低噪声沥青路面修筑技术-博士后 伍石生

1、低噪声沥青路面修筑技术低噪声沥青路面修筑技术伍石生伍石生 博士后博士后陕西省交通厅陕西省交通厅二二七年十二月七年十二月几个概念的说明几个概念的说明 低噪声沥青路面低噪声沥青路面 排水性沥青路面排水性沥青路面 透水性沥青路面透水性沥青路面 OGFC路面路面1、立项背景公路交通噪声已成为社会的一大公害公路交通噪声已成为社会的一大公害交通环保问题越来越引起社会各界的重视交通环保问题越来越引起社会各界的重视 采取多种防噪措施采取多种防噪措施汽车本身产生的噪声已降到较低的水平汽车本身产生的噪声已降到较低的水平 控制轮胎控制轮胎路面噪声主要有两个途径路面噪声主要有两个途径 1采用吸隔音技术给居民使用道路带

2、来许多不便采用吸隔音技术给居民使用道路带来许多不便 2改进路面的结构型式、改善面层混合料的组成，即低噪声路面改进路面的结构型式、改善面层混合料的组成，即低噪声路面一种有效的环保途径一种有效的环保途径 1、背景、背景防治交通噪声的主要对策防治交通噪声的主要对策单项限制措施限制由汽车产生的噪声、改善汽车性能和行驶状态道路构造措施设置隔音墙、环境设施带、植树带、改善路面结构交通流措施控制交通量、车辆种类和行驶速度，鼓励利用公共运输系统道路沿线措施道路沿线整治，强化环境保护，住宅隔音措施2、低噪声沥青路面的特点、低噪声沥青路面的特点 良好的降噪效果良好的降噪效果 可降低交通噪声可降低交通噪声38dB

3、透水性好透水性好 雨天路面不积水雨天路面不积水 抗滑性好抗滑性好 外表粗糙度大外表粗糙度大 平安性高平安性高 强度和耐久性好强度和耐久性好3、国外概述、国外概述 低噪声沥青路面起源于欧洲，低噪声沥青路面起源于欧洲，1960年德国首次使用这种路面，年德国首次使用这种路面，但真正开展成熟是在八十年代，先后在欧洲、北美、日本、澳但真正开展成熟是在八十年代，先后在欧洲、北美、日本、澳大利亚等国家或地区得到广泛应用。大利亚等国家或地区得到广泛应用。 英国将此路面称为大空隙沥青碎石英国将此路面称为大空隙沥青碎石Pervious Macadam，在美国称为开级配摩耗层在美国称为开级配摩耗层Open-Grad

4、ed Asphalt Friction Course，简称，简称OGFC，欧洲称为多孔隙沥青，欧洲称为多孔隙沥青Porous Asphalt或排水层或排水层Drainage Course，日本那么称为排，日本那么称为排水性路面水性路面Drainage Pavement。4、国内需求情况、国内需求情况2002年北京在昌平铺筑了一条年北京在昌平铺筑了一条600米长、米长、5米宽的低噪声路面试验路段，方米宽的低噪声路面试验路段，方案将此技术用于奥运有关场馆附近的道路。案将此技术用于奥运有关场馆附近的道路。珠海市政府珠海市政府2002年已把一条道路原铺设的普通沥青路面全部铲掉，换成防年已把一条道路原铺

5、设的普通沥青路面全部铲掉，换成防噪声沥青路面，方案每年由市财政划出几千万，逐步把市内路面更换为防噪声沥青路面，方案每年由市财政划出几千万，逐步把市内路面更换为防噪声路面。噪声路面。上海市专家建议，新建或改造道路时应采用防噪声沥青路面，其余道路逐上海市专家建议，新建或改造道路时应采用防噪声沥青路面，其余道路逐步进行路面替换。在港城路大修中，铺筑了近千米的低噪声沥青路面。步进行路面替换。在港城路大修中，铺筑了近千米的低噪声沥青路面。目前陕西、江苏的南通、浙江、广西、天津、河北、四川等省市均有采用目前陕西、江苏的南通、浙江、广西、天津、河北、四川等省市均有采用此技术的意向。此技术的意向。4、本技术在

6、应用中存在的主要问题 1发声机理方面，研究人员没有把轮胎刻纹特性与轮胎振动联系起发声机理方面，研究人员没有把轮胎刻纹特性与轮胎振动联系起来进行较深入的研究，没有建立轮胎噪声与轮胎本身以及路面各参数来进行较深入的研究，没有建立轮胎噪声与轮胎本身以及路面各参数的定量关系。的定量关系。 2降噪效果方面，国际上没有统一标准的测评仪器。降噪效果方面，国际上没有统一标准的测评仪器。 3在配合比设计方面，没有从理论上有所突破，还停留在实践经验在配合比设计方面，没有从理论上有所突破，还停留在实践经验的根底上。的根底上。 4没有系统研究集料尺寸对降噪效果的影响，也没有研究骨料最大没有系统研究集料尺寸对降噪效果的

