【博士】連續(xù)級(jí)配橡膠顆粒瀝青路面降噪特性的研究【2009】

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　　學(xué)科專(zhuān)業(yè)：森林工程　　授予學(xué)位：博士　　學(xué)位授予單位：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)　　學(xué)位年度： 2009年　　交通噪聲是環(huán)境噪聲污染的重要來(lái)源，隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，輪胎／路面噪聲在交通噪聲中占主要成分的比例越來(lái)越大，已引起人們的普遍重視，研究表明選擇合適的路面材料和路面結(jié)構(gòu)會(huì)使該噪聲顯著降低。本文借鑒國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究成果，首先對(duì)連續(xù)級(jí)配大粒徑橡膠顆粒瀝青混合料的拌合成型工藝和路用性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究，在此基礎(chǔ)上，通過(guò)振動(dòng)衰減試驗(yàn)、路面錘擊試驗(yàn)、重復(fù)加載試驗(yàn)、吸聲試驗(yàn)，結(jié)合小波技術(shù)及有限元分析，重點(diǎn)研究了該類(lèi)路面的降噪特性，所作主要工作和取得的成果如下：　　1．橡膠顆粒摻量和油石比是影響連續(xù)級(jí)配大粒徑橡膠顆粒瀝青混合料物理力學(xué)性能最主要的兩個(gè)因素，且橡膠顆粒摻量的影響大于油石比的影響。在拌合成型的過(guò)程中，原材料的投放順序、成型溫度、擊實(shí)次數(shù)是3個(gè)最為重要的工藝因素?！　?．對(duì)于連續(xù)級(jí)配大粒徑橡膠顆粒瀝青混合料，初步確定了其最佳的拌和成型工藝：加入瀝青的拌和時(shí)間是75s，加入橡膠顆粒的拌和時(shí)間是40s，拌和溫度是170℃，分兩次成型，第一次成型溫度為170℃，雙面擊實(shí)次數(shù)54次，第二次成型溫度為80℃，雙面擊實(shí)次數(shù)26次?！　?．將大粒徑橡膠顆粒應(yīng)用于連續(xù)級(jí)配瀝青路面中是可行的，摻加橡膠顆粒后的瀝青路面與普通瀝青路面相比具有更好的高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性，但其水穩(wěn)定性要低于普通路面，且橡膠顆粒摻量越多，趨勢(shì)越明顯?！　?．與普通瀝青路面相比，橡膠顆粒瀝青路面具有更好的減振和吸聲性能。橡膠顆粒摻量越多，路面中集料的最大粒徑和橡膠顆粒的粒徑越大，路面的減振降噪性能則越好。而橡膠顆粒瀝青路面的吸聲性能則受到橡膠顆粒摻量和級(jí)配類(lèi)型的影響，綜合考慮路面的力學(xué)性能和聲振性能，在合理的橡膠顆粒摻量范圍內(nèi)，橡膠顆粒瀝青路面主要以減振降噪為主?！　?．在瀝青混合料路面中摻加大粒徑的橡膠顆粒不但能有效降低車(chē)輛輪胎滾動(dòng)時(shí)的振動(dòng)強(qiáng)度，還可以大幅度減弱車(chē)輛在轉(zhuǎn)向時(shí)振動(dòng)的強(qiáng)度，使振動(dòng)的能量由“低頻”流向“中頻"和“高頻”。路面中橡膠顆粒的摻量、集料的最大粒徑及橡膠顆粒的粒徑會(huì)影響不同頻帶內(nèi)的車(chē)輛輪胎振動(dòng)的峰值加速度，因而可以通過(guò)調(diào)整該類(lèi)參數(shù)避免輪胎某部分共振的發(fā)生，抑制輪胎的輻射噪聲?！　?．橡膠顆粒瀝青路面主要是通過(guò)路面空隙進(jìn)行吸聲降噪的，由構(gòu)造深度降噪的程度較小。當(dāng)車(chē)輛輪胎在橡膠顆粒瀝青路面上跳躍撞擊時(shí)，路面對(duì)輪胎碰撞中心的激勵(lì)強(qiáng)度隨路面厚度的增加而降低。沿行車(chē)方向看，輪胎的下落高度對(duì)輪胎激勵(lì)噪聲的影響具有特殊性。固定橡膠顆粒摻量的瀝青路面對(duì)輪胎應(yīng)力的衰減能力是有限的，超出極限時(shí)，橡膠顆粒瀝青路面會(huì)失去減振降噪的優(yōu)勢(shì)?！　?

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