本實用新型涉及道路建筑技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，涉及一種微表處降噪路面。
背景技術(shù)：
我國汽車保有量已經(jīng)位居世界第三，隨著汽車流量的急劇增加不可避免地帶來了噪聲污染。尤其是城市道路交通噪聲污染日益嚴(yán)重，已逐漸成為我國城市環(huán)境的一大公害，嚴(yán)重地影響著城市居民的正常生活和身心健康。《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》將70dB、55dB作為白天和夜間的環(huán)境噪聲控制標(biāo)準(zhǔn)，超過這一限值，會對人和自然產(chǎn)生危害。世界衛(wèi)生組織在英國《新科學(xué)家》周刊發(fā)表的報告警告說，噪音是引起緊張和導(dǎo)致很多人死亡的重要原因，在歐洲，心臟疾病或中風(fēng)死亡的人中，有3％是因為交通噪音所致，全球每年可能有21萬人死于噪音。國內(nèi)醫(yī)學(xué)專家認(rèn)為，一般情況下，超過60dB的噪音將給人類帶來損傷，80、90以上dB的噪音就會使聽力受損，而呆在100～120dB的空間內(nèi)，如無意外，一分鐘就會暫時性失聰即致聾。如何提供一種既能滿足技術(shù)性能又具用降噪功能的路面結(jié)構(gòu)，是目前路面工程研制的熱點。
微表處是由改性乳化瀝青、礦料、水、填料和添加劑按特定的比例拌合并通過專業(yè)施工機械均勻攤鋪于道路表面的鋪裝層，可顯著提高道路的使用性能、滿足迅速(1h內(nèi))開放交通的道路養(yǎng)修要求。近年來，微表處鋪裝技術(shù)表現(xiàn)出延長使用壽命，保持較高的抗滑和耐磨性能、開放交通快、擁有良好的車轍修復(fù)功能及封閉效果明顯、經(jīng)濟效益和環(huán)保效益高的優(yōu)勢。但是微表處鋪裝路面的行車噪聲明顯高于其他瀝青路面，不僅嚴(yán)重影響駕乘人員的舒適性，更影響到城市環(huán)境及居民生活質(zhì)量。此外，由于微表處路面易受外界環(huán)境因素、施工工藝及交通載荷的影響，導(dǎo)致其長期技術(shù)性能下降明顯。
傳統(tǒng)的微表處混合料一般呈懸浮密實結(jié)構(gòu)，粗集料之間的離散性加大，粗細(xì)集料分布極易不均勻，難以形成骨架結(jié)構(gòu)；同時微表處鋪裝層厚度僅為10mm左右，而其混合料的最大公稱粒徑可達(dá)9.5mm，加之可能存在一定數(shù)量的針片狀礦料，故其凸起明顯及不同粒徑礦料疊加超限等現(xiàn)象普遍出現(xiàn)，進(jìn)而使微表處路面上形成相當(dāng)數(shù)量的不同高度的凸起，在形成較大構(gòu)造深度的同時，也加劇了路面與輪胎間的碰撞、振動及撞擊作用，從而使微表處路面噪聲顯著增大。
針對相關(guān)技術(shù)中的問題，目前尚未提出有效的解決方案。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對相關(guān)技術(shù)中的上述技術(shù)問題，本實用新型提出一種微表處降噪路面，能夠利用綜合降噪治理技術(shù)，構(gòu)建復(fù)合型降噪微表處鋪裝層，達(dá)到有效降低路面噪聲的效果，同時實現(xiàn)提高路面性能穩(wěn)定性的目的。
為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：
一種微表處降噪路面，包括由下往上依次設(shè)置的路基層、第一水泥穩(wěn)定碎石基層、第二水泥穩(wěn)定碎石基層、第三水泥穩(wěn)定碎石基層、瀝青透層、熱拌瀝青混合料下面層、熱拌瀝青混合料中面層、熱拌瀝青混合料表面層、復(fù)合型降噪微表處鋪裝層。
