กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 14 นาที

พื้นผิวถนน

เปลี่ยนเส้นทางไปยังส่วนต่างๆ

พื้นผิวถนน ( ภาษาอังกฤษแบบบริติช ) หรือทางเท้า ( ภาษาอังกฤษแบบอเมริกาเหนือ ) คือวัสดุพื้นผิวที่ทนทานซึ่งปูลงบนพื้นที่ที่ออกแบบมาเพื่อรองรับการสัญจร ของยานพาหนะหรือคนเดินเท้า...

พื้นผิวถนน

ถนนกำลังได้รับการปรับปรุงผิวจราจรใหม่โดยใช้รถบดถนน
พื้นผิวสีแดงสำหรับเลนจักรยานในประเทศเนเธอร์แลนด์
ทีมงานก่อสร้างกำลังปูแอสฟัลต์ทับร่องสำหรับสายเคเบิลใยแก้วนำแสงในนครนิวยอร์ก

พื้นผิวถนน ( ภาษาอังกฤษแบบบริติช ) หรือทางเท้า ( ภาษาอังกฤษแบบอเมริกาเหนือ ) คือวัสดุพื้นผิวที่ทนทานซึ่งปูลงบนพื้นที่ที่ออกแบบมาเพื่อรองรับการสัญจร ของยานพาหนะหรือคนเดินเท้า เช่นถนนหรือทางเดินเท้าในอดีตพื้นผิวถนน ที่ทำจาก กรวด หินบดหินกรวดและหินแกรนิตถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย แต่ปัจจุบันวัสดุเหล่านี้ส่วนใหญ่ถูกแทนที่ด้วยแอสฟัลต์หรือคอนกรีตที่ปูบนชั้นฐาน ที่อัดแน่นแล้ว ส่วนผสมของแอสฟัลต์ถูกนำมา ใช้ในการก่อสร้างทางเท้าตั้งแต่ต้นศตวรรษที่ 20 และมีสองประเภท ได้แก่ ถนนลาดยาง (พื้นผิวแข็ง) และถนนไม่ลาดยาง ถนนลาดยางสร้างขึ้นเพื่อรองรับน้ำหนักบรรทุกของยานพาหนะ ดังนั้นจึงมักสร้างบนถนนที่มีการใช้งานบ่อย ถนนไม่ลาดยาง หรือที่รู้จักกันในชื่อถนนกรวดหรือถนนดิน มีความขรุขระและสามารถรับน้ำหนักได้น้อยกว่า พื้นผิวถนนมักมีการทำเครื่องหมายเพื่อนำทางจราจร

ปัจจุบัน วิธี การปูผิวทางแบบซึมผ่านได้เริ่มถูกนำมาใช้สำหรับถนนและทางเดินเท้าที่มีผลกระทบต่ำเพื่อป้องกันน้ำท่วม ทางเท้ามีความสำคัญต่อประเทศต่างๆ เช่นสหรัฐอเมริกาและแคนาดาซึ่งพึ่งพาการขนส่งทางถนนเป็นอย่างมาก ดังนั้น โครงการวิจัยต่างๆ เช่นประสิทธิภาพทางเท้าในระยะยาวจึงถูกริเริ่มขึ้นเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพวงจรชีวิตของพื้นผิวถนนประเภทต่างๆ[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]

ในงานก่อสร้าง ทางเท้าหมายถึงพื้นกลางแจ้งหรือพื้นผิวที่ปูทับผิวดิน วัสดุที่ใช้ทำทางเท้า ได้แก่แอสฟัลต์คอนกรีตหิน เช่นหินแผ่นหินกรวดและหินก้อนหินเทียมอิฐกระเบื้อง และบางครั้งก็ ใช้ไม้ ในงานสถาปัตยกรรมภูมิทัศน์ทางเท้าเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างแข็งและใช้ในทางเท้า พื้นผิวถนนลานบ้านและสนามหญ้าเป็นต้น

คำว่าpavementมาจากภาษาละตินpavimentumซึ่งหมายถึงพื้นปูหรืออัดแน่น โดยมาจากภาษาฝรั่งเศสโบราณpavement [ 5 ] ความหมายของพื้นปูที่อัดแน่นนั้นล้าสมัยไปแล้วก่อนที่คำนี้จะเข้ามาในภาษาอังกฤษ[ 6 ]

ทางเท้าในรูปแบบของกรวด ที่ถูกบด อัดมีมาตั้งแต่ก่อนการปรากฏตัวของมนุษย์ยุคใหม่ที่มีกายวิภาคศาสตร์สมบูรณ์ทางเท้าที่ปูเป็นลวดลายคล้ายโมเสกเป็นที่นิยมใช้กันในสมัยโรมัน[ 7 ]

ความสามารถในการรับน้ำหนักและอายุการใช้งานของทางเท้าสามารถเพิ่มขึ้นได้อย่างมากโดยการจัดระบบระบายน้ำ ที่ดี เช่น คูระบายน้ำแบบเปิดหรือคูระบายน้ำ แบบมีฝาปิด เพื่อลดปริมาณความชื้นในชั้น รองพื้น และ ชั้นดินใต้พื้น ผิวทางเท้า

การพัฒนา

ถนนโรมันโบราณที่ทอดยาวจากเยรูซาเล็มไปยังเบธกูบรินตั้งอยู่ติดกับทางหลวงภูมิภาคหมายเลข 375 ในอิสราเอล
ชั้นต่างๆ ของถนน รวมถึงชั้นแอสฟัลต์ ความหนาโดยรวมของผิวทางสามารถวัดได้โดยใช้ค่าเทียบเท่าฐานรองพื้นแบบเม็ด

การขนส่งด้วยล้อทำให้เกิดความต้องการถนนที่ดีขึ้น โดยทั่วไปแล้ว วัสดุธรรมชาติไม่สามารถทั้งนุ่มพอที่จะสร้างพื้นผิวที่เรียบและแข็งแรงพอที่จะรองรับยานพาหนะที่มีล้อ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเปียก และคงสภาพเดิมได้ ในเขตเมือง การสร้างถนนที่ปูด้วยหินเป็นสิ่งที่คุ้มค่า และในความเป็นจริง ถนนที่ปูด้วยหินสายแรกดูเหมือนจะถูกสร้างขึ้นในเมืองอูร์เมื่อ 4000 ปีก่อน คริสตกาล ถนนลูกฟูกถูกสร้างขึ้นในเมืองกลาสตันเบอรีประเทศอังกฤษเมื่อ 3300 ปีก่อนคริสตกาล[ 8 ]และถนนที่ปูด้วยอิฐถูกสร้างขึ้นในอารยธรรมลุ่มแม่น้ำสินธุในอนุทวีปอินเดียในช่วงเวลาเดียวกัน การพัฒนาด้านโลหะวิทยาทำให้เครื่องมือตัดหินมีให้บริการทั่วไปในตะวันออกกลางและกรีซ เมื่อ 2000 ปีก่อนคริสตกาล ทำให้สามารถปูถนนในท้องถิ่นได้[ 9 ]ที่น่าสังเกตคือ ในราว 2000 ปีก่อนคริสตกาลชาวมิโนอันได้  สร้าง ถนนลาดยางยาว50 กิโลเมตรจาก คนอสซอสทางตอนเหนือของ เกาะ ครีตผ่านภูเขาไปยังกอร์ทินและเลเบนาซึ่งเป็นท่าเรือบนชายฝั่งทางใต้ของเกาะ ถนนนี้มีท่อระบายน้ำด้านข้าง ปู ด้วยบล็อก หินทราย หนา 200 มิลลิเมตรยึดด้วย ปูน ดินเหนียว - ยิปซัมปูทับด้วยแผ่นหินบะซอลต์และมีไหล่ทาง แยกต่างหาก ถนนสายนี้ถือได้ว่าเหนือกว่าถนนโรมันใด ๆ [ 10 ]ถนนโรมันมีหลากหลายรูปแบบ ตั้งแต่ถนนลูกรังธรรมดาไปจนถึงถนนลาดยางที่ใช้ฐานถนนลึกที่อัดแน่นด้วยเศษหินเป็นชั้นรองพื้น เพื่อให้แน่ใจว่าถนนจะแห้งอยู่เสมอ เนื่องจากน้ำจะไหลออกไปจากระหว่างหินและเศษหิน แทนที่จะกลายเป็นโคลนในดินเหนียว