7、影响，也没有研究骨料最大粒径和路面铺筑厚度的影响。粒径和路面铺筑厚度的影响。 5养护方面，如何保证空隙不被污物或冰雪堵塞，堵塞的空隙如何养护方面，如何保证空隙不被污物或冰雪堵塞，堵塞的空隙如何消除没有从根本上解决。消除没有从根本上解决。 6对低噪声路面某些路用特性缺乏时间的检验和充分的观测依据。对低噪声路面某些路用特性缺乏时间的检验和充分的观测依据。 7路用性能评价方面还是空白。路用性能评价方面还是空白。 8坑槽修补技术还不成熟。坑槽修补技术还不成熟。 9面层厚度在理论上没有充足的依据。面层厚度在理论上没有充足的依据。 10施工工艺和碾压机具方面没有形成统一的规定。施工工艺和碾压机具方面没有形

8、成统一的规定。4、主要报告内容、主要报告内容 低噪声沥青路面降噪原理低噪声沥青路面降噪原理低噪声沥青路面的材料组成及特性低噪声沥青路面的材料组成及特性低噪声沥青混合料配合比设计低噪声沥青混合料配合比设计低噪声沥青混合料的性能分析低噪声沥青混合料的性能分析低噪声沥青路面的结构设计低噪声沥青路面的结构设计低噪声沥青路面的施工低噪声沥青路面的施工低噪声沥青路面的养护与维修低噪声沥青路面的养护与维修低噪声沥青路面的应用例如低噪声沥青路面的应用例如 低噪声沥青路面降噪原理低噪声沥青路面降噪原理空气泵噪声空气泵噪声 低噪声沥青混合料的空隙示意图低噪声沥青混合料的空隙示意图 当低噪声沥青路面层厚为当低噪声沥

9、青路面层厚为40mm、空隙率为、空隙率为20%时，其降噪量可达时，其降噪量可达4分贝分贝 低噪声沥青路面的材料组成及特性低噪声沥青路面的材料组成及特性 沥青沥青 集料集料 填料填料 乳化沥青乳化沥青 纤维纤维 其它抗剥落剂等其它抗剥落剂等低噪声沥青路面对沥青的要求低噪声沥青路面对沥青的要求 粘结料必须具有较高的粘度，以增加粘结料与集料的粘结料必须具有较高的粘度，以增加粘结料与集料的粘结力，防止外表集料在车轮荷载作用下飞散粘结力，防止外表集料在车轮荷载作用下飞散 考虑气候和交通量等因素选择粘结料的硬度，软沥青考虑气候和交通量等因素选择粘结料的硬度，软沥青在高温下，特别在繁重交通量作用下易泛油且导

10、致混在高温下，特别在繁重交通量作用下易泛油且导致混合料塑性变形，硬沥青在寒冷气候下易发生脆裂合料塑性变形，硬沥青在寒冷气候下易发生脆裂 由于低噪声沥青路面的集料中细料含量少，因而有较由于低噪声沥青路面的集料中细料含量少，因而有较小的比外表积，能吸收的粘结料也较少，与同粒径等小的比外表积，能吸收的粘结料也较少，与同粒径等级的普通沥青混凝土混合料相比，其粘结料用量约少级的普通沥青混凝土混合料相比，其粘结料用量约少12% 低噪声混合料用沥青应具有的主要特性低噪声混合料用沥青应具有的主要特性项目项目混合料要求的特性混合料要求的特性沥青的特性沥青的特性抗集料飞抗集料飞散性散性为确保混合料的稳定性，应将集

11、料强力地粘着，为确保混合料的稳定性，应将集料强力地粘着，亦即要求有高强的包裹力、粘附性。亦即要求有高强的包裹力、粘附性。使用粘附性大的沥青。使用粘附性大的沥青。（高韧度、高抗拉强度）（高韧度、高抗拉强度）耐侯性耐侯性混合料因空隙率大，而易受日光、空气等因素影混合料因空隙率大，而易受日光、空气等因素影响，为防由此产生的老化，包裹集料的沥青薄膜响，为防由此产生的老化，包裹集料的沥青薄膜要有足够的厚度。要有足够的厚度。使用耐侯性强，能形成厚使用耐侯性强，能形成厚薄膜的高粘度沥青。薄膜的高粘度沥青。耐水性耐水性由于雨水等往混合料体的浸透，为确保耐水性由于雨水等往混合料体的浸透，为确保耐水性（抗剥离性）

