基于水泥路面槽参数的表面功能研究

为降低隧道混凝土路面交通事故,采用手动铺砂法、动态摩擦测试仪法、车载声强(OBSI)轮胎/路面噪声测试法对于刻槽水泥混凝土路面的构造深度、动态摩擦系数、轮胎/路面噪声进行了对比研究,结果表明:相同槽参数下,纵向刻槽动态摩擦系数稍大于横向刻槽;纵向噪声水平、最大声压级小于横向刻槽路面;随着槽深的减小、槽间距的增加,构造深度减小;槽间距的增大,纵向刻槽路面噪声、最大声压级随之减小;槽深增大,纵向刻槽路面噪声增大。     

基于随车声强法的水泥混凝土路面噪声特征

利用随车声强法对5条不同水泥混凝土路面噪声特征进行了测试,分析了露石水泥混凝土与刻槽水泥混凝土路面噪声水平的差异,得到了车辆以60km/h速度下测试路段的1/3倍频程频谱分布特征。结果表明:露石水泥混凝土路面比刻槽水泥混凝土路面噪声水平低4.1~8.2dB;而横向等间距刻槽水泥混凝土路面噪声要比纵向刻槽水泥混凝土路面高出0.8~4dB;随着槽间距的增大,横向刻槽水泥混凝土路面噪声逐渐增大,且呈线性增长;水泥混凝土路面/轮胎相互作用噪声频谱主要分布在200~3 150 Hz之间;随着1/3倍频程频率的增加,声压级会逐渐增大,增大到一定值时就会逐渐减小,最大声压级对应的频率一般在800~2 000 Hz之间;露石路面和纵向刻槽的频谱曲线没有出现噪声尖峰,而横向刻槽水泥混凝土路面存在明显的噪声尖峰。     

多孔水泥混凝土路面降噪性能研究

通过对多孔混凝土材料的声学性能以及多孔水泥混凝土路面的路面/轮胎噪声量测,对比分析了不同结构、不同厚度时多孔路面的实际降噪效果与噪声频率分布。研究发现:在相同的孔隙率与表面抗滑构造的条件下,8 cm厚的多孔水泥混凝土面层就有最佳的降噪效果。     

基于路面表面纹理的轮胎/路面噪声分析

采用全自动路面纹理测量系统和随车声强法分别对路面表面纹理及轮胎/路面噪声进行测试,并对路面最大纹理深度以及路面声压水平进行分析,结果显示,拉毛+横向不间距刻槽路面的声压水平最大(为108.5d B),且声压变异系数较大,易产生尖锐噪声;拉毛、拉毛+横向等间距刻槽、纵向等间距刻槽+拉毛及金刚石磨耗路面声压水平较低,且变异性也较小;不同类型的路面横向和纵向最大纹理深度与轮胎/路面噪声具有一定的相关性,通过路面纹理与路面声压水平相关性的研究对水泥混凝土路面抗滑处理施工中具有一定的指导意义。     

露石水泥混凝土路面性能研究

介绍了露石水泥混凝土路面的基本原理,分析了其有别于普通水泥混凝土的特殊施工工艺.通过室内试验,研究了露石水泥混凝土路表的抗滑性、降噪性、反光性、排水性等工程特性.研究发现,露石水泥混凝土路面的抗滑值与路表露石度、构造深度具有明显的相关性,当租集料最大粒径为16 mm时,有最佳露石度和最佳构造深度存在,此时路面抗滑值处于最大值;与普通水泥混凝土路面相比较,露石水泥混凝土路面的降噪效果好,且随着车速的增加降噪效果愈明显;露石水泥混凝土路面丰富的微观和宏观构造能对强光产生漫反射,且容水能力大,其防眩性和排水性好.研究结果表明,露石水泥混凝土具有优良的路面特性,是一种很有发展前途的新型路面.     

水泥混凝土路面刻槽对轮胎/路面噪声影响分析

基于国内外研究,综述了轮胎/路面噪声的产生机理;针对水泥混凝土路面刻槽,分析了刻槽间距对轮胎/路面噪声的影响,阐述了横向不等间距刻槽及纵向刻槽的降噪机理.     

基于压力胶片技术的隧道纹理化路面抗滑性能研究

针对隧道水泥混凝土路面出现的抗滑性能不足的问题,从胎/路接触摩擦机理的理论分析出发,采用高精度压力胶片测试技术分别测试新型纹理化路面、沥青路面、刻槽路面及光滑水泥板上的轮胎接触应力分布,并根据相应的测试方法提出对应的评价指标。基于胎/路接触特性提出有效接触率指标评价轮胎接触界面的抗滑构造丰富度,以填补构造深度的缺陷。采用应力分布集中度指标描述轮胎接触应力集中效应,进而反映路表构造与轮胎橡胶的啮合作用。通过现场试验建立应力分布集中度与横向力系数之间的关系。结果表明:与传统上的认识不同,轮胎胎面橡胶与实际粗糙路面构造的接触为典型的点接触状态;有效接触率指标可以很好地表征汽车轮胎与路表构造接触的充分程度,随着路面构造粗糙度的增加,有效接触率下降;应力分布集中度指标与横向力系数之间呈现良好的线性相关关系;纹理化路面的粗糙构造对轮胎橡胶的嵌挤作用产生的应力集中有助于提高路面的抗滑摩擦系数,也进一步验证了纹理化措施对改善水泥混凝土路面抗滑性能的有效性。所选用的柔性压力胶片测试技术稳定可靠,操作简单,为水泥路面的抗滑性能评价与抗滑构造设计优化提供了新的思路。     