แม้ว่าจะมีความพยายามที่จะฟื้นฟูวิธีการสร้างถนนแบบโรมัน แต่ก็มีการคิดค้นนวัตกรรมที่มีประโยชน์น้อยมากในการสร้างถนนก่อนศตวรรษที่ 18 ผู้สร้างถนนมืออาชีพคนแรกที่ปรากฏตัวขึ้นในช่วงการปฏิวัติอุตสาหกรรมคือจอห์น เมตคาล์ฟซึ่งสร้างถนนเก็บค่าผ่านทางประมาณ290 กิโลเมตร (180 ไมล์)ส่วนใหญ่อยู่ในภาคเหนือของอังกฤษ ตั้งแต่ปี 1765 เมื่อรัฐสภาผ่านกฎหมายอนุญาตให้จัดตั้งกองทุนเก็บค่าผ่านทางเพื่อสร้าง ถนนที่ได้รับทุนสนับสนุน จากค่าผ่าน ทาง ในพื้นที่คนาเรสโบโรห์ 

ปิแอร์-มารี-เฌโรม เทรซาเกต์ได้รับการยกย่องอย่างกว้างขวางว่าเป็นผู้ริเริ่มวิธีการสร้างถนนอย่างเป็นวิทยาศาสตร์เป็นครั้งแรกในฝรั่งเศส ในช่วงเวลาเดียวกับเมตคาล์ฟ เขาเขียนบันทึกเกี่ยวกับวิธีการของเขาในปี 1775 ซึ่งต่อมาได้กลายเป็นวิธีการปฏิบัติทั่วไปในฝรั่งเศส วิธีการนี้เกี่ยวข้องกับการวางหินขนาดใหญ่เป็นชั้นหนึ่ง แล้วคลุมด้วยกรวดขนาดเล็กกว่าอีกชั้นหนึ่ง

ในช่วงปลายศตวรรษที่ 18 และต้นศตวรรษที่ 19 วิธีการก่อสร้างทางหลวงแบบใหม่ได้รับการบุกเบิกโดยผลงานของวิศวกรชาวอังกฤษสองคน ได้แก่โทมัส เทลฟอร์ดและจอห์น ลูเดน แมคอดัม วิธีการสร้างถนนของเทลฟอร์ดเกี่ยวข้องกับการขุดร่องลึกขนาดใหญ่เพื่อวางฐานรากด้วยหินขนาดใหญ่ เขาออกแบบถนนให้ลาดลงจากตรงกลางเพื่อช่วยในการระบายน้ำ ซึ่งเป็นการปรับปรุงครั้งสำคัญจากผลงานของเทรซาเกต์ พื้นผิวถนนของเขาประกอบด้วยหินบด แมคอดัมได้พัฒนาวัสดุปูทางราคาไม่แพงที่ทำจากดินและหิน (เรียกว่าแมคอาดัม ) วิธีการสร้างถนนของเขานั้นง่ายกว่าของเทลฟอร์ด แต่มีประสิทธิภาพมากกว่าในการปกป้องถนน เขาค้นพบว่าฐานรากขนาดใหญ่ที่ทำจากหินทับถมกันนั้นไม่จำเป็น และยืนยันว่าดินในพื้นที่เพียงอย่างเดียวก็สามารถรองรับถนนและการจราจรบนถนนได้ ตราบใดที่มันถูกปกคลุมด้วยเปลือกถนนที่จะปกป้องดินด้านล่างจากน้ำและการสึกหรอ[ 11 ]ขนาดของหินเป็นหัวใจสำคัญของทฤษฎีการสร้างถนนของแมคอดัม ความหนาของพื้นถนน ส่วนล่าง200 มิลลิเมตร (7.9 นิ้ว)ถูกจำกัดไว้เฉพาะหินที่มีขนาดไม่เกิน75 มิลลิเมตร (3.0 นิ้ว )  

ยางมะตอยสมัยใหม่ได้รับการจดสิทธิบัตรโดยวิศวกรโยธาชาวอังกฤษEdgar Purnell Hooleyซึ่งสังเกตเห็นว่ายางมะตอยที่หกบนถนนช่วยลดฝุ่นและสร้างพื้นผิวที่เรียบ[ 12 ]เขาจดสิทธิบัตรยางมะตอยในปี 1901 [ 13 ] สิทธิบัตรยางมะตอยของ Hooley ในปี 1901 เกี่ยวข้องกับการผสมยางมะตอยและวัสดุรวมเข้าด้วยกันโดยใช้ เครื่องจักรก่อนที่จะนำไปปู และจากนั้นจึงอัดส่วนผสมด้วยรถบดถนน ยางมะตอยได้รับการปรับปรุงโดยการเพิ่ม ปูนซีเมนต์ ปอร์ตแลนด์เรซินและน้ำมันดิน ในปริมาณเล็กน้อย [ 14 ]

ยางมะตอย

ภาพระยะใกล้ของพื้นยางมะตอยบนทางเข้าบ้าน

แอสฟัลต์ (โดยเฉพาะแอสฟัลต์คอนกรีต ) ซึ่งบางครั้งเรียกว่าพื้นผิวทางที่ยืดหยุ่นได้ เนื่องจากความหนืดทำให้เกิดการเสียรูปเล็กน้อยเมื่อกระจายแรงกด ได้ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายตั้งแต่ทศวรรษ 1920 ลักษณะความหนืดของ สารยึด เกาะบิทูเมนทำให้แอสฟัลต์คอนกรีตสามารถทนต่อการเสียรูปพลาสติก ได้อย่างมาก แม้ว่าความล้าจากการรับน้ำหนักซ้ำๆ เป็นเวลานานจะเป็นกลไกการล้มเหลวที่ พบบ่อยที่สุด ก็ตาม พื้นผิวแอสฟัลต์ส่วนใหญ่จะปูบนฐานกรวด ซึ่งโดยทั่วไปมีความหนาอย่างน้อยเท่ากับชั้นแอสฟัลต์ แม้ว่าพื้นผิวแอสฟัลต์แบบ 'เต็มความลึก' บางส่วนจะปูโดยตรงบนชั้นดินรองพื้น เดิมก็ตาม ในพื้นที่ที่มีชั้นดินรองพื้นอ่อนนุ่มมากหรือขยายตัวได้เช่นดินเหนียวหรือพีทอาจจำเป็นต้องใช้ฐานกรวดหนาหรือการเสริมความแข็งแรงของชั้นดินรองพื้นด้วยปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์หรือปูนขาว นอกจากนี้ยังมีการใช้ โพลีโพรพีลีนและโพลีเอสเตอร์เป็นวัสดุสังเคราะห์ทางธรณีวิทยาเพื่อวัตถุประสงค์นี้[ 15 ]และในบางประเทศทางตอนเหนือ จะใช้แผ่น โพลีสไตรีนเพื่อชะลอและลดการแทรกซึมของน้ำแข็งเข้าไปในชั้นดินรองพื้น[ 16 ]