12、，沥青对集料应有很好的粘附性。（抗剥离性），沥青对集料应有很好的粘附性。使用与集料有强粘附性的使用与集料有强粘附性的沥青（高抗剥离性）。沥青（高抗剥离性）。耐流动性耐流动性在重交通道路上应用时，混合料应具较高的抗塑在重交通道路上应用时，混合料应具较高的抗塑性变形能力（不易产生车辙）。性变形能力（不易产生车辙）。使用软化点及使用软化点及60粘度指粘度指标较高的沥青。标较高的沥青。各国采用的结合料各国采用的结合料国家国家初期初期近期近期比利时比利时针入度针入度100沥青沥青掺加再生胶、纤维素或掺加再生胶、纤维素或10%环氧树脂环氧树脂捷克捷克70/100沥青沥青丹麦丹麦针入度针入度100沥青沥青法

13、国法国80/100、60/70、40/50沥青沥青沥青中掺加沥青中掺加1520%的轮胎粉的轮胎粉德国德国B65、聚合物改性沥青、聚合物改性沥青英国英国针入度针入度200、100沥青沥青,环氧沥青环氧沥青,聚合物聚合物改性沥青改性沥青掺加纤维素、掺加纤维素、EVA、橡胶、橡胶、SBS等等意大利意大利80/100沥青沥青掺加掺加SBS、纤维、纤维日本日本80/100沥青、橡胶沥青沥青、橡胶沥青专门配制高粘度沥青、彩色硬化性沥青专门配制高粘度沥青、彩色硬化性沥青荷兰荷兰180/200、80/100、45/60沥青沥青改性沥青改性沥青南非南非40/50沥青沥青西班牙西班牙40/70沥青沥青60/70沥

14、青沥青,掺加掺加EVA瑞典瑞典针入度针入度80沥青沥青瑞士瑞士60/70改性沥青改性沥青美国美国40/60、80/100沥青，或掺加氯丁橡胶沥青，或掺加氯丁橡胶80/100沥青中加入硅化橡胶沥青中加入硅化橡胶陕西机场高速公路高粘度改性沥青的技术指标及要求陕西机场高速公路高粘度改性沥青的技术指标及要求项 目技术要求试验规范针入度25，100g，5s（0.1mm）4060T0604-2000针入度指数PI+0.2T0604-2000延度5，5cm/min（cm）30T0605-1993软化点TRB（）80T0606-2000闪点 COC（）260T0611-1993密度 15 （g/cm3）实测T

15、0603-1993溶解度（三氯乙烯）（%）99.0T0607-1993脆点（弗拉斯法）（）-20T0613-1993动力粘度60（Pas）20000T0602-2000粘韧性25（NM）20T0624-1993韧性25（NM）15T0624-1993薄膜加热试验163，5h质量损失（%）0.6T0609-1993T0604-2000T0605-1993针入度比（%）65软化点差（）2.5延度15（cm）100延度5（cm）20宝鸡至牛背一级公路试验段所用宝鸡至牛背一级公路试验段所用改性沥青技术性能指标改性沥青技术性能指标试验项目试验项目AH-90#AH-90#+2%SBRAH-90#+5%10

16、#+ 2%SBR针入度（针入度（100g，5s）0.1mm3016316525949882152739延度（延度（5cm/min）cm15100515.210085软化点（软化点（TRB ）47.546.549针入度指数针入度指数 PI-1.708-0.246-0.24闪点（闪点（）272259278含蜡量（蒸馏法）含蜡量（蒸馏法）2.17溶解度（溶解度（%）99.5799.1199.36密度（密度（15）g/cm30.9960.976TFOT（163，5h）质量损失（质量损失（%）0.7-0.517-0.58针入度比（针入度比（%）655271延度（延度（25）100延度（延度（5）6964

17、.7聚合物改性沥青技术要求聚合物改性沥青技术要求(JTG F40-2004)粗集料粗集料 集料石质的坚硬性、集料的颗粒形状和棱角性集料石质的坚硬性、集料的颗粒形状和棱角性 应均匀、洁净、枯燥、无风化、无杂质，并且应均匀、洁净、枯燥、无风化、无杂质，并且有足够的强度、耐磨耗性、抗冻性、耐腐蚀性、有足够的强度、耐磨耗性、抗冻性、耐腐蚀性、抗冲击性、耐磨光性、抗破碎性以及与沥青的抗冲击性、耐磨光性、抗破碎性以及与沥青的良好粘附性，且必须严格限制粗集料的扁平颗良好粘附性，且必须严格限制粗集料的扁平颗粒含量粒含量 须选用还击式或锤式破碎机加工的碎石须选用还击式或锤式破碎机加工的碎石 粗集料最好采用玄武岩