進(jìn)一步的，所述復(fù)合型降噪微表處鋪裝層的混合料包括鋼渣和橡膠粉。
優(yōu)選的，所述水泥穩(wěn)定碎石基層(1～3層)各層厚度均為16-20cm。
優(yōu)選的，所述熱拌瀝青混合料下面層的厚度為6-10cm。
優(yōu)選的，所述熱拌瀝青混合料中面層的厚度為4-8cm。
優(yōu)選的，所述熱拌瀝青混合料表面層的厚度為3-5cm。
進(jìn)一步的，所述復(fù)合型降噪微表處鋪裝層經(jīng)輕碾壓工藝處理。
本實用新型的有益效果：(1)復(fù)合型降噪微表處與傳統(tǒng)微表處相比，具有更為充分的時間進(jìn)行攤鋪成型、施工可操作性強及混合料固化程度好的技術(shù)優(yōu)勢；其高溫性能(動穩(wěn)定度：2980次/mm)提高89.2％；其低溫性能(低溫抗彎破壞應(yīng)變με)提高23.3％；其抗滑性能略有下降(其中：構(gòu)造厚度為0.75mm，下降37.5％；摩擦系數(shù)為70下降6.7％)，但仍滿足規(guī)范要求；抗剪性能(0.6MPa)提高42.9％；
(2)復(fù)合型降噪微表處的降噪性能顯著，相比普通微表處路面，其吸聲降噪性能提高了25％，減振性能提高了17.4％，同時其降噪性能長期穩(wěn)定，后期降噪性能提高3.6％。故復(fù)合降噪微表處的降噪優(yōu)勢明顯，可以有效彌補傳統(tǒng)微表處路面的技術(shù)缺陷，因此復(fù)合型降噪微表處的應(yīng)用有十分積極的現(xiàn)實意義；
(3)復(fù)合型降噪微表處與普通微表處相比，復(fù)合型降噪微表處長期使用性能穩(wěn)定：在多次車輪荷載的反復(fù)作用下，降噪微表處混合料的構(gòu)造深度和摩擦系數(shù)產(chǎn)生一定衰減，但仍滿足規(guī)范要求；
(4)復(fù)合型降噪微表處采用鋼渣和膠粉作為混合料組成部分，不僅可以提高降噪性能，更能充分利用廢舊材料，符合可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境友好的建設(shè)理念。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是根據(jù)本實用新型實施例所述的微表處降噪路面的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中：
1、路基；2、第一水泥穩(wěn)定碎石基層；3、第二水泥穩(wěn)定碎石基層；4、第三水泥穩(wěn)定碎石基層；5、瀝青透層；6、熱拌瀝青混合料下面層；7、熱拌瀝青混合料中面層；8、熱拌瀝青混合料表面層；9、復(fù)合型降噪微表處鋪裝層。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。
如圖1所示，根據(jù)本實用新型實施例所述的一種微表處降噪路面，包括由下往上依次設(shè)置的路基1、第一水泥穩(wěn)定碎石基層2、第二水泥穩(wěn)定碎石基層3、第三水泥穩(wěn)定碎石基層4、瀝青透層5、熱拌瀝青混合料下面層6、熱拌瀝青混合料中面層7、熱拌瀝青混合料表面層8、復(fù)合型降噪微表處鋪裝層9。
所述復(fù)合型降噪微表處鋪裝層9的混合料包括鋼渣和橡膠粉。
所述第一水泥穩(wěn)定碎石基層2、第二水泥穩(wěn)定碎石基層3、第三水泥穩(wěn)定碎石基層4的厚度均為16-20cm。
所述熱拌瀝青混合料下面層6的厚度為6-10cm。
所述熱拌瀝青混合料中面層7的厚度為4-8cm。
所述熱拌瀝青混合料表面層8的厚度為3-5cm。
所述復(fù)合型降噪微表處鋪裝層9經(jīng)輕碾壓工藝處理。
