降噪型沥青路面配合比设计方法研究论文_李红

降噪型沥青路面配合比设计方法研究论文_李红

石家庄市政设计研究院有限责任公司 河北石家庄 050000

摘要:目前降噪型路面在我国的应用还处于起步阶段,相关的应用技术和设计方法有待提高,本篇文章就从我国现阶段的发展现状出发,分析了影响降噪型路面降噪机理和效果的几个关键因素,并结合国内外的相关方法,通过反复的研究提出了LNAP13混合料的设计方法和标准,希望相关人士可以共同探讨。

关键词:降噪型;沥青路面;配合比;设计

近几年来,随着我国社会经济的不断提高,交通事业快速发展,人均汽车数量成倍增加,在促进我国国民经济不断发展的同时,道路交通基础设施建设和维护过程中也面临着环境污染、人居条件等突出问题,尤其是交通噪声污染已经成为了人类社会环境的一大影响因素。

据研究表明,我国常见的多孔隙排水沥青路面和开级配磨耗层具有一定的吸收噪音的特效,但是其吸收噪声的效果并不确定,因此国内外的相关研究者就从改善路面的表面特征出发,通过一系列的优化组合,提出了区别于传统PA和OGFC的新型多孔隙沥青路面,这一路面可以有效地吸收我国城市当中的交通噪声污染。但是降噪路面在我国现阶段也处于起步阶段,相关的配合比设计方法和使用技术存在许多不足之处,因此本篇文章就在这样的背景之下,探讨了降噪型路面沥青混合料配合比的设计方法和标准。

一、降噪型混合料设计思路以及原材料的要求

1.设计思路

由于降噪型路面存在大量的缝隙,可以有效地吸收轮胎和路面摩擦产生的噪声,因此具有良好的吸声性能。但是该种类型的路面由于空隙较大,就增加了沥青和雨水,空气之间的接触,加快了路面的老化速度,使用期限大大缩短。而使用高粘度,高性能的橡胶改性沥青,可以有效地提高沥青的使用寿命,在一定程度上增强了路面的抗老化性能,从根本上改善了混合料的耐久性。通过分析国内外开级配沥青混合料设计方法和一系列的反复调,确定了降噪型路面的混合料设计方法和级别配置范围。为了达到预期的降噪效果,降噪型路面的空隙率应该大于20%,此外,为增加路用性能也应该选择橡胶沥青作为降噪型路面的胶结料类型。

2.原材料要求

(1)沥青胶结料

橡胶沥青指的是一种高粘度,高性能的橡胶改性沥青,该种沥青的沥青膜比较厚,可以增加沥青和集料的粘附性和混合料的抗老化性。

(2)集料

由于降噪型路面具有一定的特殊性,该种路面的混合料表面积比普通的密集配混合料表面积的1/2还要小,因此,沥青混合料当中的集料接触很少,接触点的应力更高,为了保证路面使用的寿命,必须选择安全坚硬的破碎集料,比如说可以采用玄武岩,安山岩和花岗岩等质地比较坚硬的食料来充当集料,在进行集料的选择方面,参照高速公路沥青路面上的面层集料标准。

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(3)抗剥落剂

通过国内外一系列的研究和实验表明,对于酸性的石料来讲,水泥是现阶段常用的固态抗剥落材料,与其它的抗剥落材料相比,通过水泥的预处理作用,可以将其附着在集料的表面将集料进行碱性处理,经过一系列的处理之后,可以有效地提高沥青和集料的粘附性,通过一系列的实验发现,采用骨料数量为2%的水泥作为降噪路面的抗剥落剂,效果最佳。

二、降噪型路面混合料设计方法

1.试件成型法

为了更好地研究适合橡胶沥青降噪路面材料试件成型的方法,本次实验主要进行了马歇尔双面40,50,60,70次击实对比实验。通过分析实验的过程和实验结果发现,以上四种的击实方法集料破碎情况大致相同,空隙率相差不大于1.1%,因此不需要增加击实次数。通过分析实验结果发现,在沥青路面施工技术规范当中的OGFC配合比设计一般推50次/面击实,并且这一类型的规范和我国现阶段的施工水平和交通状况也比较适应,综合考虑击实方法的可行性和橡胶粒技术特点,推荐降噪路面沥青混合料,配合比设计时可以采用双面50次马歇尔击实法成型试件。

2.空隙率

空隙率是判断降噪型沥青路面混合料设计的关键指标,并且通过一系列的研究发现,降噪性能会随着空隙率增加而逐渐提高,路面的排水性能也会有一定的提高,但是力学性能水稳定性和疲劳性能等等会随着空隙率的增大而降低,为了协调降噪性能和其他路面性质的矛盾,确定最佳的空隙率是保证路面使用效果的前提条件。

目前,不同国家和地区开级配混合料设计标准大有不同,比如说,美国加州要求空隙率要大于18%,美国德州要求在18%到22%中间,而我国颁布的规范要求空隙率在18%到25%,为了达到最优的降噪效果,我国可以采用较大的空隙率,同时较大的空隙率也可以在保证汽车高速行驶的作用下对路面进行一定的清洁作用。考虑到橡胶沥青路面材料击实方法和相应的研究成果,发现空隙率在20%到25%之间最为合理。

3.沥青用量

目前橡胶沥青LNAP13路面主要病害为水损坏、松散、车辙,为了保证良好的抗车轮磨耗抗水损坏的性能,就必须保证要有较大的沥青用量,只有这样才能够保证橡胶沥青多孔隙路面的优良性能的前提条件下,保证它的高温性能得到满足,因此工作人员在进行路面设计时,应该采用尽可能大的沥青用量,可以通过析漏试验来限制沥青用量的最大值,通过一系列的研究发现,路面材料中橡胶沥青、改性沥青多孔隙,路面材料在应用的过程当中析漏指标的控制范围都要求控制在0.3%左右,因此,工作人员可以使用析漏值为0.3%左右来确定橡胶沥青的最佳油石比。

总结

综上所述,随着我国社会经济的不断进步,交通事业得到了快速的发展,在城市道路当中存在的严重问题,就是交通的噪声污染问题,并且噪声污染已经成为了人类社会环境污染的一大公害,因此在路面的设计过程当中,相关部门就应该从节能环保的角度出发,利用先进的设计方法和设计理念,设计出降噪路面。为人们日常的生活和出行带来便利的同时保证人与自然的和谐发展。

参考文献:

[1]陈爱华. 沥青路面的配合比设计探讨[J]. 新农村(黑龙江),2011,(5).

[2]董新升. 沥青路面配合比设计及施工技术研究[J]. 价值工程,2019,38(9).

[3]李梅. 沥青路面面层配合比设计及施工技术浅谈[J]. 城市建设理论研究(电子版),2013,(1).

论文作者:李红

论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期

论文发表时间:2020/1/2

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