18、或花岗岩粗集料最好采用玄武岩或花岗岩 各国或地区对粗集料的品质要求各国或地区对粗集料的品质要求项目项目美国美国（FHWA）美国美国（NCHRP）日本日本西班牙西班牙瑞典瑞典台湾台湾洛杉矶磨耗率，洛杉矶磨耗率，%，不大于，不大于253030203035扁平、细长颗粒，扁平、细长颗粒，%，不大于，不大于3：115202575：1510破裂面，破裂面，不小于不小于一个以上，一个以上，%90100两个以上，两个以上，%7590100-7590表干比重，不小于表干比重，不小于2.45吸水率，吸水率，%，不大于，不大于23陕西机场高速公路低噪声沥青混合料用粗集料质量要求陕西机场高速公路低噪声沥青混合料用粗

19、集料质量要求项项 目目单位单位技术指标技术指标试验规范试验规范石料压碎值石料压碎值%20T0316-2000洛杉矶磨耗损失洛杉矶磨耗损失%20T0317-2000视密度视密度t/m32.65T0304-2000吸水率吸水率%2T0304-2000对沥青粘附性对沥青粘附性4T0616-1993坚固性坚固性%10T0314-2000细长扁平颗粒含量细长扁平颗粒含量%10T0312-2000软石含量软石含量%3T0320-2000石料磨光值石料磨光值BPN45T0321-1994石料冲击值石料冲击值%15T0322-2000含含2个或多个破裂面的颗粒个或多个破裂面的颗粒%100细集料细集料 在欧美，

20、细集料一般采用质地坚硬的轧制砂代替天然砂在欧美，细集料一般采用质地坚硬的轧制砂代替天然砂 低噪声沥青路面的细集料的技术要求低噪声沥青路面的细集料的技术要求指指 标标单单 位位技术要求技术要求试验规范试验规范视密度视密度 不小于不小于t/m32.50T0328-2000坚固性（坚固性（0.3mm） 不大于不大于%12T0340-1994含水量含水量 不大于不大于%1T0332-1994含泥量含泥量 不大于不大于%1T0333-2000砂当量砂当量 不小于不小于%60T0334-1994棱角性棱角性 不小于不小于（%）45填料填料 填料的数量应较小，但其品质要好填料的数量应较小，但其品质要好 低噪

21、声沥青混合料不宜使用粉煤灰代替矿粉低噪声沥青混合料不宜使用粉煤灰代替矿粉 填料必须采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎填料必须采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉水性石料经磨细得到的矿粉 可采用水泥、消石灰代替矿粉，以改善沥青与集料可采用水泥、消石灰代替矿粉，以改善沥青与集料间的粘结性，其用量宜控制在矿料总量的间的粘结性，其用量宜控制在矿料总量的2%左右左右 可采用可采用?公路沥青路面施工技术标准公路沥青路面施工技术标准?JTGF40-2004中的规定指标中的规定指标 低噪声沥青混合料配合比设计低噪声沥青混合料配合比设计 沥青混合料的综合设计包括两层含义沥青混合料的综合

22、设计包括两层含义: : 一方面是对沥青路面各种可能的破坏形式综合考虑，一方面是对沥青路面各种可能的破坏形式综合考虑，使沥青混合料在性能上得到保证，防止沥青路面可能出现使沥青混合料在性能上得到保证，防止沥青路面可能出现的破坏，即综合考虑沥青路面的各种可能破坏形式及相应的破坏，即综合考虑沥青路面的各种可能破坏形式及相应的沥青混合料路用性能的沥青混合料路用性能 沥青混合料设计与沥青路面结构设计的综合考虑，沥青混合料设计与沥青路面结构设计的综合考虑，最理想的应是结构分析理论及所用材料性能参数能够在沥最理想的应是结构分析理论及所用材料性能参数能够在沥青混合料设计中表达。青混合料设计中表达。 混合料组成设

