Износ дорог.
Дорожный износ является серьезной проблемой в странах, где широко используются шипованные шины. Когда шипы из твердого металла ударяются о дорожное покрытие, они выбивают из него частицы. Процесс схож с процессом абразивной обработки камня. Поскольку колеи дорожных транспортных средств практически идентичны и автомобили движутся по одной линии, абразивное воздействие шипованных шин приводит к образованию колейности на дороге. Колейность снижает уровень безопасности на дороге; транспортное средство может вести себя неустойчиво и непредсказуемо при въезде в колею или выезде из нее. Кроме того, в колее может скапливаться вода, что увеличивает риск аквапланирования и образования новых колей, поскольку вода может замерзнуть в ямах на поверхности дорожного покрытия и сдвинуть верхнюю часть неповрежденного гидроизоляционного слоя дорожной одежды. Колеи также могут образовываться из-за изменения веса транспортных средств под действием шин и деформации дорожного покрытия. Однако, по данным лабораторных исследований, на новом дорожном покрытии возникает лишь небольшая деформация (раннее образование колеи), и лишь после этого колеи увеличиваются из-за истирания шипованными шинами. Считается, что шины без шипов не вызывают никакого износа. Однако при ранней деформации образуются канавки, по которым движется транспортный поток. Т.е. если деформации не происходит, колеи, вызванные истиранием, могут быть шире, поскольку обычная линия движения зимой меняется из-за наличия снега. Наличие колеи не увеличивает общий износ, но означает, что дорожное покрытие необходимо восстанавливать.
В России увеличение объемов дорожного движения и скорости движения создает инженерные проблемы для дорожных служб. Кроме того, транспортные средства, такие как магистральные грузовики, часто двигаются с перегрузом что увеличивает как износ, так и деформацию дорожного покрытия.
Зависимость износа дорожного покрытия от веса шипа была установлена эмпирически, поскольку шипованные шины получили широкое распространение в 70-х годах 20 века, и поэтому вес шипов был регламентирован законодательством. Данная теория была подтверждена технологический исследовательский центром VTT, в ходе проведенного исследование в 1986 г. Согласно полученным данным, вес шипов прямо пропорционален износу дороги. Несмотря на то, что это исследование было проведено сравнительно недавно, его результаты по-прежнему носят относительный характер, что подтверждается исследованием Гюльтлингера и др. Вес шипа также является характеристикой, которую производители шин стараются уменьшать. Кроме того, существующие ограничения по весу шипа трудно снизить с помощью алюминиевых сплавов, которые используются чаще всего, поэтому некоторые производители экспериментируют с материалами. Существуют шипы с резиновым корпусом для использования на дорогах, которые потенциально могут значительно снизить износ на дороге.
Уровень шума
Уровень шума, связанного с дорожным движением, также является серьезной проблемой, особенно в густонаселенных районах, таких как города и поселковые зоны, и, следовательно, затрагивает вопросы санитарных ограничений. В связи с использованием шипованных шин в еверной части страны материал дорожного покрытия должен быть более износостойким, чем в странах, где шипованные шины запрещены. Износостойкость, как правило, достигается за счет выбора надлежащих каменных материалов с более высоким размером зерен. Это делает дорожное покрытие более грубым и, следовательно, повышает уровень шума. Кроме того, шипованные шины также быстро изнашивают битумный слой, в результате чего поверхность становится еще более шероховатой и шумной.
Помимо шума от шин, проблему представляют шумы, связанные с аэродинамикой автомобилей и работой двигателей, что также является источником шума, связанного с дорожным движением. Согласно данным исследований, шум от шин колес считается наиболее распространенным на дорогах с ограничением скорости 50-80 км/ч. Это особенно актуально в странах Северной Европы, где дорожное покрытие в зимний период может быть неровным. Ниже этого уровня уровень шума от двигателей, а на более высоких скоростях преобладает аэродинамический шум. Однако, уровень шума от двигателей и аэродинамики постоянно снижается, поскольку ограничения на уровень шума, производимого новыми автомобилями, ужесточаются. В связи с более высоким уровнем шума, производимого шинами, были разработаны специальные шумоглушающие материалы и технологии производства. Например в Финляндии, одним из таких исследований стал проект HILJA в 2003 году, в ходе которого на дорогах общего пользования было построено в общей сложности 50 тестовых участков . Цель состояла в том, чтобы уровень шумоподавления дорожного материала составлял не более 3 дБ(А) SPB или на 4 дБ(A) ниже, чем у эталонного дорожного покрытия на скоростях 50-60 км/ч. Были получены положительные результаты, но лишь немногие материалы соответствовали заданному уровню шумности и обладали необходимыми износостойкими свойствами. Тем не менее, из-за высокой стоимости эти материалы пока не могут быть использованы в более широких масштабах.
Шипованные шины повышают уровень шума, создаваемого шинами, на 8-9 дБ по сравнению с нешипованными шинами. Это является относительно высоким показателем, поскольку порог шума дорожного движения в ЕС составляет 55 дБ при ежедневной эксплуатации. В России действует ГОСТ Р 41.51-2004. (Правила ЕЭК ООН № 51). «Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения автотранспортных средств, имеющих не менее четырех колес, в связи с производимым ими шумом». Дорожное движение считается одним из самых вредных факторов воздействия на окружающую среду, поэтому в стране ведется мониторинг шума, связанного с дорожным движением. В районах с высоким уровнем шума применяются специальные строительные нормы и правила, такие как шумозащитные экраны и т.д.
Износ дорожной разметки
Дорожная разметка - это оптические знаки, размещенные на дорожном покрытии для участников дорожного движения. Обычно дорожная разметка используется для обозначения полос движения и пешеходных переходов. Разметку наносят непосредственно на поверхность дороги, хотя для получения более толстого слоя краски на поверхности иногда делают бороздки с помощью фрез. Шипованные шины и зимний уход за дорогами (снегоочистители) приводят к значительному износу дорожной разметки, поскольку лакокрасочный материал значительно мягче, чем материалы, используемые в шипах шин и оборудовании снегоочистителей.
Выбросы твердых частиц и дорожная пыль
Воздействие шипов на дорожное покрытие приводит к отслаиванию материала от дорожного покрытия и образованию пыли. Пыль разносится в воздух при движении транспорта и может стать проблемой в густонаселенных районах, таких как города. Эта проблема особенно актуальна весной, так как при уборке улиц в воздух попадает большое количество частиц пыли, скопившихся в снегу и на улице. Согласно различным исследованиям, твердые частицы (ТЧ), содержащиеся в пыли, опасны для человека. Твердые частицы часто подразделяются на две категории в зависимости от их размера. PM10 относится к твердым частицам диаметром менее 10 мкм, а PM2,5 - к частицам размером менее 2,5 мкм. Как PM10, так и PM2,5 достаточно малы, чтобы легко проникать в легкие человека и, таким образом, вызывать респираторные заболевания. Код взвешенных частиц: 0008, согласно перечню веществ (атмосфера) ред. от 16.03.2021 г. (СанПиН 1.2.3685-21; письма НИИ Атмосфера о присвоении кодов от 10.03.2021 № 10-2-180/21-0 и от 16.03.2021 № 10-2-201/21-0).