其中，礦料各項技術(shù)指標(biāo)如下：
其中，改性瀝青混凝土層中改性乳化瀝青技術(shù)指標(biāo)的實測結(jié)果如下：
其中，水泥各項技術(shù)指標(biāo)如下：
其中，路用鋼渣技術(shù)指標(biāo)的實測結(jié)果如下：
其中，橡膠粉各項技術(shù)指標(biāo)的實測結(jié)果如下：
在具體使用時，根據(jù)本實用新型所述的微表處降噪路面，通過優(yōu)化微表處材料級配構(gòu)成、添加符合技術(shù)要求的橡膠粉及利用鋼渣替換粗骨料的組合方案，可以有效提高微表處混合料的降噪性能，并且改善微表處混合料的柔韌性、水穩(wěn)性及耐磨性等路用性能。
技術(shù)設(shè)計階段1：
鑒于鋼渣作為新型的筑路材料，不僅具有強度高、耐磨耗、低壓碎值、顆粒形狀良好及化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的特點；尤其利用鋼渣較大的孔隙率，可顯著改變聲波的傳播路徑，起到消耗聲能的作用，達(dá)到了有效降低噪聲的效果。由于鋼渣和乳化瀝青的結(jié)合性較差，過多的鋼渣會使微表處混合料發(fā)生離析，因此鋼渣的粒徑及摻量需嚴(yán)格控制。
本階段采用鋼渣替換4.75mm檔礦料進(jìn)行鋼渣降噪微表處混合料配合比設(shè)計，同時調(diào)整優(yōu)化微表處混合料中礦料(含鋼渣)級配組成，構(gòu)成不同的混合料結(jié)構(gòu)，通過試驗選擇有利于降低路面噪聲的級配類型，可以達(dá)到提高微表處混合料降噪性能的目的。因此，首先進(jìn)行鋼渣微表處配合比設(shè)計(包括：礦料級配、瀝青用量、外加水量及水泥摻量)，得到路用 性能滿足規(guī)范的要求，同時降噪性能較優(yōu)的3組微表處配合比方案。(本試驗采用駐波管法測定微表處混合料的吸聲系數(shù)，并以最大吸聲系數(shù)作為評價混合料降噪性能的關(guān)鍵指標(biāo)。)技術(shù)設(shè)計階段2：
由于礦料級配、鋼渣、橡膠粉摻量及細(xì)度等因素都影響微表處混合料的降噪性能，因此本階段采用正交試驗設(shè)計方法，進(jìn)行復(fù)合降噪微表處混合料的配合比設(shè)計，量化分析各影響因素，確定關(guān)鍵影響因素、優(yōu)化降噪配合比組合，最終在滿足微表處路用性能要求的基礎(chǔ)上，達(dá)到最優(yōu)的降噪效果。
其中，正交試驗的三個影響因素為：配合比(階段1確定)、膠粉目數(shù)及膠粉摻量；駐波管法測定的降噪微表處混合料的最大吸聲系數(shù)作為評價混合料降噪性能的關(guān)鍵指標(biāo)；可拌合時間、粘聚力水平(30min及60min)、輪轍橫向變化率及濕輪磨耗損失(1h及6d)作為評價其路用性能的技術(shù)指標(biāo)。
技術(shù)設(shè)計階段3：
本階段模擬膠輪壓路機進(jìn)行輕度壓實，以達(dá)到提高微表處路面性能穩(wěn)定性及使用壽命，同時降低微表處路面噪聲的目的。利用試驗平臺進(jìn)行路面性能和降噪性能的影響評價，以確定滿足路面性能及降噪性能最佳的壓實參數(shù)及工況。
技術(shù)要點包括：(1)復(fù)合微表處混合料試件的制作流程；(2)輕碾壓實相關(guān)技術(shù)參數(shù)：設(shè)置碾壓成型機的靜線荷載為154kN/cm，碾壓次數(shù)為5次，碾壓速度為3.5km/h；(3)路用性能評價指標(biāo)包括：動穩(wěn)定度、低溫抗彎破壞應(yīng)變、構(gòu)造深度及摩擦系數(shù)和抗剪強度；降噪性能評價指標(biāo)包括：最大吸聲系數(shù)和VLzeq(鉛垂向等效連續(xù)振級值)。