แอสฟัลต์จะถูกแบ่งออกเป็นประเภทต่างๆ ตามอุณหภูมิที่ใช้ ได้แก่ แอสฟัลต์ร้อน แอสฟัลต์อุ่น แอสฟัลต์อุ่นปานกลาง และแอสฟัลต์เย็น แอสฟัลต์ร้อนจะใช้ที่อุณหภูมิสูงกว่า150 °C (300 °F)โดยใช้เครื่องเกลี่ยแบบลอยตัวแอสฟัลต์อุ่นจะใช้ที่อุณหภูมิ95–120 °C (200–250 °F)ซึ่งส่งผลให้ลดการใช้พลังงานและการปล่อยสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย [ 17 ] แอสฟัลต์เย็นมักใช้กับถนนในชนบทที่มีปริมาณการจราจรน้อย ซึ่งแอสฟัลต์ร้อนจะเย็นตัวลงมากเกินไปในระหว่างการเดินทางไกลจากโรงงานแอสฟัลต์ไปยังสถานที่ก่อสร้าง[ 18 ]    

โดยทั่วไปแล้ว พื้นผิวแอสฟัลต์คอนกรีตจะถูกสร้างขึ้นสำหรับทางหลวงสายหลักที่มีปริมาณการจราจรสูง โดยมีปริมาณการจราจรเฉลี่ยต่อวันมากกว่า 1,200 คันต่อวัน[ 19 ]ข้อดีของถนนแอสฟัลต์ ได้แก่ เสียงรบกวนค่อนข้างต่ำ ต้นทุนค่อนข้างต่ำเมื่อเทียบกับวิธีการปูผิวทางอื่นๆ และการซ่อมแซมที่ดูเหมือนจะง่าย ข้อเสีย ได้แก่ ความทนทานน้อยกว่าวิธีการปูผิวทางอื่นๆ ความแข็งแรงดึงน้อยกว่าคอนกรีต มีแนวโน้มที่จะลื่นและอ่อนตัวในสภาพอากาศร้อน และ มลพิษ ไฮโดรคาร์บอน ในระดับหนึ่ง ต่อดินและน้ำใต้ดินหรือทางน้ำ

การปูแอสฟัลต์

ในช่วงกลางทศวรรษ 1960 มีการใช้ แอสฟัลต์ผสมยางเป็นครั้งแรก โดยผสมยางบดจากยางรถยนต์ที่ใช้แล้วกับแอสฟัลต์[ 20 ]แม้ว่าจะเป็นการนำยางรถยนต์ที่อาจก่อให้เกิดขยะล้นหลุมฝังกลบและเป็นอันตรายจากไฟไหม้มาใช้ประโยชน์ได้ แต่แอสฟัลต์ผสมยางกลับพบว่ามีการสึกหรอมากขึ้นในช่วงวัฏจักรการแข็งตัวและการละลายในเขตภูมิอากาศอบอุ่น เนื่องจากมีการขยายตัวและหดตัวที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันกับส่วนประกอบที่ไม่ใช่ยาง การใช้งานแอสฟัลต์ผสมยางมีความไวต่ออุณหภูมิมากกว่า และในหลายพื้นที่สามารถใช้งานได้เฉพาะบางช่วงเวลาของปี เท่านั้น [ 21 ]ผลการศึกษาเกี่ยวกับประโยชน์ด้านเสียงในระยะยาวของแอสฟัลต์ผสมยางยังไม่สามารถสรุปได้ การใช้งานแอสฟัลต์ผสมยางในเบื้องต้นอาจช่วยลดเสียงรบกวนจากยางรถยนต์บนพื้นผิวถนนได้ 3–5 เดซิเบล (dB) อย่างไรก็ตาม เมื่อรวมกับส่วนประกอบอื่นๆ ของเสียงรบกวนจากการจราจรแล้ว จะส่งผลให้ลดเสียงรบกวนโดยรวมได้เพียง 1–3 dB เท่านั้น เมื่อเปรียบเทียบกับมาตรการลดเสียงรบกวนแบบดั้งเดิม (เช่น กำแพงกันเสียงและคันดิน) แอสฟัลต์ผสมยางให้ประโยชน์ด้านเสียงที่สั้นกว่าและมีประสิทธิภาพน้อยกว่า โดยทั่วไปแล้วมีค่าใช้จ่ายสูงกว่ามาก

การประเมินประสิทธิภาพของพื้นผิวถนนอาศัยวิธีการทดสอบแบบเร่งความเร็วเต็มรูปแบบมากขึ้นเรื่อยๆ เช่น เครื่องจำลองยานพาหนะหนัก (HVS) และเครื่องจำลองถนนวงกลม ระบบเหล่านี้ใช้การรับน้ำหนักจราจรซ้ำๆ ภายใต้สภาวะที่ควบคุมได้ ทำให้ผู้วิจัยสามารถศึกษาการตอบสนองและการเสื่อมสภาพของพื้นผิวถนนในช่วงเวลาที่สั้นกว่าเมื่อเทียบกับการสังเกตภาคสนามในระยะยาว เครื่องจำลองยานพาหนะหนักใช้เพื่อจำลองผลกระทบของน้ำหนักบรรทุกจราจรสะสมบนโครงสร้างพื้นผิวถนนขนาดเต็มรูปแบบ สนับสนุนการประเมินความสมบูรณ์ของโครงสร้าง พฤติกรรมการเสียรูป และกลยุทธ์การบำรุงรักษาสำหรับองค์ประกอบวัสดุที่แตกต่างกัน ในทำนองเดียวกัน เครื่องจำลองถนนวงกลมช่วยให้สามารถทดสอบวัสดุพื้นผิวถนนหลายชนิดพร้อมกันภายในสภาพแวดล้อมที่ควบคุมได้เพียงแห่งเดียว ทำให้ได้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับวิธีที่การรับน้ำหนักล้อซ้ำๆ ส่งผลต่อการสึกหรอ การเกิดร่อง และพารามิเตอร์ประสิทธิภาพพื้นผิวอื่นๆ การศึกษาได้ใช้เครื่องจำลองทั้งสองประเภทเพื่อประเมินความทนทานและพฤติกรรมเชิงกลของส่วนผสมแอสฟัลต์ที่ผลิตจากผลิตภัณฑ์พลอยได้จากอุตสาหกรรม แสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการก่อสร้างถนนที่ยั่งยืนและการเพิ่มประสิทธิภาพวัสดุ[ 22 ] [ 23 ]

คอนกรีต

ถนนคอนกรีตในเมืองซานโฮเซรัฐแคลิฟอร์เนีย
ถนนคอนกรีตในเมืองอิวิงรัฐนิวเจอร์ซีย์

พื้นผิวคอนกรีต (โดยเฉพาะ คอนกรีต ปอร์ตแลนด์ซีเมนต์ ) สร้างขึ้นโดยใช้ส่วนผสมของปอร์ตแลนด์ซีเมนต์หินกรวดทรายและน้ำ ในส่วนผสมสมัยใหม่เกือบทั้งหมด จะมีการเติมสารเติมแต่งต่างๆ เพื่อเพิ่มความสามารถในการทำงาน ลดปริมาณน้ำที่ต้องการ ลดปฏิกิริยาเคมีที่เป็นอันตราย และเพื่อประโยชน์อื่นๆ ในหลายกรณี จะมีการเติมสารทดแทนปอร์ตแลนด์ซีเมนต์ เช่น เถ้าลอยซึ่งสามารถลดต้นทุนของคอนกรีตและปรับปรุงคุณสมบัติทางกายภาพได้ วัสดุจะถูกนำไปใช้ในรูปของสารละลายที่ผสมใหม่ๆ และใช้เครื่องจักรในการอัดแน่นภายในและดันสารละลายซีเมนต์บางส่วนขึ้นสู่พื้นผิวเพื่อสร้างพื้นผิวที่เรียบเนียนและหนาแน่นขึ้น ปราศจากรูพรุน น้ำช่วยให้ส่วนผสมรวมตัวกันในระดับโมเลกุลในปฏิกิริยาเคมีที่เรียกว่าการไฮเดรชั่

พื้นผิวคอนกรีตได้รับการจำแนกออกเป็นสามประเภทหลัก ได้แก่ คอนกรีตธรรมดาแบบมีรอยต่อ (JPCP) คอนกรีตเสริมเหล็กแบบมีรอยต่อ (JRCP) และคอนกรีตเสริมเหล็กต่อเนื่อง (CRCP) สิ่งหนึ่งที่ทำให้แต่ละประเภทแตกต่างกันคือ ระบบรอยต่อที่ใช้ในการควบคุมการเกิดรอยแตก

