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1、236科技研究城市道橋與防洪2015年7月第7期大空隙降噪瀝青混合料的路用性能研究朱天同(上海城建日瀝特種瀝青有限公司,上海市200231)摘要:通過對比分析不同空隙率的降噪瀝青混合料的力學性能,并對其降噪效果進行了測試,表明空隙率的增加將降低瀝青混合料的路用性能,但空隙從20%增加到23%時噪音的降低并不明顯。而與低空隙的SMA路面(4%左右空隙)相比,大空隙排水降噪路面可以有效地降低車輛行駛噪音,最大可降低6.4aB(a),對環(huán)境的影響較為敏感。關鍵詞:大空隙瀝青昆合料;高粘度改性瀝青;動穩(wěn)定度;降
2、噪中圖分類號:U416.217文獻標志碼:A文章編號:1009—7716(2015)07—0236—03表1集料性能特點一覽表1降噪瀝青路面的特征降噪瀝青路面(也稱OGFC或PA路面,日本稱之為排水路面鋪裝),作為一種擁有較大空隙率的路面材料,具有良好的排水以及抗滑性能,可有效地減少行車雨霧的不利影響,提高雨天行駛的表2高粘度改性瀝青指標一覽表安全性;同時該種路面結構也可以減少噪聲污染,減輕對周邊居民的生活干擾;另外,OGFC路面也可以減少路面反光,提高夜間路面的可視性,降低司機的疲勞感;同時,OGFC
3、路面在滿足路面使用性能的同時,還可有效補給地下水,保護生態(tài)環(huán)境,因此受到了許多國家的青睞。2大空隙OGFC混合料的特點OGFC路面的空隙率一般規(guī)定為18%~23%,但由于空隙率增加后路面的耐久性不易得到保證,因此通常空隙率都設計在20%以內。日本研究同時,其粘韌性和韌性均較高,說明具有較好的粘表明,空隙率越大,降噪效果越好,排水性能更優(yōu)結強度和抗變形能力。越。為追求更好的降噪效果,作一試驗研究。該項研究將目標空隙率定在上限23%,從而研究其路4混合料設計用性能,同時與常規(guī)的空隙率20%進行對比,以期根據
4、設定的目標空隙率,進行不同的油石比獲得空隙率對各項性能的影響。和級配初試,進行混合料拌合和馬歇爾試驗,結果3材料特性及級配如表3所列。表3初步測試結果一覽表該項研究粗集料采用玄武巖,細集料采用石灰?guī)r。集料的密度及吸水率如表l所列。瀝青采用自制的高粘度改性瀝青,其指標如表2所列。從上述指標可以看出,該高粘度改性瀝青具有較高的軟化點,因此能夠有效地抵抗高溫流動;收稿日期:2015-03—13作者簡介:朱天同(1982一),男,河南南陽人,碩士,工程師,從事特種瀝青材料開發(fā)與應用研究工作。2015年7月第7期
5、城市道橋與防洪科技研究237從上述空隙率數據可以看出,初試級配偏粗,料,進行車轍試驗、浸水馬歇爾試驗、凍融劈裂試遠大于預期的空隙,由于空隙率偏大,因此馬歇爾驗及飛散實驗,試驗結果如表6、表7所列。穩(wěn)定度都較??;另外,目標空隙率23%時實測空隙表6配合比設計檢驗結果一覽表(20%空隙率)率都大于25%,在混合料成型好后容易掉粒,說明細集料過少造成瑪蹄脂太少而不能有效粘結。因此根據此次試驗進行級配調整,重新調整后的級配如表4所列及圖1所示,試驗結果如表5所列。表4調整后級配一覽表表7配合比設計檢驗結果一覽表
6、(23%空隙率)通過上述實驗,各項指標均滿足技術要求。特別指出,采用高粘度改性瀝青拌制的混合料空隙增大后,各項指標均有所下降,特別是抗車轍能力從5575次/mm快速下降到4800次/mm,說明空隙率對動穩(wěn)定度影響比較敏感;另外凍融劈裂強度比和殘留穩(wěn)定度都有不同程度的下降,說明空隙率增大,對混合料的抗水損性能有明顯的降低。6噪聲測試圖1級配曲線圖采用該混合料在上海嘉閔高架二期北段東半表5調整后級配混合料試驗結果一覽表幅進行了860m的試驗段攤鋪,其空降率一半為20%,另一半為23%。工程結束后,進行了噪音
7、測試,同時測試也和普通SMA一13混合料路面進行了對比,測試用車為明銳SKODA,測試噪音儀器放置在防撞墻內側路面邊緣。測試速度從40km/h上升到100km/h,噪音測試結果如表8、表9所列。表823%空隙率OGFC瀝青路面與SMA瀝青路面車輛行駛噪聲對照一覽表根據配合比設計級配,當控制空隙率為20%,油石比為4.9%時各項體積指標均滿足設計要求,因此確定控制空隙率為20%時最佳油石比為4.9%。當控制空隙率為23%,油石比為4.7%時各項體積指標均滿足設計要求,因此確定最佳油石比為4.7%。5混合料
8、性能測試分別以最佳油石比,成型OGFC一13瀝青混合238科技研究城市道橋與防洪2015年7月第7期表920%空隙率OGFC瀝青路面與SMA瀝青路面及該級配能夠滿足抗車轍要求。如果空隙率繼續(xù)車輛行駛噪聲對照一覽表增大,則混合料的力學指標如馬歇爾穩(wěn)定度都在4kN以下,強度過低,不能滿足要求。空隙增加后,肯塔堡飛散損失從9.5%上升到11.2%,說明其耐久性隨著空隙的上升呈下降趨勢,因此不能無限的增加空隙。如果想獲得更大的空隙,且能保證混合料的