骨架密實型低噪聲路面的研究及應(yīng)用.pdf

1、隨著我國道路交通和汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，交通量急劇增加，車速不斷提高，道路交通噪聲污染已成為一大社會公害。許多國家的研究和實踐經(jīng)驗表明，鋪筑低噪聲路面是降低道路交通噪聲的一種經(jīng)濟(jì)有效的工程措施。多孔性瀝青路面是一種比較安靜的路面，但其耐久性差，降噪效果衰減快，為此研究密實型低噪聲路面是必要的。本文依托上海市科學(xué)技術(shù)委員會2003年度科技攻關(guān)項目—都市交通噪聲關(guān)鍵技術(shù)研究(03dzl2025)，率先開展了密實型低噪聲路面的理論研

2、究及應(yīng)用?；赟MA路面和橡膠瀝青路面的降噪特性，首次提出了骨架密實型低噪聲路面(SDQP)的概念，即在集料級配上吸納了SMA混合料配比組成特色，保持良好的表面特性，同時通過在集料中加入一定劑量的高彈性廢舊橡膠顆粒(由廢舊輪胎磨制而成)，增加路面的彈性和阻尼性能，從而達(dá)到降低輪胎/路面泵氣噪聲和減小輪胎振動噪聲的雙重效果。通過室內(nèi)試驗研究，提出采用改性瀝青、斷級配骨架密實結(jié)構(gòu)和橡膠顆粒處治三項關(guān)鍵技術(shù)措施，較好地解決了SD

3、QP混合料中存在壓實困難、力學(xué)強(qiáng)度不高或壓實后體積膨脹的技術(shù)難題。采用灰色關(guān)聯(lián)分析的方法得出影響SDQP混合料強(qiáng)度的因素依次為瀝青結(jié)合料、級配和橡膠顆粒?；谠囼炑芯拷Y(jié)果和分析結(jié)論，提出了SDQP混合料的級配組成理論和配比設(shè)計方法，即骨架嵌擠密實體積法。SDQP混合料的性能測試結(jié)果表明：橡膠顆粒摻量不宜超過集料質(zhì)量的3％；廢橡膠顆粒的摻量為1％～3％時，瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性能均得到顯著改善，水穩(wěn)定性略有下降，

4、但滿足規(guī)范要求。分別采用重復(fù)加載法和超聲波法測試了AC、SMA、SDQP(1％～3％)5種路面的動態(tài)模量及相位角，得出了動態(tài)模量從大到小的變化規(guī)律為AC、SMA、SDQP(1％～3％)，相位角的規(guī)律與之相反。由此表明SDQP路面的剛度較小，并且隨橡膠顆粒摻量的增加而減小，阻尼則增大。輪胎/路面系統(tǒng)剛度的測試結(jié)果顯示，輪胎系統(tǒng)剛度的大小與路面材料的動態(tài)模量呈線性關(guān)系。采用自行研制的輪胎/路面振動測試系統(tǒng)，研究了輪胎在5種路面

5、(AC、SMA、SDQP(1％～3％))上的垂直振動衰減情況。輪胎的衰減系數(shù)在SDQP路面上最大，且隨橡膠顆粒摻量的增加而增大，其次為SMA路面、AC路面。初步建立了輪胎/路面兩級隔振模型，并對不同路面進(jìn)行了仿真計算，結(jié)果表明振動傳遞系數(shù)T隨路面剛度的減小而減小，隨路面阻尼的增大而減小，且剛度對相對隔振能力的影響遠(yuǎn)大于阻尼的影響。SDQP路面具有相對低的剛度和相對高的阻尼，因而其隔振和減振降噪效果好，這是SDQP路面降低噪聲

6、的主要機(jī)理所在。綜合SDQP混合料的路用性能和聲振特性，確定了橡膠顆粒的最佳摻量大約為3％。最后，編制了SDQP路面施工技術(shù)指南，鋪筑了實體工程。試驗路的測試結(jié)果證明，對小汽車而言，車速在40～80 km/h時，與普通AC路面相比，骨架密實型低噪聲路面可降低噪聲2～3 dB(A)。SDQP路面經(jīng)過一個夏季高溫和冬季嚴(yán)寒的考驗，與參考路段AC路面相比，顯示出了優(yōu)良的路用性能和使用性能。關(guān)鍵詞：骨架密實型低噪聲路面，廢舊橡膠顆