ข้อดีสำคัญประการหนึ่งของทางเท้าคอนกรีตคือโดยทั่วไปแล้วจะแข็งแรงและทนทานกว่าถนนแอสฟัลต์ พื้นผิวสามารถเซาะร่องเพื่อให้พื้นผิวกันลื่นที่ทนทาน ถนนคอนกรีตประหยัดกว่าในแง่ของการใช้น้ำมันเชื้อเพลิง สะท้อนแสงได้ดีกว่า และมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าพื้นผิวทางเท้าอื่นๆ อย่างมาก แต่มีส่วนแบ่งการตลาดน้อยกว่าทางเลือกการปูพื้นแบบอื่นๆ มาก[ 24 ]วิธีการปูพื้นและวิธีการออกแบบที่ทันสมัยได้เปลี่ยนเศรษฐศาสตร์ของการปูพื้นคอนกรีต ทำให้ทางเท้าคอนกรีตที่ออกแบบและวางอย่างดีจะมีต้นทุนเริ่มต้นที่ถูกกว่าและถูกกว่าอย่างมากตลอดอายุการใช้งาน[ 25 ]ข้อดีที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือสามารถใช้คอนกรีตกันน้ำได้ ซึ่งช่วยลดความจำเป็นในการวางท่อระบายน้ำฝนไว้ข้างถนนและลดความจำเป็นในการทำทางลาดเล็กน้อยเพื่อระบายน้ำฝน การหลีกเลี่ยงการระบายน้ำฝนโดยใช้การไหลบ่ายังหมายความว่าต้องการไฟฟ้าลดลง (มิฉะนั้นจะต้องใช้ปั๊มมากขึ้นในระบบจ่ายน้ำ) และน้ำฝนจะไม่ปนเปื้อนเพราะจะไม่ผสมกับน้ำเสียอีกต่อไป แต่จะถูกดูดซับโดยพื้นดินทันที[ 26 ]ข้อเสียก่อนหน้านี้คือมีต้นทุนเริ่มต้นที่สูงกว่าและอาจใช้เวลานานกว่าในการก่อสร้าง ต้นทุนนี้โดยทั่วไปสามารถชดเชยได้ด้วยอายุการใช้งานที่ยาวนานของทางเท้าและต้นทุนของยางมะตินที่สูงกว่า ทางเท้าคอนกรีตสามารถบำรุงรักษาได้ตลอดเวลาโดยใช้วิธีการต่างๆ ที่เรียกว่าการบูรณะทางเท้าคอนกรีตซึ่งรวมถึงการเจียรด้วยเพชรการปรับปรุงเหล็กเดือย การอุดรอยต่อและรอยแตก และการเย็บไขว้ การเจียรด้วยเพชรยังมีประโยชน์ในการลดเสียงรบกวนและฟื้นฟูความต้านทานการลื่นไถลในทางเท้าคอนกรีตเก่าอีกด้วย[ 27 ] [ 28 ]

ถนนสายแรกในสหรัฐอเมริกาที่ปูด้วยคอนกรีตคือถนนคอร์ทอเวนิวในเมืองเบลเลฟอนเทน รัฐโอไฮโอในปี 1893 [ 29 ] [ 30 ]ถนนคอนกรีตสายแรกในสหรัฐอเมริกาที่ปูด้วยคอนกรีตเป็นระยะทาง 1 ไมล์แรก อยู่บนถนนวูดเวิร์ดอเวนิ ว ในเมืองดีทรอยต์ รัฐมิชิแกนในปี 1909 [ 31 ]หลังจากการใช้งานบุกเบิกเหล่านี้สมาคมทางหลวงลินคอล์นซึ่งก่อตั้งขึ้นในเดือนตุลาคม ปี 1913 เพื่อดูแลการสร้างทางหลวงข้ามทวีปตะวันออก-ตะวันตกสายแรกๆ ของสหรัฐอเมริกาสำหรับรถยนต์ ได้เริ่มสร้าง"ระยะทางนำร่อง"ของพื้นถนนที่ปูด้วยคอนกรีตโดยเฉพาะในสถานที่ต่างๆ ในแถบมิดเวสต์ของอเมริกาเริ่มต้นในปี 1914 ทางตะวันตกของเมืองมอลตา รัฐอิลลินอยส์ในขณะที่ใช้คอนกรีตที่มี "หน้าตัดที่เหมาะสม" ตามที่กำหนดไว้สำหรับทางหลวงลินคอล์นในเคาน์ตีเลค รัฐอินเดียนาในช่วงปี 1922 และ 1923 [ 32 ]

ถนนคอนกรีตอาจก่อให้เกิดเสียงดังมากกว่าถนนแอสฟัลต์ เนื่องจากเสียงยางรถยนต์ที่เสียดสีกับรอยแตกและรอยต่อ พื้นผิวถนนคอนกรีตที่ประกอบด้วยแผ่นคอนกรีตขนาดเท่ากันหลายแผ่น จะทำให้เกิดเสียงและการสั่นสะเทือนเป็นช่วงๆ ในแต่ละคันรถขณะที่ยางวิ่งผ่านรอยต่อแต่ละจุด เสียงและการสั่นสะเทือนที่ซ้ำซากจำเจเหล่านี้อาจทำให้ ผู้ขับขี่ รู้สึกเหนื่อยล้าหรือง่วงนอนได้ตลอดการเดินทางไกล

พื้นผิวถนนคอมโพสิต

ตัวอย่างของพื้นผิวถนนแบบผสม: แอสฟัลต์ผสมร้อนปูทับบนพื้นผิวคอนกรีตปอร์ตแลนด์ซีเมนต์

ทางเท้าแบบผสมประกอบด้วยชั้นรองพื้นคอนกรีตปอร์ตแลนด์ซีเมนต์และชั้นผิวทางแอสฟัลต์ โดยทั่วไปจะใช้ในการปรับปรุงถนนที่มีอยู่แล้วมากกว่าการก่อสร้างใหม่ บางครั้งมีการปูผิวทางแอสฟัลต์ทับคอนกรีตที่ชำรุดเพื่อฟื้นฟูพื้นผิวที่เรียบ[ 33 ]ข้อเสียของวิธีนี้คือ การเคลื่อนตัวในรอยต่อระหว่างแผ่นคอนกรีตด้านล่าง ไม่ว่าจะเกิดจากการขยายตัวและการหดตัวจากความร้อน หรือจากการโก่งตัวของแผ่นคอนกรีตจากน้ำหนักบรรทุกของเพลา รถบรรทุก มักจะทำให้เกิดรอยแตกสะท้อนในแอสฟัลต์

เพื่อลดการแตกร้าวแบบสะท้อนกลับ พื้นผิวถนนคอนกรีตจะถูกทำให้แตกออกเป็นชิ้นๆ ผ่าน กระบวนการ แตกและอัดการแตกร้าวและอัดหรือ การบด อัดวัสดุสังเคราะห์ทางธรณีวิทยาอาจใช้เพื่อควบคุมการแตกร้าวแบบสะท้อนกลับ[ 34 ]ในกระบวนการแตกและอัด และการแตกร้าวและอัด จะมีการปล่อยน้ำหนักมากลงบนคอนกรีตเพื่อทำให้เกิดการแตกร้าว จากนั้นจะใช้ลูกกลิ้งหนักอัดชิ้นส่วนที่ได้ลงในชั้นรองพื้น ความแตกต่างหลักระหว่างสองกระบวนการนี้คืออุปกรณ์ที่ใช้ในการแตกพื้นผิวถนนคอนกรีตและขนาดของชิ้นส่วนที่ได้ ทฤษฎีคือรอยแตกร้าวเล็กๆ ที่เกิดขึ้นบ่อยๆ จะกระจายความเครียดจากความร้อนไปในพื้นที่ที่กว้างกว่ารอยแตกร้าวขนาดใหญ่ที่เกิดขึ้นไม่บ่อยนัก ซึ่งจะช่วยลดความเครียดบนพื้นผิวถนนแอสฟัลต์ด้านบน "การบดอัด" คือการแตกร้าวของคอนกรีตเก่าที่สึกหรออย่างสมบูรณ์มากขึ้น ซึ่งเป็นการเปลี่ยนพื้นผิวถนนเก่าให้เป็นฐานหินสำหรับถนนแอสฟัลต์ใหม่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ[ 35 ]

