralement là où les camions lourds ont l'habitude de freiner fort.Comme devant certains feux de signalisation.Ces correctifs sont assez dangereux, car ils réduisent davantage la friction aux endroits où les voitures ont déjà besoin de beaucoup de friction régulièrement.
@cmaster,, une inspection plus approfondie de l'assombrissement qui se produit aux intersections révélera qu'un composant majeur de celui-ci consiste en une fuite d'huile moteur qui s'écoule du train de roulement sous l'influence d'un freinage brusque.Cet assombrissement se produit au centre de la voie où il n'y a presque pas d'action de frottement des pneus et l'huile contenue dans celui-ci est responsable de la perte de frottement, en particulier lorsqu'un film d'eau repose sur l'asphalte huilé, et surtout lorsque vous êtes sur une motoet sont centrés entre les traces de pneus à gauche et à droite..
D'accord.Dans ce cas, nous parlons de quatre phénomènes différents ici: 1) des marques de dérapage (traces laissées par des roues qui patinent), 2) des billes (particules de caoutchouc effacées des roues en F1), 3) des taches d'huile (ce que vous venez de décrire)et 4) ces plaques noires d'asphalte dont je parlais.Je pense que nous avons vraiment besoin de meilleurs mots pour décrire les deux derniers ...
Bob D
2019-12-08 18:01:41 UTC
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Je pense que cela a à voir avec la dureté du pneu par rapport à la route.La dureté est une mesure de la résistance à l'usure et le matériau d'une route pavée est généralement plus dur que le matériau d'un pneu.Ainsi, le pneu s'usera avant la route avec un transfert net de matière du pneu à la route.

J'espère que cela vous aidera.

Je suppose que la question suivante serait "pourquoi les routes menant aux intersections ne sont-elles pas enduites de caoutchouc tout le temps" ...
@John Dvorak J'ai modifié cela car ce n'était pas pertinent
Le suivi tient toujours, cependant ...
@John Dvorak peut-être qu'ils le feraient s'il n'y avait pas des facteurs d'érosion tels que la pluie.Mais dites-vous que le matériau des pneus ne se dépose pas sur la chaussée.J'essaye juste de comprendre ton point
Je comprends que les pneus s'usent à cause du frottement, je me demande simplement où finit ce matériau.
@John Dvorak il se retrouve sur la surface de la route ainsi que probablement des particules projetées dans l'air.Vous pouvez le plus facilement voir des preuves de son aboutissement sur les surfaces blanches des anciennes routes en béton telles que celles utilisées dans le système autoroutier américain.Il y a des photos sur internet
Ahh c'est vrai!Je suppose que c'est la raison pour laquelle nous avons des scies au diamant car le diamant est difficile à rayer ... On dirait qu'une partie du matériau finit par finir dans nos poumons comme tous les autres polluants;) Aussi à peu près sûr que la route doit perdre de la matière au pneu parce que la friction agit surles deux surfaces ..
@pooja Je suppose que du matériel routier pourrait s'enrouler sur le pneu, mais cela dépendrait du matériau routier.Probablement pas pour le béton, mais le béton est beaucoup plus dur que l'asphalte.Et la surface de l'asphalte par une chaude journée d'été serait probablement encore plus douce.Mais vous voyez relativement peu de preuves de l'accumulation de matériaux de la route sur les pneus, à l'exception du sable, de petits cailloux qui se retrouvent piégés dans les bandes de roulement, et peut-être d'une fine couche de poussière blanche provenant d'un matériau de surface meuble.Dans l'ensemble, cependant, beaucoup plus de matériau polymère de pneu se retrouvera sur la route que de matériau de route sur le pneu en raison du frottement.
Un exemple assez dramatique que je donnerais est la zone de toucher des roues à l'extrémité d'une piste d'aéroport - elle illustre plutôt bien la différence de dureté entre le pneu et la surface, grâce aux marques noires laissées là par les avions à l'atterrissage.
-1 cette réponse est complètement fausse.
@SebastianLenartowicz Tant de matériel est transféré ici que les aéroports doivent sortir et [le supprimer] (https://en.wikipedia.org/wiki/Airfield_rubber_removal) occasionnellement.
Russell McMahon
2019-12-10 12:22:02 UTC
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D'autres ont noté que les routes s'usent - un exemple de matériaux plus doux portant des matériaux plus durs est susceptible d'être utile.

Si vous regardez des escaliers en pierre vieux de plusieurs siècles en Europe, il est courant de voir une forme à double retrait portée par la circulation piétonnière.Dans la cage d'escalier de la tour penchée de Pise, les indentations d'escalier faites par la circulation piétonnière ont été remplies d'une substance protectrice (peut-être plusieurs fois) et sont sur le point d'être portées à nouveau dans un double retrait.

Bien que les escaliers et les chaussures s'usent, le taux d'usure de la pierre est sans aucun doute tel que la quantité usée lors d'une montée est minime - je doute que vous vous retrouviez avec une quantité visible de revêtements de poussière d'escaliersur le bas de vos chaussures.