23、计应该遵循这样一个设计思路：沥青混合料混合料组成设计应该遵循这样一个设计思路：沥青混合料路用性能路用性能混合料受力变形特性混合料受力变形特性混合料结构特点混合料结构特点混合混合料结构参数，通过这一思路的逆过程，使混合料逐步从试料结构参数，通过这一思路的逆过程，使混合料逐步从试验室设计走向工程实际验室设计走向工程实际 日本低噪声沥青混合料的配合比设计流程日本低噪声沥青混合料的配合比设计流程 材 料 的 选 定目 标 空 隙 率 的 设 定2 .3 6 m m3 %筛孔通过量在中央级配附近以左右相差的（暂定）三个级配的选定暂 定 沥 青 含 量 的 计 算试 件 制 作决 定 矿 料 配 合 比混

24、 合 料 流 淌 试 验混 合 料 的 飞 散 试 验最 佳 沥 青 含 量 的 设 定混 合料 的 物性 试 验室 内配 合 比设 计 沥青 含 量的 确 定 密 度 试 验 （ 空 隙 率 ） 透 水 性 试 验 马 歇 尔 稳 定 度 试 验 车 辙 试 验 飞 散 试 验 水 稳 性 试 验YESNO（ 制 作 试 件 观 察 到 渗 流 现 象 时 ）空 隙 率 的 确 认NOYES低噪声沥青混合料配合比设计低噪声沥青混合料配合比设计 根本要领根本要领 1满足功能性所必备的条件满足功能性所必备的条件 2得到实用混合料的条件得到实用混合料的条件 首先须设定同时满足功能性和耐久性的空隙率

25、，首先须设定同时满足功能性和耐久性的空隙率，然后确定能够保证这一空隙率的骨料级配，最后然后确定能够保证这一空隙率的骨料级配，最后按骨料的级配确定沥青的添加量。按骨料的级配确定沥青的添加量。 满足功能性所必备的条件满足功能性所必备的条件 多沥青含量多少耐久性曲线功能性曲线好功能性差耐久性下限功能性下限可接受范围好耐久性差小空隙率大 得到实用混合料的条件得到实用混合料的条件 小沥青添加量大A1A3A2裹覆状态良好的范围裹覆不良流溢小空隙率大V2V1集料间粘结力沥青用量的容许范围小集料间粘结力大 低噪声沥青混合料配合比设计低噪声沥青混合料配合比设计 设计方法设计方法 1设计步骤设计步骤 2集料的配合

26、比设计方法集料的配合比设计方法 3确定最正确的沥青添加量确定最正确的沥青添加量 1理论计算最正确沥青用量，马歇尔稳定校验法理论计算最正确沥青用量，马歇尔稳定校验法 2沥青滴落试验确定最正确沥青用量法亦称洛杉矶沥青滴落试验确定最正确沥青用量法亦称洛杉矶法法 3流淌试验确定最正确沥青用量法流淌试验确定最正确沥青用量法设计步骤设计步骤 设 定 外 部 因 素 条 件气 象 条 件 、 交 通 条 件 、 空 隙 堵 塞设 定 空 隙 率 的 目 标 范 围选 定 所 要 使 用 的 材 料功 能 性 、 耐 久 性 、 外 部 因 素 条 件沥 青 、 集 料选 定 集 料 的 级 配空 隙 率 的

27、 目 标 范 围制 作 马 歇 尔 试 件确 定 沥 青 的 最 佳 用 量算 出 空 隙 率确 认 集 料 间 粘 结 力流 淌 特 性集 料 间 粘 结 力集 料 级 配沥 青 膜 厚磨 耗 试 验吸 声 性 的 确 定游 标 卡 尺 法驻 波 管 法确 定 沥 青 的 容 许 范 围各 项 性 能 试 验磨 耗 试 验 、 车 辙 试 验 、 流 淌 试 验空 隙 率 、 渗 透 系 数确 定 设 计 沥 青 用 量试 验 拌 和确 定 沥 青 的 共 同 范 围 集料的配合比设计方法集料的配合比设计方法 粗集料的空隙率 试验条件 集料重量：900 克 试验方法：采用马歇尔试验击实机具，

28、 在试样的单侧击实 100 次。 （1）求得单位容积重量。 （2）求得粗集料空隙： （1 单位容积重量/集料比重） 。 细集料的含量 由下式求算细集料的含量 细集料比重粗集料单位容积重量目标空隙率粗集料空隙率的比重粗集料单位容积重量目标空隙率粗集料空隙率细集料量100%AsAs 低噪声沥青混合料集料配合比设计实例低噪声沥青混合料集料配合比设计实例 下列筛孔尺寸（mm）的集料重量百分率（%） 编号 目标孔隙率（%） 19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 砂重量（%） 矿粉重量（%） 1# 25 0 2.5 5.5 78 3.0 0 6.5 4.5 2# 20 0 2.5 76 4.5