กระบวนการไวท์ทอปปิ้ง (Whitetopping)คือการใช้คอนกรีตปอร์ตแลนด์ซีเมนต์ในการปรับปรุงผิวถนนแอสฟัลต์ที่ชำรุดเสียหาย

การรีไซเคิล

เครื่องจักรสำหรับงานกัดผิวแอสฟัลต์ในเมืองบอยซี รัฐไอดาโฮ

พื้นผิวถนนที่ชำรุดสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้เมื่อทำการปรับปรุงถนน พื้นผิวถนนเดิมจะถูกแยกออกและอาจถูกบดในสถานที่โดยกระบวนการที่เรียกว่าการบดละเอียด พื้นผิวถนนนี้โดยทั่วไปเรียกว่าพื้นผิวถนนแอสฟัลต์ที่นำกลับมาใช้ใหม่ (RAP) RAP สามารถขนส่งไปยังโรงงานแอสฟัลต์ ซึ่งจะถูกเก็บไว้เพื่อใช้ในส่วนผสมพื้นผิวถนนใหม่[ 36 ]หรืออาจนำกลับมาใช้ใหม่ในสถานที่โดยใช้เทคนิคที่อธิบายไว้ด้านล่าง

วิธีการรีไซเคิลในสถานที่

  • การบดผิวทาง:ผิวทางคอนกรีตที่มีอยู่จะถูกบดให้เป็นอนุภาคขนาดกรวด เหล็กเสริมจะถูกนำออก และผิวทางจะถูกบดอัดเพื่อสร้างชั้นฐานและ/หรือชั้นรองพื้นสำหรับผิวทางแอสฟัลต์ใหม่[ 37 ] [ 38 ]ผิวทางอาจถูกบดอัดเพื่อใช้บนถนนลูกรังได้เช่น กัน [ 36 ] 
  • การรีไซเคิลแบบเย็นในสถานที่:พื้นผิวถนนแอสฟัลต์จะถูกบดหรือกัดให้เป็นอนุภาคขนาดเล็ก เศษแอสฟัลต์ที่กัดแล้วจะถูกผสมกับอิมัลชันแอสฟัลต์ บิทูเมนโฟม หรือบิทูเมนอ่อน เพื่อฟื้นฟูสารยึดเกาะแอสฟัลต์ที่เสื่อมสภาพ[ 36 ] [ 39 ]อาจมีการเพิ่มมวลรวมใหม่เข้าไปด้วย ส่วนผสมแอสฟัลต์ที่ได้จะถูกปูและบดอัด อาจใช้เป็นชั้นบนสุดของพื้นผิวถนน หรืออาจปูทับด้วยแอสฟัลต์ใหม่หลังจากบ่มแล้ว[ 40 ]
  • การรีไซเคิลแบบร้อนในสถานที่:พื้นผิวถนนแอสฟัลต์จะถูกให้ความร้อนถึง120–150 °C (250–300 °F)บดละเอียด ผสมกับสารฟื้นฟูสภาพและ/หรือสารยึดเกาะแอสฟัลต์บริสุทธิ์ แล้วอัดแน่น จากนั้นอาจจะปูทับด้วยคอนกรีตแอสฟัลต์ใหม่[ 40 ]โดยทั่วไปกระบวนการนี้จะรีไซเคิลชั้นบนสุด50 มม. (2 นิ้ว)หรือน้อยกว่า และอาจใช้เพื่อแก้ไขข้อบกพร่องของพื้นผิว เช่น ร่องลึกหรือการขัดเงา[ 40 ]เพื่อรักษาสภาพของสารยึดเกาะแอสฟัลต์และหลีกเลี่ยงการปล่อยไฮโดรคาร์บอนมากเกินไป โดยทั่วไปการให้ความร้อนจะทำอย่างค่อยเป็นค่อยไปโดยใช้เครื่องทำความร้อนอินฟราเรดหรือเครื่องทำความร้อนอากาศร้อน[ 36 ]    
  • การฟื้นฟูความลึกเต็ม :ความหนาเต็มของผิวทางแอสฟัลต์และวัสดุรองรับจะถูกบดละเอียดเพื่อให้ได้ส่วนผสมของวัสดุที่สม่ำเสมอ [ 36 ] [ 40 ]อาจมีการผสมสารยึดเกาะหรือวัสดุทำให้คงตัวลงไปเพื่อสร้างชั้นฐานสำหรับผิวทางใหม่ หรืออาจปล่อยไว้โดยไม่ยึดเกาะเพื่อสร้างชั้นรองพื้น สารยึดเกาะทั่วไป ได้แก่ แอสฟัลต์อิมัลชัน เถ้าลอย ปูนขาวไฮเดรต ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ และแคลเซียมคลอไรด์ [ 36 ] [ 40 ]อาจมีการเพิ่มมวลรวมใหม่ RAP หรือปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์บดเพื่อปรับปรุงการกระจายขนาดและคุณสมบัติทางกลของส่วนผสม [ 40 ]เทคนิคนี้มักใช้เพื่อแก้ไขความเสียหายทางโครงสร้างในผิวทาง เช่น รอยแตกแบบจระเข้ ร่องลึก และการทรุดตัวของไหล่ทาง [ 40 ]

พื้นผิวแอสฟัลต์

พื้นผิวถนนเอลส์เวิร์ธในเมืองโทมาห์ รัฐวิสคอนซิน เพิ่งได้รับการติดตั้งใหม่ด้วยการเคลือบผิวแบบชิปซีล

การปรับปรุงพื้นผิวด้วยแอสฟัลต์ (BST) หรือชิปซีลส่วนใหญ่ใช้กับถนนที่มีปริมาณการจราจรต่ำ แต่ยังใช้เป็นชั้นเคลือบเพื่อฟื้นฟูพื้นผิวถนนคอนกรีตแอสฟัลต์ โดยทั่วไปประกอบด้วยหินกรวดที่กระจายอยู่บนอิมัลชัน แอสฟัลต์ที่พ่น หรือซีเมนต์แอสฟัลต์ที่ตัดออก จากนั้นหินกรวดจะถูกฝังลงในแอสฟัลต์โดยการกลิ้ง โดยทั่วไปจะใช้ลูกกลิ้งยางล้อพื้นผิวประเภทนี้ถูกอธิบายด้วยคำศัพท์เฉพาะถิ่นที่หลากหลาย รวมถึง "ชิปซีล", "ทาร์แอนด์ชิป", "ออยล์แอนด์สโตน", "ซีลโค้ท", "สเปรย์ซีล", [ 41 ] "การแต่งผิว", [ 42 ] "ไมโครเซอร์เฟซซิ่ง", [ 43 ] "ซีล", [ 44 ]หรือเรียกง่ายๆ ว่า "บิทูเมน"

BST ถูกนำไปใช้ใน ทางหลวงอะแลสกาหลายร้อยไมล์และถนนอื่นๆ ที่คล้ายกันในอะแลสกา ดิน แดนยูคอนและทางตอนเหนือของบริติชโคลัมเบียความง่ายในการใช้งาน BST เป็นเหตุผลหนึ่งที่ทำให้ได้รับความนิยม แต่เหตุผลอีกประการหนึ่งคือความยืดหยุ่น ซึ่งมีความสำคัญเมื่อสร้างถนนบนพื้นที่ที่ไม่มั่นคงซึ่งละลายและอ่อนตัวลงในฤดูใบไม้ผลิ