多孔水泥混凝土降噪性能试验研究

路面/轮胎噪音是交通噪声的主要来源之一,修建多孔路面面层是降低路面噪声的有效手段。文章分析了路面/轮胎噪音的形成机理,通过室内试验对多孔水泥混凝土的声学性能进行了研究,分析了有效孔隙率、孔径大小以及厚度对吸声系数的影响,建立了实际降噪值与有效孔隙率、孔径大小的关系,得出了吸声性能及宣泄气体能力最佳的多孔水泥混凝土的主要指标。     

SMA路面降噪机理分析

文中介绍了轮胎／路面噪声产生机理，并通过室内轮胎／路面振动试验和沥青混合料动态力学参数测试，初步分析了SMA路面降低轮胎／路面噪声的机理。结果表明，SMA路面衰减轮胎振动能力明显优于普通AC路面，其降噪机理在于材料的内部阻尼和路表纹理。     

沥青路面三维纹理构造特征研究

通过利用路面纹理测量系统,扫描和提取密级配AC-13和AC-16沥青路面混凝土三维纹理数据,利用MATLAB软件重构沥青混凝土路面三维纹理模型,计算和分析沥青路面三维纹理构造参数,研究三维纹理构造参数与抗滑性能指标的关系以及路面三维纹理构造深度与路面有效接触面积比之间的关系。研究表明,路面三维纹理构造参数与抗滑性能之间具有良好的线性关系;沥青路面纹理构造深度可以为实际道路上轮胎嵌入路面纹理的构造深度与抗滑性能的影响提供理论依据。     

橡胶水泥混凝土力学特征及降噪性能研究

为研究橡胶水泥混凝土的力学特性与降噪性能,对橡胶水泥混凝土的模量和强度指标与胶粉掺量、颗粒大小的关系展开试验分析,并基于复合材料微分法计算比较了橡胶水泥混凝土的弹性模量指标;对试验路进行噪声测试,研究橡胶水泥混凝土路面的降噪效果.结果表明：橡胶水泥混凝土的弹性模量及抗压强度随胶粉掺量的增大而减小,抗弯拉强度先增大后减小;胶粉颗粒越大,橡胶水泥混凝土的模量越大,但下降趋势越明显,抗弯拉及抗压强度随橡胶颗粒增大而较小,得出掺量为0.024体积分数,40目颗粒大小较为合适;在高速行车时,橡胶水泥的降噪性能较为显著.     

水泥混凝土路面噪声降低措施分析

基于对水泥混凝土路面-轮胎相互作用时产生的泵吸作用、振动作用、空气动力特性等噪声形成机理和相关影响因素的分析,指出降低水泥混凝土路面噪声可以从噪声源和传播途径2个方面着手。通过改变路面结构和改进施工工艺等措施,能够将水泥混凝土路面的噪声降低到人们可以接受的程度。     

轮胎／路面噪声机理与降噪路面

轮胎／路面噪声是车辆噪声的重要声源,其形成机理十分复杂。文中在国内外学者研究的基础上,系统地总结了轮胎／路面噪声源的产生机理和噪声增强机理,分析了轮胎／路面噪声特性及影响因素,并给出了降噪路面设计原则。     

国外路表纹理和路面噪声研究综述

介绍了国外路表纹理和噪声的研究。调查表明:1)采用纵向刨磨工法可以有效减小轮胎与路面作用产生的噪声,改善路面的平整度,并延长路面的使用年限;2)露石混凝土路面可以提供足够的抗滑能力并减小行车的轮胎碾压噪声;3)正确选择混合料级配和结合料含量,使集料间的空隙处于最理想的状况,可以使水泥混凝土排水路面表面对噪声的吸收达到最大化,但是其疲劳性能仍需改善;4)广泛调查表明波特兰水泥混凝土路面(PCC)的噪声比密级配热拌沥青混合料(HMA)路面的大3 dB(A)左右;5)橡胶沥青开级配磨耗层(OGFC)和双层排水沥青路面分别在北美和欧洲被广泛应用,瑞典和日本也开展了排水弹性路面的研究,有效减小了沥青路面产生的噪声。中国很有必要进行这方面广泛深入的研究。     