29、 0 12.5 4.5 3# 15 2.5 0 67.5 10.5 0 15 4.5 沥青滴落试验沥青滴落试验磨耗磨耗试验试验机机（ （by Los angels Machine)试验试验前前试验试验后后流淌试验流淌试验最正确沥青用量确定方法最正确沥青用量确定方法沥沥青用量青用量(%)(%)流淌流淌量量 (%)(%)小小大大大大小小最佳最佳沥沥青用量青用量最正确沥青用量确实定最正确沥青用量确实定 沥青用量（%） 2.5 3 3.5 4 4.5 5 1# 5.06 5.26 5.63 4.92 5.04 4.15 2# 5.45 5.74 5.86 5.61 5.67 4.93 3# 稳定度（K

30、N） 4.95 5.92 6.13 6.0 5.51 4.21 用马歇尔实验方法是不可能确定出低用马歇尔实验方法是不可能确定出低噪声沥青混合料的最正确沥青用量噪声沥青混合料的最正确沥青用量密级配沥青混和料低噪声沥青混合料沥青含量( %)稳定度()最佳用量在稳定度在稳定度-沥青用量的曲线上没有峰值点沥青用量的曲线上没有峰值点 低噪声沥青混合料的性能指标分析低噪声沥青混合料的性能指标分析 与混合料性质相关联的特性与混合料性质相关联的特性 1 1沥青胶浆流变性能沥青胶浆流变性能 2 2流淌性质流淌性质 3 3集料间的粘结力集料间的粘结力与功能性相关联的特性与功能性相关联的特性 1 1空隙率空隙率 2

31、 2吸声性吸声性 3 3透水性透水性 4 4导热性导热性与耐久性相关联的特性与耐久性相关联的特性 1 1回弹模量回弹模量 2 2间接张拉强度间接张拉强度 3 3静压蠕变静压蠕变 4 4浸水剩余强度浸水剩余强度 5 5水稳性水稳性 6 6高温性能车辙高温性能车辙 7 7抗滑性抗滑性 沥青胶浆流变性能沥青胶浆流变性能参数参数含义含义与路面使用性能的关系与路面使用性能的关系损失角损失角简谐运动时粘弹物体应力应变间之时差除简谐运动时粘弹物体应力应变间之时差除以角速度（以角速度（rad），损失角），损失角可判定物体粘可判定物体粘弹性质。弹性质。较低的较低的则可以提供弹性，则可以提供弹性，使沥青胶浆有良好

32、的变形使沥青胶浆有良好的变形回复能力回复能力复剪模量复剪模量G*简谐运动时粘弹物体应力应变间之振幅比。简谐运动时粘弹物体应力应变间之振幅比。复剪模量愈大之沥青胶浆可承受愈大之交复剪模量愈大之沥青胶浆可承受愈大之交通荷重；反之复剪模量愈小之沥青胶浆，通荷重；反之复剪模量愈小之沥青胶浆，承受之交通荷重能力愈小。承受之交通荷重能力愈小。较高的较高的G*可增加劲度，抵可增加劲度，抵抗变形抗变形弹性模量弹性模量G复剪模量的实数部分。弹性模量（复剪模量的实数部分。弹性模量（G）可）可视为弹性物体之杨氏系数视为弹性物体之杨氏系数粘性模量粘性模量G复剪模量的虚数部分。粘性模量（复剪模量的虚数部分。粘性模量（G

33、）可视为结构物体之阻尼（可视为结构物体之阻尼（damping）。）。复剪动性粘度复剪动性粘度一般简称粘滯度一般简称粘滯度正切损失正切损失tan粘性模量对弹性模量之比值粘性模量对弹性模量之比值流淌性质流淌性质流淌试验主要用来确定低噪声沥青混合料中最大沥青用量流淌试验主要用来确定低噪声沥青混合料中最大沥青用量 烧杯法烧杯法 平盘法平盘法 网笼法网笼法 底部俯视图侧面流淌性质流淌性质 沥青含量 沥青品种 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 SBR 改性沥青 0.4 1.6 2.9 4.1 7.8 10.2 14.7 SBR 改性沥青+0.3%木质纤维 0.2 0.7 1.1 1.7 2.5 3.