BST ประเภทอื่นๆ ได้แก่ ไมโครเพฟวิ่ง สลอรี่ซีล และโนวาชิป ซึ่งทั้งหมดนี้ใช้เครื่องมือเฉพาะทางที่เป็นกรรมสิทธิ์ในการปู มักใช้ในเขตเมืองที่ความขรุขระและเศษหินที่หลวมซึ่งพบได้ในชิปซีลนั้นไม่เป็นที่ต้องการ

พื้นผิวเมมเบรนบาง

พื้นผิวเมมเบรนบาง (TMS) คือวัสดุมวลรวมที่ผ่านการบำบัดด้วยน้ำมันซึ่งวางลงบน พื้น ถนนลูกรังทำให้ได้ถนนที่ปราศจากฝุ่น[ 45 ]ถนน TMS ช่วยลดปัญหาโคลนและให้ถนนที่ปราศจากหินสำหรับผู้อยู่อาศัยในท้องถิ่นที่มีการจราจรของรถบรรทุกบรรทุกน้ำหนักน้อยมาก ชั้น TMS ไม่ได้เพิ่มความแข็งแรงทางโครงสร้างอย่างมีนัยสำคัญ ดังนั้นจึงใช้ในทางหลวงรองที่มีปริมาณการจราจรต่ำและน้ำหนักบรรทุกน้อยที่สุด การก่อสร้างเกี่ยวข้องกับการเตรียมฐานรากขั้นต่ำ ตามด้วยการปูด้วยวัสดุ มวล รวมแอสฟัลต์ผสมเย็นขนาด50 ถึง 100 มิลลิเมตร (2–4 นิ้ว) [ 19 ]ฝ่ายปฏิบัติการของกระทรวงทางหลวงและโครงสร้างพื้นฐานในซัสแคตเชวันมีหน้าที่รับผิดชอบในการบำรุงรักษาทางหลวงพื้นผิวเมมเบรนบาง (TMS) จำนวน6,102 กิโลเมตร (3,792 ไมล์) [ 46 ]  

แมวน้ำออตต้า

Otta sealเป็นพื้นผิวถนนต้นทุนต่ำที่ใช้ ส่วนผสมของบิทูเมนและหินบดหนา 16–30 มิลลิเมตร ( 5 81 + 1 8นิ้ว) [ 47 ] 

พื้นผิวกรวด

ถนนลูกรังในนามิเบีย

เป็นที่ทราบกันดีว่ามีการใช้ กรวดอย่างกว้างขวางในการก่อสร้างถนนโดยทหารของจักรวรรดิโรมัน (ดูถนนโรมัน ) แต่ในปี 1998 มีการค้นพบถนนที่ปูด้วยหินปูน ซึ่งเชื่อว่ามีอายุย้อนไปถึงยุคสำริด ที่ ยาร์นตันในออกซ์ฟอร์ดเชียร์ ประเทศอังกฤษ[ 48 ]การใช้กรวดหรือ " การปูผิวถนน" มีการใช้งานที่แตกต่างกันสองแบบในการปูผิวถนน คำว่าหินปูถนนหมายถึงหิน แตก หรือเถ้าถ่านที่ใช้ในการก่อสร้างหรือซ่อมแซมถนนหรือทางรถไฟ [ 49 ]และมาจากภาษาละตินmetallumซึ่งหมายถึงทั้ง " เหมือง "และ " เหมืองหิน " [ 50 ]เดิมทีคำนี้หมายถึงกระบวนการสร้างถนนกรวด เส้นทางของถนนจะถูกขุดลงไปหลายฟุตก่อน และขึ้นอยู่กับสภาพท้องถิ่น อาจมีการเพิ่ม ท่อระบายน้ำแบบฝรั่งเศสหรือไม่ก็ได้ จากนั้นจะวางหินขนาดใหญ่และอัดแน่น ตามด้วยชั้นของหินขนาดเล็กกว่าเรื่อยๆ จนกระทั่งผิวถนนประกอบด้วยหินขนาดเล็กที่อัดแน่นเป็นพื้นผิวที่แข็งและทนทาน ต่อมา "Road metal" กลายเป็นชื่อของ เศษ หินที่ผสมกับน้ำมันดินเพื่อสร้างวัสดุปูผิวถนน ที่เรียกว่า tarmacถนนที่ทำจากวัสดุดังกล่าวเรียกว่า " metalled road " ในสหราชอาณาจักร " paved road " ในแคนาดาและสหรัฐอเมริกา หรือ " sealed road " ในบางส่วนของแคนาดา ออสเตรเลีย และนิวซีแลนด์[ 51 ]

พื้นผิวที่เป็นเม็ดละเอียดสามารถใช้ได้กับปริมาณการจราจรที่มีปริมาณการจราจรเฉลี่ยต่อวันต่อปีไม่เกิน 1,200 คันพื้นผิวถนนจะมีความแข็งแรงทางโครงสร้างหากพื้นผิวถนนประกอบด้วยชั้นรองพื้นและชั้นฐาน และปิดทับด้วยหินกรวดสองชั้นที่มีอิมัลชัน[ 19 ] [ 52 ]นอกจาก ทางเท้าที่เป็นเม็ดละเอียด จำนวน 4,929 กิโลเมตร (3,063 ไมล์)ที่ได้รับการบำรุงรักษาในรัฐซัสแคตเชวันแล้ว ถนนในนิวซีแลนด์ ประมาณ 40% เป็นโครงสร้างทางเท้าที่เป็นเม็ดละเอียดแบบไม่ยึดติด[ 46 ] [ 53 ] 

การตัดสินใจว่าจะปูถนนลูกรังหรือไม่นั้นมักขึ้นอยู่กับปริมาณการจราจร พบว่าค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาถนนลูกรังมักจะสูงกว่าค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาถนนลาดยางหรือถนนที่ปรับปรุงผิวทางเมื่อปริมาณการจราจรเกิน 200 คันต่อวัน[ 54 ]อย่างไรก็ตาม เขตอำนาจศาลต่างๆ กำหนดและปฏิบัติตามแนวทางที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น รัฐเวอร์มอนต์แนะนำให้พิจารณาปูถนนลูกรังเฉพาะเมื่อมีปริมาณการจราจร 500 คันต่อวัน[ 55 ]

ทางลาดยางสิ้นสุดลงและเปลี่ยนเป็นถนนลูกรัง

บางชุมชนพบว่าการเปลี่ยนถนนลาดยางที่มีปริมาณการจราจรต่ำเป็นพื้นผิวแบบผสมหินกรวดนั้นสมเหตุสมผล[ 56 ]

พื้นผิวอื่นๆ

แผ่นปูพื้น (หรือpavers ) ซึ่งโดยทั่วไปอยู่ในรูปของบล็อกคอนกรีตสำเร็จรูป มักใช้เพื่อความสวยงาม หรือบางครั้งใช้ที่ท่าเรือซึ่งมีการรับน้ำหนักพื้นผิวถนนเป็นเวลานานแผ่นปูพื้นเหล่านี้ไม่ค่อยได้ใช้ในพื้นที่ที่มีการจราจรของยานพาหนะความเร็วสูง

