影响微表处噪音关键因素及测试方法研究

摘要

随着我国公路里程的不断增加，公路运营期的增长，公路路面的养护维修问题日益突出，而微表处技术的开发及应用对公路路面养护维修具有极大的效用。微表处技术应用于路面养护，具有施工工艺成熟、造价较低、改善路面病害较明显、满足迅速开放交通等独特优势。但在使用过程中人们发现，与热拌热铺沥青路面相比，微表处路面导致车辆在行车过程中车内噪音明显增大，大大降低了行车舒适性。
　　从低噪音微表处角度出发，本文分析研究了影响微表处噪音的各种因素。针对目前微表处噪音测试方法及评价体系不够完善的现状，研制了噪音测定的具体设备并给出评价指标。结合国内外研究现状，本文通过分析轮胎/路面噪声的形成过程，得出轮胎/路面降噪的声学机理;通过分析微表处路面轮胎/路面噪声的形成过程，提出微表处路面降噪机理。基于小型加速加载试验机，研制数据采集系统，并以AC-13沥青混合料路面作为试样，测定其表面轮胎/路面噪声值和振动加速度。本文设计了三种级配微表处、掺加5mm0.2％玻璃纤维的纤维微表处和掺加1.5％80目橡胶粉颗粒的橡胶微表处五种微表处，并对以上五种微表处噪音影响因素（噪声值、振动加速度值、构造深度值以及2D&3D灰度值）作分析以及关联性研究，并和一般微表处进行对比分析，探讨级配、纤维以及橡胶粉颗粒给微表处技术带来的降噪效果。
　　通过室内试验数据分析，本文得出以下结论:微表处路面性能以及微表处路面构造影响微表处路面的噪音，尤其构造深度与2D灰度值这两个路面构造指标同微表处路面相对振动加速度值相关性较好，且同级配、外加剂对微表处路面振动加速度影响情况相同;路面性能指标1h湿轮磨耗与构造深度指标相关性较好，可间接反映路面振动噪音情况;可以使用多因素线性拟合模型来评价微表处噪音水平（车外噪音、车内振动）。微表处级配由粗到细变化、以振动加速度作为评价指标时，微表处的噪音呈现显著的减小趋势;掺加纤维、橡胶颗粒均可有效地的降低车轮在微表处表面运行时的振动加速度，掺加橡胶颗粒的效果略优于掺加纤维的效果;掺加纤维、橡胶颗粒对微表处噪音的降低效果小于微表处级配由粗到细对噪音的影响效果。所以，在微表处设计过程中，为降低路面使用过程中的噪音，应首先从级配设计角度进行优化，然后再考虑外加剂的加入。