34、8 5.3 SBS 改性沥青 0.4 1.5 2.6 4.3 8.4 11.0 15.8 SBS 改性沥青+0.3%木质纤维 0.1 0.3 0.8 1.2 1.9 3.6 4.5 试验采用2#集料级配，另外为了比较，使用了四种种粘结剂，即SBR改性沥青、添加了0.3%木质纤维的SBR改性沥青、SBS该性沥青和添加了0.3%木质纤维的SBS改性沥青。由以上的试验结果，可概略地确定沥青添加量的界限值，确定添加量的界限值是以沥青的损失率急剧变化的点为基准点。值得指出的是：参加木质纤维，混合料中沥青的用量有所增加。 集料间的粘结力010203040506022.533.544.555.5沥 青 用

35、量 （ %）损 失 比 （ %）SBR改 性 沥 青 ， 孔 隙 率 20%2 02 22 42 62 83 03 23 43 61 01 52 02 53 0孔隙率（% ）损失比（% ）沥青用量3 . 5 %沥青用量与损失量的关系沥青用量与损失量的关系 孔隙率与损失量的关系孔隙率与损失量的关系 集料间的粘结力依赖于沥青的用量和孔隙率，因此为了确保一定的集料间粘结力，有必要设置沥青用量的下限，通常把损失量急剧减少的变化点做为大致的标准；另外孔隙率对集料间粘结力的影响，可通过滚筒式磨耗试验的损失量进行确认。 通过洛杉矶磨耗Cantabro试验来确定，同时用来确定低噪声沥青混合料中最小沥青用量。空

36、隙率 全部空隙率全部空隙率 连通空隙率连通空隙率 100VBVVc各级配的空隙率各级配的空隙率级配种类全部空隙率（%）连通空隙率（%）粗粒级配22.618.7中央级配20.116.4细粒级配17.312.5吸声性吸声性 吸声率的定义 2麦克风法测定系统流程图 及照片 不不连连通通空空隙隙（不不与与外外部部连连接接）连连通通空空隙隙（与与外外部部连连接接）低噪声沥青路面的空隙特征吸声性吸声性 采用100mm的一定厚度(目标值为60mm)的圆形试样，取整体孔隙率为13.8%27.5%，试样厚度分别为3cm、6cm、9cm，用双麦克风法测定。 随着孔隙率的增加，在500Hz前后的峰值在形成的同时向高

37、频波方向移动，随着试样厚度的增加，峰值的位置是向低频波方向移动的。低噪声沥青路面显示出了有峰值的吸声率特性，峰值、峰值频率是孔隙率、路面厚度等的函数。但路面厚度超过一定数值后，其对吸声率没有影响；孔隙率小于15%时，其吸声率较小。因此从降低交通噪音的角度出发，有必要把路面厚度控制在5cm、 孔隙率控制15%以上。 不同孔隙率下的吸声率 不同试件厚度下的吸声率 吸声性吸声性模拟现场吸声率的测定模拟现场吸声率的测定 现场测定与室内测定比较现场测定与室内测定比较 现场测定时入射声波流现场测定时入射声波流 吸声率的峰值频率偏向高频一边，吸声率的峰值频率偏向高频一边，而在低频一边，吸声率在增大。而在低频

38、一边，吸声率在增大。 吸声性吸声性 孔隙堵塞孔隙堵塞 可以看出由于孔隙堵塞，吸声率的峰值在减低。有峰值的吸声率特性是由于低噪声沥青路面内部声波的传递引起的，而孔隙堵塞阻碍了声波的传递，那么峰值消失就是必然的结果。 透水性 透水仪透水仪 底座开孔直径为200mm，筒内径100mm，筒底500mm，透水筒壁从下到上标有经标定的整百毫升数 1300150017001900210023002500270029003100330035001214161820222426孔隙率(%)渗透 系数(ml/min)孔隙率V与透水系数k之间呈多项式关系，其趋势是随孔隙率V的增大而迅速增加。因此由试验结果来推断的话

39、，孔隙率应在20%以上，不能起透水作用独立孔隙率在15%左右。 导热性导热性 采用尺寸300mm300mm50mm的车辙板试件孔隙率（%） 14 15 18 20 21 25 27 导热系数（w/(mk)） 0.96 0.79 0.63 0.51 0.42 0.39 0.38 随着沥青混合料孔隙率增大，导热系数逐渐减少，当孔隙率到达一定程度后，其导热系数的减少将变得缓慢，并且逐渐接近其水平渐近线。本试验发现，当孔隙率超过25%时，其导热系数的降低已很缓慢而逐渐趋于稳定。因此，从导热系数角度考虑，低噪声路面在铺筑时，其摊铺和碾压的温度，都应比密级配沥青路面要高，否那么压实度达不到标准，路面容易出