เครื่องปูอิฐ

ทางเท้า ที่ปูด้วยอิฐหินกรวดแผ่นไม้และบล็อกไม้ เช่นทางเท้าแบบนิคอลสันเคยเป็นที่นิยมในเขตเมืองทั่วโลก แต่ก็เสื่อมความนิยมไปในประเทศส่วนใหญ่ เนื่องจากค่าแรงในการปูและบำรุงรักษาที่สูง และโดยทั่วไปแล้วจะคงไว้เพียงเพื่อเหตุผลทางประวัติศาสตร์หรือความสวยงามเท่านั้นอย่างไรก็ตาม ในบางประเทศ ทางเท้าเหล่านี้ยังคงพบเห็นได้ทั่วไปในถนนท้องถิ่น ในประเทศเนเธอร์แลนด์การปูทางเท้าด้วยอิฐกลับมาได้รับความนิยมอีกครั้งนับตั้งแต่มีการนำโครงการความปลอดภัยด้านการจราจร ระดับชาติมาใช้ ในปี 1997 ตั้งแต่ปี 1998 ถึงปี 2007 ถนนในเมืองมากกว่า 41,000 กิโลเมตรถูกเปลี่ยนเป็นถนนทางเข้าท้องถิ่นที่มีการจำกัดความเร็วที่ 30 กม./ชม. เพื่อวัตถุประสงค์ใน การลดความเร็ว การจราจร[ 57 ]มาตรการยอดนิยมอย่างหนึ่งคือการใช้ทางเท้าปูด้วยอิฐ เนื่องจากเสียงและการสั่นสะเทือนจะทำให้ผู้ขับขี่รถยนต์ชะลอความเร็วลง ในขณะเดียวกัน ก็ไม่ใช่เรื่องแปลกที่ทางจักรยานที่อยู่ติดกับถนนจะมีพื้นผิวที่เรียบกว่าถนนเอง[ 58 ] [ 59 ]  

แม้ว่าจะไม่ค่อยมีการก่อสร้างในปัจจุบันแล้ว แต่พื้นผิวถนนแบบเก่าที่ปูด้วยหินคลุกและยางมะตอยนั้น บางครั้งก็พบเห็นได้อยู่ใต้พื้นผิวถนนคอนกรีตแอสฟัลต์หรือคอนกรีตปอร์ตแลนด์ซีเมนต์ที่ทันสมัย ​​เนื่องจากค่าใช้จ่ายในการรื้อถอนในขณะปรับปรุงพื้นผิวจะไม่ส่งผลดีต่อความทนทานและอายุการใช้งานของพื้นผิวใหม่มากนัก

มีหลายวิธีในการสร้างลักษณะพื้นผิวของทางเท้าที่เหมือนอิฐ โดยไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายในการใช้อิฐจริง วิธีแรกในการสร้างพื้นผิวอิฐคือการให้ความร้อนกับทางเท้าแอสฟัลต์และใช้ลวดโลหะประทับลวดลายอิฐโดยใช้เครื่องอัดเพื่อสร้างแอสฟัลต์พิมพ์ลายอีกวิธีหนึ่งที่คล้ายกันคือการใช้เครื่องมือพิมพ์ลายยางกดทับบนชั้นซีเมนต์บางๆ เพื่อสร้างคอนกรีตตกแต่งอีกวิธีหนึ่งคือการใช้แม่แบบลวดลายอิฐและทาวัสดุพื้นผิวทับแม่แบบ วัสดุที่สามารถนำมาใช้เพื่อให้ได้สีของอิฐและความต้านทานการลื่นไถลมีหลายรูปแบบ ตัวอย่างเช่น การใช้สารละลายคอนกรีตที่ดัดแปลงด้วยพอลิเมอร์ สี ซึ่งสามารถนำมาใช้โดยการปาดหรือพ่น[ 60 ]วัสดุอีกอย่างหนึ่งคือเทอร์โมพลาสติกเสริมด้วยมวลรวมซึ่งสามารถใช้ความร้อนกับชั้นบนสุดของพื้นผิวลวดลายอิฐได้[ 61 ] วัสดุเคลือบอื่นๆ บนแอสฟัลต์พิมพ์ลาย ได้แก่ สีและ สารเคลือบอีพ็อกซี่สองส่วน[ 62 ]

ผลกระทบทางด้านเสียง

เป็นที่ทราบกันดีว่าการเลือกพื้นผิวถนนส่งผลต่อความเข้มและสเปกตรัมของเสียงที่เกิดจากการโต้ตอบระหว่างยางกับพื้นผิว[ 63 ]การประยุกต์ใช้การศึกษาเสียงรบกวนครั้งแรกเกิดขึ้นในช่วงต้นทศวรรษ 1970 ปรากฏการณ์เสียงรบกวนได้รับอิทธิพลอย่างมากจากความเร็วของยานพาหนะ

ประเภทของพื้นผิวถนนส่งผลต่อระดับเสียงที่แตกต่างกันได้สูงสุดถึง 4 เดซิเบลโดยถนนแบบชิปซีลและถนนที่มีร่องจะดังที่สุด และพื้นผิวคอนกรีตที่ไม่มีตัวคั่นจะเงียบที่สุด พื้นผิว แอสฟัลต์มีประสิทธิภาพอยู่ระหว่างคอนกรีตและชิปซีลแอสฟัลต์ผสมยางได้รับการพิสูจน์แล้วว่าช่วยลดเสียงรบกวนจากยางรถยนต์ได้ 3-5  เดซิเบล และ ลดเสียงรบกวนโดยรวมจากถนนได้เล็กน้อย 1-3 เดซิเบล เมื่อเทียบกับการใช้งานแอสฟัลต์แบบดั้งเดิม

การเสื่อมสภาพของพื้นผิว

พื้นผิวแอสฟัลต์แตก
แอสฟัลต์เสื่อมสภาพ
ร่องถนนที่ถูกซ่อมแซมแล้วบริเวณป้ายรถเมล์ในเมืองพอร์ตแลนด์รัฐโอเรกอนในช่วงฤดูร้อน บริเวณนี้จะร้อนจัด และเมื่อรวมกับแรงกดทับจากรถเมล์ที่ สูง จะทำให้ถนนบางส่วนยุบตัวและเสียรูป เนื่องจากระดับความสูงจากทางรถวิ่งต่ำกว่า ทำให้ส่วนใหญ่ของน้ำหนักรถเมล์ไปลงที่ล้อเพียงล้อเดียว ส่งผลให้ถนนเสียหาย แม้จะมีการซ่อมแซมแล้ว แต่ก็เห็นได้ว่ารอยปะก็เสียหายอีกแล้ว เหตุการณ์แบบนี้เกิดขึ้นทุกปี

เนื่องจากระบบทางเท้าส่วนใหญ่ล้มเหลวเนื่องจากความล้า (ในลักษณะที่คล้ายกับโลหะ ) ความเสียหายที่เกิดขึ้นกับทางเท้าจะเพิ่มขึ้นตามกำลังสี่ของน้ำหนักเพลาของยานพาหนะที่วิ่งบนทางเท้า ตามการทดสอบถนนของ AASHO รถบรรทุกที่บรรทุกหนักสามารถสร้างความเสียหายได้มากกว่ารถยนต์นั่งส่วนบุคคลทั่วไปถึง 10,000 เท่า ด้วย เหตุนี้ อัตรา ภาษีสำหรับรถบรรทุกจึงสูงกว่ารถยนต์ในประเทศส่วนใหญ่ แม้ว่าจะไม่ได้เรียกเก็บตามสัดส่วนของความเสียหายที่เกิดขึ้นก็ตาม[ 64 ]รถยนต์นั่งส่วนบุคคลถือว่ามีผลกระทบต่ออายุการใช้งานของทางเท้าน้อยมากจากมุมมองของความล้าของวัสดุ

ความเสียหายรูปแบบอื่นๆ ได้แก่ การเสื่อมสภาพตามอายุและการสึกกร่อนของพื้นผิว เมื่อเวลาผ่านไป สารยึดเกาะในชั้นผิว ทางแอสฟัลต์ จะแข็งตัวและมีความยืดหยุ่นน้อยลง เมื่ออายุมากพอ ผิวทางจะเริ่มสูญเสียเม็ดหิน และ ความลึก ของพื้นผิวหยาบจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก หากไม่มีการบำรุงรักษาอย่างรวดเร็วในชั้นผิวทาง หลุมบ่อจะเกิดขึ้น วัฏจักร การแข็งตัวและการละลายในสภาพอากาศหนาวเย็นจะเร่งการเสื่อมสภาพของผิวทางอย่างมาก เมื่อน้ำสามารถซึมผ่านผิวทางได้อนุภาคนาโน ของดินเหนียวและซิลิกาฟูม อาจนำมาใช้เป็นสารเคลือบป้องกันการเสื่อมสภาพจากรังสียูวีที่มีประสิทธิภาพในผิวทางแอสฟัลต์ได้