技術(shù)設(shè)計階段4：
基于以上3個技術(shù)設(shè)計階段，本階段采用多功能車轍試驗儀作為基礎(chǔ)實驗平臺，進(jìn)行長期使用性能的評價：每隔一段試驗時間(相當(dāng)一定累計交通量)測定其構(gòu)造深度及摩擦系數(shù)或取其芯樣測定吸聲系數(shù)，得到降噪微表處路面在累計交通荷載作用下抗滑性能及降噪性能的變化曲線。經(jīng)過比選，確定長期使用性能最優(yōu)的復(fù)合降噪微表處方案。
本研究采用多功能車轍試驗儀作為基礎(chǔ)實驗平臺，試驗儀通過油壓驅(qū)動試驗輪與試驗底板分別進(jìn)行橫向及縱向的周期性運動，可實現(xiàn)輪胎與路面之間相互作用狀況的真實模擬，以評價降噪微表處路面的長期使用性能。其中，底板可以同時加載2塊試件(平面尺寸：300mm×300mm)，且該基礎(chǔ)試驗平臺在密封艙中進(jìn)行工作，既能有效控制艙內(nèi)溫度和濕度，也可以通過調(diào)節(jié)燈光模擬微表處路面日照老化過程，因此本試驗平臺是一個全天候的表面功能模擬系統(tǒng)。
綜上所述，借助于本實用新型的上述技術(shù)方案，本實用新型：(1)復(fù)合型降噪微表處與傳統(tǒng)微表處相比，具有更為充分的時間進(jìn)行攤鋪成型、施工可操作性強及混合料固化程度好的技術(shù)優(yōu)勢；其高溫性能(動穩(wěn)定度：2980次/mm)提高89.2％；其低溫性能(低溫抗彎破壞應(yīng)變με)提高23.3％；其抗滑性能略有下降(其中：構(gòu)造深度為0.75mm，下降37.5％；摩擦系數(shù)為70下降6.7％)，但仍滿足規(guī)范要求；抗剪性能(0.6MPa)提高42.9％；(2)復(fù)合型降噪微表處的降噪性能顯著，相比普通微表處路面，其吸聲降噪性能提高了25％，減振性能提高了17.4％，同時其降噪性能長期穩(wěn)定，后期降噪性能提高3.6％。故復(fù)合降噪微表處的降噪優(yōu)勢明顯，可以有效彌補傳統(tǒng)微表處路面的技術(shù)缺陷，因此復(fù)合型降噪微表處的應(yīng)用有十分積極的現(xiàn)實意義；
(3)復(fù)合型降噪微表處與普通微表處相比，復(fù)合型降噪微表處長期使用性能穩(wěn)定：在多次車輪荷載的反復(fù)作用下，降噪微表處混合料的構(gòu)造深度和摩擦系數(shù)產(chǎn)生一定衰減，但仍滿足規(guī)范要求；
(4)復(fù)合型降噪微表處采用鋼渣和膠粉作為混合料組成部分，不僅可以提高降噪性能，更能充分利用廢舊材料，符合可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境友好的建設(shè)理念。
同時，經(jīng)過輕碾壓工藝后，本實用新型：
1)對比常規(guī)方式成型的降噪微表處混合料，經(jīng)過輕碾壓實后，各降噪微表處混合料的高溫性能均得到了顯著提高。
2)通過輕碾壓實后，各降噪微表處混合料的抗滑性能略有降低，其中構(gòu)造深度都有所降低，但各降噪微表處混合料抗滑性能仍滿足規(guī)范的相關(guān)要求。
3)對比常規(guī)成型方式，經(jīng)過輕碾壓實后，各降噪微表處混合料的抗剪強度均得到了不同程度的提高。
4)通過吸聲降噪性能測試：經(jīng)過輕碾壓實后，各降噪微表處混合料的最大吸收系數(shù)普遍提高。
5)通過減振降噪性能測試：輕碾壓實工藝可以使各降噪微表處混合料的振級值發(fā)生了不同程度的下降，表明輕碾壓實工藝一定程度上可以提高各降噪微表處的減振降噪性能。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。