骨架密实型橡胶沥青隧道铺装抗滑降噪性能研究

摘要

参与道路交通已经成为人类活动中必不可少的一部分。交通噪音已成为重大的社会问题之一。同时，交通量的增加、行车速度的加快带来了不能忽视的行车安全问题。因此开发出一种具有良好路用性能，同时抗滑、降噪性能兼备的路面，是亟待进行的研究。
　　本文依托甘肃交通厅隧道铺装项目，借鉴国内外相关研究成果，最终提出一种骨架密实型抗滑降噪路面(Skeleton dense Anti-slip and Quiet Pavement)，简称SAQP。将粗颗粒的废胶粉加入到间断级配的沥青混合料中，胶结料采用橡胶沥青，形成类似SMA路面的骨架密实结构，利用大颗粒橡胶粉和橡胶沥青的综合作用，增大路面阻尼系数，从而达到减振降噪的效果;同时具有良好的路用性能和较好的表面特性;进一步的选用橡胶沥青作为胶结料，在混合料拌和时掺入橡胶颗粒取代部分集料的制备方法，即所谓的湿法和干法相结合的混合料制备方法。本文以上述思想为最初指导，进行了与普通AC-13C和SMA-13混合料的路用性能和功能性的比较和分析，提出了较为新颖的路面阻尼振动能量评价试验。
　　结论和成果如下:通过体积设计方法确定了SAQP-13级配组成，依据马歇尔击实方法确定了不同橡胶颗粒掺量下的马歇尔物理力学指标，并兼顾混合料高温性能确定的不同掺量（1％、2％和3％）橡胶颗粒下SAQP-13的最佳油石比分别为6.0％、6.1％、6.3％。SAQP-13的高温稳定性能优于两种进行对比的混合料类型，其中掺量为3％的SAQP-13的高温稳定性最好，其次为2％和1％，其动稳定度随橡胶颗粒掺量从高到低分别为7351、6209、6028次/mm。SAQP-13混合料随掺量从高到低最大弯拉应变分别为4009με、3367με、3023με大于AC-13C（2822με），低温抗裂性能更好，但是掺量为1％时的SAQP-13低温应变低于SMA-13型混合料。浸水劈裂残留稳定度满足技术要求，SAQP-13浸水残留稳定度比AC-13C和SMA-13小。
　　功能性方面:SAQP型混合料构造深度与SMA混合料处于同一水平，两者大于采用密实型连续级配的AC混合料。掺入橡胶颗粒的SAQP混合料，在不利条件下的摆值衰减小于SMA和AC，证明其抗滑衰减性能优于AC和SMA混合料。SAQP混合料在不同振动频率下的动态模量均小于SMA和AC混合料，阻尼系数明显大于其他两种类型混合料。用振动中阻尼的能量耗散功率来评价混合料，显示出明显优于AC和SMA的特点。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 选题依据及意义

1．2 国内外发展现状

1．2．1 国内外降噪路面发展现状

1．2．2 国内外路面抗滑性能研究发展现状

1．3 主要研究内容

第二章 胶粉改性沥青优化试验研究

2．1 橡胶粉对沥青的改性作用机理分析

2．1．1 物理共混机理

2．1．2 化学共混机理

2．1．3 溶胀降解机理

2．2 原材料及技术要求

2．2．1 沥青

2．2．2 橡胶粉

2．2．3 维他连接剂

2．3 正交优化试验设计

2．3．1 正交试验因素与水平选择

2．3．2 正交试验设计

2．3．3 正交试验的极差分析

2．4 橡胶沥青的性能指标结果及最佳性能组的确定

2．4．1 针入度

2．4．2 延度

2．4．3 软化点

2．4．4 布氏(Brookfield)旋转粘度

2．5 本章小结

第三章 SAQP混合料级配组成设计及其路用性能研究

3．1 原材料试验及技术要求

3．1．1 橡胶沥青

3．1．2 粗集料

3．1．3 细集料

3．1．4 填料

3．1．5 橡胶颗粒

3．2 混合料组成设计

3．2．1 SAQP混合料组成设计思路

3．2．1 SAQP混合料组成设计

3．2．2 马歇尔击实试验

3．2．3 最佳沥青用量OAC的确定

3．3 SAQP橡胶沥青混合料路用性能研究

3．3．1 马歇尔物理力学试验分析

3．3．2 高温稳定性试验分析

3．3．3 低温性能试验研究

3．3．4 水稳定性试验研究

3．4 本章小结

第四章 SAQP橡胶沥青混合料的功能性测试研究

4．1 抗滑性能试验研究

4．1．1 构造深度试验

4．1．2 摆式摩擦系数仪法

4．2 减振降噪性能试验研究

4．2．1 路面噪声产生及降噪机理概述

4．2．2 混合料动态复合模量试验

4．2．3 振动能量评价试验

4．3 本章小结

第五章 橡胶沥青路面施工质量控制与经济分析

5．1 橡胶沥青路面施工质量控制

5．1．1 橡胶沥青路面设计控制

5．1．2 原材料质量控制

5．1．3 路面施工中的问题及处置

5．2 橡胶沥青路面经济效益分析

第六章 结论及展望

6．1 结论

6．2 创新点

6．3 展望

致谢

参考文献

在学期间发表的论文及参与的科研项目