หากถนนยังคงมีโครงสร้างที่แข็งแรง การปรับปรุงผิวทางด้วยยางมะตอย เช่นการเคลือบผิวด้วยหินกรวดหรือการเคลือบผิวถนน สามารถยืดอายุการใช้งานของถนนได้ในราคาประหยัด ในพื้นที่ที่มีอากาศหนาวเย็น อาจอนุญาตให้ใช้ ยางรถยนต์แบบมีดอกยางสำหรับรถยนต์นั่งส่วนบุคคลได้ ในสวีเดนและฟินแลนด์ ยางรถยนต์นั่งส่วนบุคคลแบบมีดอกยางเป็นสาเหตุหลักของการเกิดร่อง บนพื้น ผิว ถนน [ 65 ]

คุณสมบัติทางกายภาพของพื้นผิวถนนสามารถทดสอบได้โดยใช้เครื่องวัดการโก่งตัวแบบน้ำหนักตก (falling weight deflectometer )

วิธีการออกแบบหลายวิธีได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อกำหนดความหนาและองค์ประกอบของพื้นผิวถนนที่จำเป็นในการรองรับปริมาณการจราจรที่คาดการณ์ไว้ในช่วงเวลาที่กำหนด วิธีการออกแบบทางเท้ามีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ในบรรดาวิธีเหล่านี้ ได้แก่ วิธี การออกแบบทางเท้าแบบ Shell Pavementและ "คู่มือการออกแบบโครงสร้างทางเท้า" ของสมาคมเจ้าหน้าที่ทางหลวงและขนส่งแห่งรัฐอเมริกา (AASHTO) ปี 1993/98 คู่มือการออกแบบเชิงกลและเชิงประจักษ์ได้รับการพัฒนาขึ้นผ่านกระบวนการ NCHRP ส่งผลให้เกิดคู่มือการออกแบบทางเท้าเชิงกลและเชิงประจักษ์ (MEPDG) ซึ่งได้รับการรับรองโดย AASHTO ในปี 2008 แม้ว่าการนำ MEPDG ไปใช้โดยหน่วยงานขนส่งของรัฐจะเป็นไปอย่างช้าๆ ก็ตาม[ 66 ]

การวิจัยเพิ่มเติมโดยUniversity College Londonเกี่ยวกับทางเท้าได้นำไปสู่การพัฒนาทางเท้าเทียมในร่มขนาด 80 ตารางเมตร ณ ศูนย์วิจัยที่เรียกว่าPedestrian Accessibility and Movement Environment Laboratory (PAMELA) ซึ่งใช้ในการจำลองสถานการณ์ในชีวิตประจำวัน ตั้งแต่ผู้ใช้ทางเท้าที่แตกต่างกันไปจนถึงสภาพทางเท้าที่หลากหลาย[ 67 ]นอกจากนี้ยังมีสิ่งอำนวยความสะดวกด้านการวิจัยใกล้กับมหาวิทยาลัย Auburnซึ่งก็คือNCAT Pavement Test Trackที่ใช้ทดสอบความทนทานของทางเท้าแอสฟัลต์แบบทดลอง

เครื่องอุดรอยแตกในเมืองดนิโปร ประเทศยูเครน

นอกจากค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซมแล้ว สภาพของพื้นผิวถนนยังมีผลกระทบทางเศรษฐกิจต่อผู้ใช้ถนนอีกด้วยแรงต้านการกลิ้งจะเพิ่มขึ้นบนพื้นผิวถนนที่ขรุขระ เช่นเดียวกับการสึกหรอของชิ้นส่วนรถยนต์ มีการประมาณการว่าพื้นผิวถนนที่ไม่ดีทำให้ผู้ขับขี่ชาวอเมริกันโดยเฉลี่ยต้องเสียค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซมรถยนต์ปีละ 324 ดอลลาร์ หรือรวมเป็นเงิน 67 พันล้านดอลลาร์ นอกจากนี้ ยังมีการประมาณการว่าการปรับปรุงสภาพพื้นผิวถนนเพียงเล็กน้อยสามารถลดการใช้น้ำมันเชื้อเพลิงได้ระหว่าง 1.8 ถึง 4.7% [ 68 ]

เครื่องหมาย

เครื่องหมายบนพื้นผิวถนนใช้บนถนนลาดยางเพื่อให้คำแนะนำและข้อมูลแก่ผู้ขับขี่และคนเดินเท้า อาจเป็นเครื่องหมายเชิงกล เช่นตาแมวจุดบอตต์และแถบเสียงเตือนหรือเครื่องหมายที่ไม่ใช่เชิงกล เช่น สี พลาสติกเทอร์โมพลาสติก พลาสติก และอีพ็อกซี

ดูเพิ่มเติม

  • โลโก้ Wikimedia Commonsสื่อที่เกี่ยวข้องกับทางเท้าในวิกิมีเดียคอมมอนส์
  • เว็บไซต์ "ทางเท้า" ของสำนักงานบริหารทางหลวงแห่งสหรัฐอเมริกา สังกัดกระทรวงคมนาคมของสหรัฐอเมริกา
  • วัสดุปูผิวถนนที่มีอายุการใช้งานยาวนานรายงานการวิจัยของ ITF 2017. doi : 10.1787/9789282108116-en . ISBN 978-92-821-0810-9.
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Road_surface&oldid=1359704240#Gravel_surface "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ พื้นผิวถนน

พื้นผิวถนน ( ภาษาอังกฤษแบบบริติช ) หรือทางเท้า ( ภาษาอังกฤษแบบอเมริกาเหนือ ) คือวัสดุพื้นผิวที่ทนทานซึ่งปูลงบนพื้นที่ที่ออกแบบมาเพื่อรองรับการสัญจร ของยานพาหนะหรือคนเดินเท้า...

การพัฒนา

การขนส่งด้วยล้อทำให้เกิดความต้องการถนนที่ดีขึ้น โดยทั่วไปแล้ว วัสดุธรรมชาติไม่สามารถทั้งนุ่มพอที่จะสร้างพื้นผิวที่เรียบและแข็งแรงพอที่จะรองรับยานพาหนะที่มีล้อ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเปียก และคงสภาพเดิมได้ ในเขตเมือง การสร้างถนนที่ปูด้วยหินเป็นสิ่งที่คุ้มค่า...

ยางมะตอย

แอสฟัลต์ (โดยเฉพาะ แอสฟัลต์คอนกรีต ) ซึ่งบางครั้งเรียกว่าพื้นผิวทางที่ยืดหยุ่นได้ เนื่องจากความหนืดทำให้เกิดการเสียรูปเล็กน้อยเมื่อกระจายแรงกด ได้ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายตั้งแต่ทศวรรษ 1920 ลักษณะความหนืดของ สารยึด เกาะบิทูเมน ทำให้แอสฟัลต์คอนกรีตสามารถทนต่อ...

คอนกรีต

พื้นผิวคอนกรีต (โดยเฉพาะ คอนกรีต ปอร์ตแลนด์ซีเมนต์ ) สร้างขึ้นโดยใช้ส่วนผสมของปอร์ตแลนด์ซีเมนต์หิน กรวด ทราย และน้ำ ในส่วนผสมสมัยใหม่เกือบทั้งหมด จะมีการเติมสารเติมแต่งต่างๆ เพื่อเพิ่มความสามารถในการทำงาน ลดปริมาณน้ำที่ต้องการ ลดปฏิกิริยาเคมีที่เป็นอันตราย...