J'ai pris cette photo dans la «tour penchée» en juillet 2003. Vous pouvez voir à la fois les motifs d'usure de la pierre et le matériau de protection supplémentaire:

wear patterns in stone steps

Recadrage détaillé. Image agrandie

cropped image of wear patterns in stone steps

"cliquer sur la photo plus grande donne une meilleure impression générale" - Impression, heh.Rien de cliquable cependant.
@JohnDvorak Lien d'image plus grand ajouté.Ils expirent après un certain temps.
user116960
2019-12-09 10:20:58 UTC
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Le pneu et la chaussée s'usent du contact entre les deux.La route subira beaucoup plus de dégâts si le pneu a des roches coincées dans les bandes de roulement, mais même dans un «système pur» de pneus en caoutchouc parfaitement propres, la route subit une érosion comme tout le reste.

Les gens qui ont commenté la dureté ou la densité de la chaussée ont raison, mais ils ont laissé de côté la partie où la soie peut être utilisée pour poncer le bois dur.Cela peut prendre beaucoup de temps pour faire une entaille visible dans la surface la plus dure, mais votre incapacité à percevoir quelque chose ne le rend pas inexistant.

Avez-vous une référence pour «la soie peut être utilisée pour poncer le bois dur»?Je ne serais pas trop surpris de voir que la soie peut être utilisée comme abrasif (elle est plutôt forte, et elle pourrait certainement être assez dure pour poncer du bois uniquement), mais je n'ai trouvé aucun exemple.Nous avons facilement coupé du bois avec des fils de coton et de soie, mais ce n'est pas vraiment surprenant non plus - les deux sont plus durs que le bois.Non pas que je dise que la partie dure ne souffre pas des dommages de la partie molle;après tout, vous devez toujours aiguiser vos couteaux même si vous ne coupez que des carottes ou autre :)
Ce.Tellement ça.L'hypothèse selon laquelle les pneus ne font rien sur la route est tout simplement fausse.Voir par exemple [cette photo] (https://www.rodeo.fi/media/377dc80e-8f96-40b8-949c-c7b0fd6b899a-tieurat).Notre climat aggrave le problème, car pendant les mois glacés (mi-novembre à mi-avril), les automobilistes sont tenus, par la loi, d'avoir des pneus saisonniers à haute traction sur les voitures.Plus de la moitié d'entre nous optent pour des pneus cloutés, qui sont le seul moyen d'avoir une traction sûre sur la glace (sur la neige, une surface de pneu moins drastique fera l'affaire).
@Luaan Peu de temps après avoir posté ceci, j'ai fait des recherches sur le Web pour "la soie au bois de sable", car je pensais qu'on me demandait des références.Il n'y en a pas sur Internet, ou du moins il n'y en a pas que je puisse trouver.Je ne sais pas d'où j'ai trouvé l'information, mais à un moment donné dans l'histoire, la soie était utilisée comme papier de verre ultra-fin pour les armes et les meubles en bois dur.C'est comparable à une pierre à aiguiser de grain 8000 ou 12000 utilisée pour finir le tranchant d'un rasoir droit.Sidenote que les pierres à aiguiser sont généralement hors d'usage et doivent être réaplaties.
Je me souviens de vieilles routes faites de pierres - où vous pouviez voir la surface des pierres se polir - un peu comme les rails des chemins de fer se polir et se défaire des trains qui les roulent fréquemment (jusqu'à un point où vous pouvez mesurer la quantité de trafic qui les utilise
aliential
2019-12-10 15:33:12 UTC
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Les roues balayent la route et la voiture crée suffisamment de vent pour déplacer la plupart des particules de taille sur les côtés de la route.Le caoutchouc et la route ne sont pas assez adhésifs pour s'accumuler.

Le soleil et le gel (gel-dégel) sont beaucoup plus puissants que le contact avec les pneus.

Les formules chimiques peuvent démontrer que si les liaisons atomiques des gravillons de la route sont mille fois plus résistantes que le caoutchouc, elles ne s'useront à cause de l'impact qu'avec des pierres prises dans les pneus plutôt que dans le caoutchouc lui-même.

Les virages serrés de la route reçoivent beaucoup plus de force physique que les lignes droites et peuvent porter plusieurs fois plus vite.

hhttps: //www.alamy.com/stock-photo/worn-stone-steps.html plus d'exemples.Ce qui m'est immédiatement venu à l'esprit, c'est l'entrée du pub londonien "The Old Bank of England" mais je n'ai pas trouvé de photo (de ce que ~ 400 ans de circulation piétonnière font à une marche).
user245838
2019-12-16 21:19:21 UTC
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Cela peut aussi être l'inverse, cela dépend du module d'élasticité des matériaux, si la route a un module de rigidité plus élevé, elle ne se cassera pas facilement et une grande quantité de contrainte de cisaillement doit être appliquée dansPour ce faire, une contrainte égale peut avoir des effets différents sur différents matériaux.Selon IS: 456, le module du béton est de 5000√ (fck), MPa, où fck est la résistance à la compression caractéristique du béton alors que le caoutchouc a un module d'élasticité de 0,0003GPaainsi, lorsque les deux surfaces interagissent, le caoutchouc perd davantage.

En ce qui concerne l'autre question, oui l'épaisseur de la route augmentera mais de manière non uniforme.Merci et salutations



Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 4.0 sous laquelle il est distribué.
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