水泥混凝土路面抗滑性能变化规律探讨

路面应具有保障行车安全的功能,而这主要取决于路面的抗滑性能。反应路面抗滑能力的重要技术指标是路面的摩擦系数和构造深度。抗滑构造、路面湿度、行车速度和构造深度是影响摩擦系数的重要因素。通过测试多条水泥混凝土道路路面的摩擦系数和构造深度,经过数据分析研究得出,刻槽抗滑构造的路面抗滑稳定性高于拉毛构造,路面摩擦系数随速度增加线性下降;水泥混凝土道路在使用1~4 a内,高速行驶时的摩擦系数受路龄影响下降较多,而到7~10 a时,低速时的摩擦系数随路龄增加下降的较多;摩擦系数下降百分率受构造深度影响,随构造深度增大而增加,只有合适的构造深度才能有最好的抗滑性能。     

水泥混凝土路面抗滑性能变化规律探讨

路面应具有保障行车安全的功能,而这主要取决于路面的抗滑性能。反应路面抗滑能力的重要技术指标是路面的摩擦系数和构造深度。抗滑构造、路面湿度、行车速度和构造深度是影响摩擦系数的重要因素。通过测试多条水泥混凝土道路路面的摩擦系数和构造深度,经过数据分析研究得出,刻槽抗滑构造的路面抗滑稳定性高于拉毛构造,路面摩擦系数随速度增加线性下降;水泥混凝土道路在使用1-4 a内,高速行驶时的摩擦系数受路龄影响下降较多,而到7-10 a时,低速时的摩擦系数随路龄增加下降的较多;摩擦系数下降百分率受构造深度影响,随构造深度增大而增加,只有合适的构造深度才能有最好的抗滑性能。     

利用骨料粘结技术恢复水泥路面抗滑性能

对于已经通车运营的水泥混凝土路面,随着时间的推移,车辆轮胎滚动对其表面纹理构造产生持久磨耗作用,导致其抗滑性能下降。采用何种措施来改善现有水泥路面的抗滑性能,成了亟待解决的问题。文章主要介绍了能用来改善路面抗滑性能的骨料粘结技术,对其构造形式、技术特点及施工工艺等作了较为详细的论述。     

密实型废旧橡胶颗粒沥青混合料的降噪特性研究

通过室内试验研究了连续型密级配橡胶颗粒沥青混合料AC-20的3种典型级配类型。研究结果表明:将废旧橡胶颗粒应用于连续密级配路面具有可行性。混合料的级配曲线由下限偏向上限时,其构造深度、回弹率和动态模量减小,回弹值、竖向振动加速度及相位角增大,均表明橡胶颗粒沥青混合料降噪性能随着级配曲线上偏而逐渐降低。且3种典型级配的2.36 mm筛的通过率与其构造深度、回弹率和回弹值之间存在非常显著的线性关系。此外,不同加载频率的动态试验还表明车速越高,路面/轮胎间的能量衰减越慢,振动噪声也越大。     

路面纹理对胎-路滚动阻力的影响分析

为了从路面角度开展胎-路滚动阻力的研究,揭示轮胎和路面之间真实接触状态对车辆行驶时滚动阻力的影响,采用路面纹理测试车获取9个不同类型路面的表面纹理二维离散轮廓,采用R~2MK.2滚动阻力测量设备测量了相应路面对应的胎-路滚动阻力。采用Von Meier模型计算路面的胎-路接触包络轮廓,基于初始轮廓和包络轮廓获得路面的纹理参数,即平均断面深度MPD、宏观纹理构造水平指数L_(Ma)及粗大纹理构造水平指数L_(Me)。最后分析了纹理参数与滚动阻力系数(Rolling Resistance Coefficient, RRC)的相关性。结果表明:路表纹理平均断面构造深度MPD对滚动阻力影响较大,不同路面类型的滚动阻力系数RRC的变化趋势与路面MPD的变化趋势基本保持一致,即RRC随MPD的增大而增大;波长范围为50～317 mm的路表纹理构造水平对滚动阻力影响较大,且L_(Ma),L_(Me)对滚动阻力均有影响,但L_(Me)影响较L_(Ma)大;基于包络轮廓的3个路面纹理参数与RRC的相关性系数较初始轮廓相应纹理参数与RRC相关性系数均有所增加,其中MPD值与RRC的相关性系数提高了51%,L_(Ma)与RRC的相关性系数上升了30%,L_(Me)与RRC的相关性系数上升了14.3%;路表纹理对胎-路滚动阻力有重要影响,与路表纹理初始轮廓相比,包络轮廓可以更好、更精确地反映路面纹理、胎-路接触特性对滚动阻力的影响。     

水泥混凝土路面纹理化施工技术应用研究

水泥混凝土路面抗滑性能是影响行车安全性的重要因素。依托高速公路特长隧道实体工程,研究基于提高抗滑性能的水泥混凝土路面纹理化施工技术。研究结果表明:水泥混凝土路面纹理化采用全机械化施工技术,可使水泥混凝土路面表面形成致密的波浪形纹理,以提高水泥混凝土路面抗滑性能,同时减轻行车噪声且不影响原路面平整度。全机械化施工的水泥混凝土路面表面完全满足其抗滑性能要求,具有施工工效高,工期短,污染低的特点,可应用于新、旧水泥混凝土路面。