掺橡胶颗粒骨架密实沥青混合料降噪性能研究.docVIP

附件2 论文中英文摘要格式 作者姓名：李海军 论文题目：掺橡胶颗粒骨架密实沥青混合料降噪性能研究 作者简介：李海军，男，1983年07月出生，2007年09月师从于内蒙古农业大学王国忠教授，于2010年06月获硕士学位。 中 文 摘 要 道路交通噪声是噪声污染的主要来源，是困扰人类生活的一个严重问题，同时也是困扰道路交通部门和道路工作者的一大难题。随着经济的发展，道路交通业得到了长足的进步。然而，道路交通噪声随之也越来越严重，尤其是轮胎—路面噪声随着行车速度的增加而在不断地增加，其在道路交通噪声中所占的比重也越来越大。这种道路交通噪声越来越严重的状况已引起人们的广泛重视。因此，减小轮胎—路面噪声是目前降低道路交通噪声最为有效的方法之一。现阶段，在道路工作者持之以恒的努力下，已经研究出了很多较为有效的降低轮胎—路面噪声的措施。例如，多孔隙低噪声路面、掺橡胶颗粒的沥青路面、SMA路面等。 本文在借鉴国内外相关研究成果的基础上，通过对比多孔隙低噪声路面、掺橡胶颗粒的沥青路面、SMA路面的路用性能和降噪效果，最终选取了将后两者相结合的方式作为降噪路面的研究对象，即掺橡胶颗粒的骨架密实型沥青路面，简称为SDGP（Skeleton Dense Structure Noise Reduction Pavement）。该种路面是将橡胶颗粒加到具有间断级配的沥青混合料中，形成骨架密实型沥青路面。这种路面充分利用橡胶颗粒高弹性、大阻尼的特性，从而达到减振降噪的效果；同时还具有骨架密实型结构，以及较深的表面构造深度和良好的表面特性，又进一步能达到吸声降噪和二次反射降噪的效果。在取得降噪效果的同时，路用性能又远胜于多孔隙低噪声路面等其它降噪路面，弥补了它们在路用性能上的缺陷。 目前，在废旧橡胶轮胎污染日益严重的背景下，将废旧橡胶轮胎制成橡胶颗粒加入到骨架密实型沥青混合料中，达到了多赢的效果。其一，可以解决或缓解废旧橡胶轮胎带来的环境污染；其二，可以改善路面的力学性能，使之具有减振降噪、除冰除雪的功效；其三，骨架密实型沥青混合料还能够兼顾多项路用性能，使大多数路用性能优于其他路面。 本文在上述思想的指导下，首先通过试验研究了SDGP的拌和成型工艺，并得到了最佳的拌和成型工艺；其次，在试验的基础上研究掺入橡胶颗粒后对骨架密实结构的影响规律，并确定出合理的橡胶颗粒掺配方式；最后，从减振降噪和吸声降噪两个角度综合评价掺橡胶颗粒的骨架密实型沥青混合料的降噪效果，并最终确定出合理的橡胶颗粒掺配粒径。 为达到降低道路交通噪声和有效处理废旧橡胶轮胎的目的，对掺橡胶颗粒骨架密实沥青混合料主要采用室内试验研究的方法，其具体的实施、研究过程如下： 1、通过收集、整理、归纳国内外交通噪声的研究成果，进而分析得出轮胎—路面交通噪声产生的机理和降低其噪声的途径； 2、利用体积替代法研究橡胶颗粒掺入到骨架密实型沥青混合料时的最合适比例，并得出其最佳的级配； 3、采用正交试验设计法，安排在不同因素和不同水平下的试验方案，然后进行室内试验，测试出相关试验数据，对得出的数据进行直观分析和方差分析，最终探索出掺橡胶颗粒骨架密实型沥青混合料的拌和成型工艺； 4、采用振动试验和振动衰减试验的方法，重点研究橡胶颗粒的粒径对骨架密实型沥青路面降噪的影响。试验采集轮胎中心加速度，对此参数进行分析研究，最终得到橡胶颗粒粒径对掺橡胶颗粒骨架密实型沥青路面降噪效果的影响规律。 通过对本项课题的大量室内试验研究和对试验结果的分析、处理、归纳、总结，特得出如下试验结论： 1、本文针对掺橡胶颗粒骨架密实型沥青混合料的拌和成型工艺采用正交试验研究，确定出石料和橡胶的拌和时间是最重要的影响因素。通过试验确定出最佳拌和工艺为：石料和橡胶的拌和时间为35S；击实次数为70次；成型温度为160℃；沥青拌合时间为80S；沥青拌合温度为170℃；对于掺橡胶颗粒骨架密实型沥青路面一次成型不适用，需采用二次成型； 2、对骨架密实型沥青混合料而言，橡胶颗粒的掺入对骨架的形成基本没有影响，只对密度有影响。随着取代体积的增大，沥青混合料密度减小。当取代橡胶颗粒体积是矿料体积的0.9倍时，对稳定骨架密实结构的形成没有影响。 3、在骨架密实型沥青混合料中掺入等质量不同粒径的橡胶颗粒后，其在空隙率影响下的吸声降噪效果均不显著，降噪差别也相差甚微。在橡胶颗粒掺量一定的情况下，随着粒径的减小（橡胶颗粒目数越大，粒径越小），掺橡胶颗粒骨架密实型降噪路面的表面构造深度也越小。因此，从这两方面综合评价吸声降噪效果，掺4目橡胶颗粒具有最优的吸声降噪效果，8目次之，30目及橡胶粉吸声降噪能力与前两者相比相差较大。 4、掺橡胶颗粒骨架密实型沥青路面具有较好的振动衰减作用，即具有减振降噪的优良特性。尤其是掺4目橡胶颗粒骨架密实型沥青