【博士】連續(xù)級配橡膠顆粒瀝青路面降噪特性的研究【2009】

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內容簡介

　　學科專業(yè)：森林工程　　授予學位：博士　　學位授予單位：內蒙古農業(yè)大學　　學位年度： 2009年　　交通噪聲是環(huán)境噪聲污染的重要來源，隨著汽車工業(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構會使該噪聲顯著降低。本文借鑒國內外相關研究成果，首先對連續(xù)級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行了試驗研究，在此基礎上，通過振動衰減試驗、路面錘擊試驗、重復加載試驗、吸聲試驗，結合小波技術及有限元分析，重點研究了該類路面的降噪特性，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)級配大粒徑橡膠顆粒瀝青混合料物理力學性能最主要的兩個因素，且橡膠顆粒摻量的影響大于油石比的影響。在拌合成型的過程中，原材料的投放順序、成型溫度、擊實次數(shù)是3個最為重要的工藝因素。　　2．對于連續(xù)級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：加入瀝青的拌和時間是75s，加入橡膠顆粒的拌和時間是40s，拌和溫度是170℃，分兩次成型，第一次成型溫度為170℃，雙面擊實次數(shù)54次，第二次成型溫度為80℃，雙面擊實次數(shù)26次?！　?．將大粒徑橡膠顆粒應用于連續(xù)級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，趨勢越明顯。　　4．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配類型的影響，綜合考慮路面的力學性能和聲振性能，在合理的橡膠顆粒摻量范圍內，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輛輪胎滾動時的振動強度，還可以大幅度減弱車輛在轉向時振動的強度，使振動的能量由“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影響不同頻帶內的車輛輪胎振動的峰值加速度，因而可以通過調整該類參數(shù)避免輪胎某部分共振的發(fā)生，抑制輪胎的輻射噪聲。　　6．橡膠顆粒瀝青路面主要是通過路面空隙進行吸聲降噪的，由構造深度降噪的程度較小。當車輛輪胎在橡膠顆粒瀝青路面上跳躍撞擊時，路面對輪胎碰撞中心的激勵強度隨路面厚度的增加而降低。沿行車方向看，輪胎的下落高度對輪胎激勵噪聲的影響具有特殊性。固定橡膠顆粒摻量的瀝青路面對輪胎應力的衰減能力是有限的，超出極限時，橡膠顆粒瀝青路面會失去減振降噪的優(yōu)勢?！　?

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