40、现车辙等病害。回弹模量回弹模量 低噪声沥青混合料的回弹模量低噪声沥青混合料的回弹模量结合料种类回弹模量（MPa）1520SBR改性沥青845473SBR改性沥青+木质纤维1103768结合料的种类和温度对低噪声沥青混合料的影响较大。为了保证低噪声沥青混合料有较高的模量，添加一定量的木质纤维是必要的。 间接张拉强度间接张拉强度 低噪声沥青混合料的间接张拉强度低噪声沥青混合料的间接张拉强度结合料种类间接张拉强度（MPa）SBR改性沥青0.93SBR改性沥青+木质纤维1.14静压蠕变静压蠕变 低噪声沥青混合料的蠕变模量低噪声沥青混合料的蠕变模量结合料种类结合料种类蠕变模量（蠕变模量（MPa）SBR改

41、性沥青改性沥青268SBR改性沥青改性沥青+木质纤维木质纤维394浸水剩余强度浸水剩余强度 利用美国利用美国AASHTO T283进行浸水剩余强度进行浸水剩余强度(TSR)试验试验 低噪声沥青混合料的浸水剩余强度低噪声沥青混合料的浸水剩余强度结合料种类结合料种类浸水前试件强浸水前试件强度（度（MPa）浸水后试件强度浸水后试件强度（MPa）TSR（%）SBR改性沥青改性沥青5.864.6178.63%SBR改性沥青改性沥青+木质纤维木质纤维6.235.5989.74%水稳性水稳性 孔隙率（%） 马歇尔稳定度（KN） 残留马歇尔稳定度(%) 15 5.86 86.3 20 5.54 82.7 25

42、 4.93 79.1 注：结合料为SBR改性沥青，用量为3.5%。混合料孔隙率越大，其马歇尔稳定度和残留马歇尔稳定就越低，就本试验的结果看，孔隙率在20% 左右是能满足要求的。 高温性能高温性能 车辙主要有三大类，即磨耗型车辙、压密型车辙和失稳型车辙 压密型车辙压密型车辙失稳型车辙失稳型车辙高温性能高温性能 孔隙率 （%） 时间（min） 15 20 25 1 0.35 0.42 0.54 5 0.83 0.97 1.08 10 0.97 1.26 1.74 15 1.12 1.43 2.03 30 1.24 1.57 2.26 45 1.31 1.68 2.39 60 1.38 1.85 2

43、.58 动稳定度（次） 6000 3706 3316 注：结合料为SBR改性沥青，用量为3.5%。随着孔隙率的增加，动稳定度衰减得很快，因此，孔隙率不能太大。 抗滑性抗滑性 孔隙率（% ） 1 5 2 0 2 5 摩擦系数（B P N ） 5 2 5 7 6 1 孔隙率（%） 15 20 25 构造深度（mm） 1.03 1.37 1.94 随着孔隙率的增大，混合料的摩擦系数有所提高，构造深度增大 ，抗滑性愈好。低噪声沥青路面抗滑性能值低噪声沥青路面抗滑性能值路段名称测定的摆值规定指标宝鸡牛背4846西安咸阳机场高速公路50勉县宁强高速公路48低噪声沥青路面的结构设计低噪声沥青路面的结构设计

44、结构组合设计结构组合设计 下封层设计下封层设计 排水设计排水设计 结构组合设计结构组合设计 一个完整的路面结构设计应包括材料的组成、结构的组合、厚度的计算和本钱费用分析四大局部低噪声沥青路面结构组合原那么 适应行车荷载作用的要求 在各种自然因素作用下稳定性好 考虑结构层的特点 结构层厚度计算原那么 低噪声沥青路面的上面层厚一般为45cm 低噪声沥青混合料上面层（LNA -13） 5cm 细粒式 SBS 改性沥青混凝土中面层（AC-13I） 5cm 中粒式沥青混凝土下面层（AC-20I） 6cm 石灰粉煤灰碎石（6:14:80） 33cm 石灰粉煤灰土（10:30:60） 20cm 下封层设计下封层设计 下封层的作用下封层的作用 防水抗渗、层间联结、传递荷载、提高强度 下封层对材料的要求下封层对材料的要求 下封层配合比设计要点下封层配合比设计要点沥青用量与粘附砂量关系曲线沥青用量与粘附砂量关系曲线 图解法确定最正确沥青用量图解法确定最正确沥青用量 排水设计排水设计 横向排水设施横向排水设施 边缘排水系统结构示意图边缘排水系统结构示意图 边缘排水系统设置示意图 低噪声沥青路面的施工低噪声沥青路面的施工 低噪声沥青路面施工对机械要求低噪声沥青路面施工对机械要求 施工温度控制施工温度控制 混合料的拌制混合料的拌制 低噪声混合料的运输与摊铺低噪声混合料的运输与摊铺 低噪