低噪音加纤微表处技术研究

张俊霞

摘 要：低噪音加纤微表处采用专用设备（微表处摊铺机）由聚合物改性沥青、粗细集料、纤维、矿物、填料、水及添加剂，按一定比例拌合而成的流动状沥青混合料，然后将其摊铺机在路面上形成一定厚度表面薄层，低噪音纤维微表处是乳化沥青稀浆罩面的最高级形式。

关键词：低噪音；微表处

低噪音加纤微表处技术就是既满足当今社会对降低交通噪音及行车舒适性日益提高的要求，同时进一步充分发挥微表处这种预防性养护技术的作用为基础，而研发的一项罩面技术。

经科研人员的多年研究，提出了专门的低噪音加纤微表处配合比设计方法和体系，并开发了相关的室内低噪音加纤微表处成型机以及室内噪音检测仪。同时，研发了用于低噪音微表处施工的材料。不但确保了同样具有传统微表处一样的较大的构造深度，同时良好的抗滑性能，同时，与传统微表处相比，噪音能降低5～8%。

1 发展历程

微表处是在稀浆封层基础上发展起来的预防性养护方法。

（1）1920年德国人发明原始稀浆封层。

（2）1950年美国正式出现稀浆封层设备。

（3）随着材料的改进，1970年德国厂家将稀浆封层发展成为微表处。

（4）80年代技术传到美国。

（5）1986年国家交通部开始投入研发稀浆封层设备，并取得成功。

（6）90年代传入中国。

（7）20世纪，特别是“十一”、“十二五”先后对道路养护做出重点规划。

2 低噪音加纤微表处的降噪原理

低噪音加纤微表处与传统的微表处相比，主要是通过减少轮胎与路面接触时的震动、冲击来实现的，即低噪音加纤微表处的外观更加平整、密实，宏观构造深度与传统微表处略低。

行车噪音的形成：从声学角度看微表处表面构造深度可吸收噪音，其表面纹理可消耗噪音的能量，理论上应用一定的降噪性能，但是构造深度大了以后，包括大粒径骨料的凸起，轮胎在凹凸路面上滚动时产生振动，激发弹性振动噪音，包括轮胎花纹接触地面时产生的连续打击路面的振动噪音，这些噪音会使得车外噪音更大。

由于传统微表处存在着噪音高的问题，在高速公路上将严重影响行驶舒适性，在城市道路上铺筑将严重影响环境，影响了居民的生活水平，制约了微表处技术在公路养护中的推广发展。

低噪音加纤微表处的降噪措施：

（1）合理调整集料的级配曲线，在传统微表处集料级配曲线的范围内结合原路面状况，通过合理调整关键筛孔通过率使集料的颗粒组成更加连续、均匀，以达到更加密实的效果。

（2）低噪音加纤微表处摊铺过程中我们并不承诺某一确定的攤铺厚度，而是根据原路面状况和集料的级配，合理的调整摊铺厚度，以使得低噪音加纤微表处罩面的实体厚度与集料的颗粒组成状态达到最佳的匹配效果。

（3）橡胶粉和纤维的加入，有效减弱了轮胎对路面的冲击，降低了轮胎的振动，使得传递到车内的噪音更低。

3 性能优势

（1）具有高抗磨耗和高抗滑性能，使用于交通量大、重载车多的路面。

（2）铺筑厚度可完成路面构造修复，具有裂缝密封、车辙填充等修复功能。

（3）成型后路面密度，比热沥青薄层罩面具有更好的封层效果，可以有效防止路表水的下渗，从而更好保护路面结构。

（4）开放交通快，可在施工后1h左右开放交通，减少施工对交通的影响。

（5）可应用于沥青和水泥两种不同的路面上。

（6）在路基路面稳定的前提下，低噪音加纤微表处使用寿命在五年以上。

（7）单位面积建设成本远低于传统热沥青罩面。

（8）低噪音加纤微表处也可直接用于新建道路的表面磨耗层，从而减少昂贵石料的使用，降低工程造价，可基本消除早期水损害的发生。

（9）低噪音加纤微表处还可以填补已经稳定的车辙。

（10）真正的安全环保：在常温下施工，没有毒烟雾、粉尘、噪音污染，没废水外排适用范围。

4 应用范围

4.1 应用于沥青或水泥路面

提高路面的防水、防滑、耐磨等性能，延长使用寿命。

4.2 应用于隧道中路面

提高防水、防滑、耐磨等性能，由于封层的厚度薄，不会影响隧道中的净空高度。

4.3 应用于桥面

桥梁自重增加的很少，特别是对于严格限制桥身上部自重的情况，无需调整桥接缝标高。

4.4 低噪音加纤微表处可夜间施工方便应用于城市道路

低噪音加纤微表处夜间施工系统在夜间施工后两小时可开发交通，适合白天交通繁忙不能施工的城市道路。

4.5 精铣刨路面后加罩面低噪音加纤微表处

对原路面先进行精铣刨，然后加罩面微表处面层。可在一定范围内改善路面的平整度。

4.6 路面损坏

横向裂缝、纵向裂缝、网状裂缝、松散、坑槽、泛油、车辙、波浪涌包、推移、水损害等。

5 低噪音加纤微表处应用效果

（1）防水作用，有效防止路面水下渗。

（2）平整作用，提高路面整体平整度。

（3）降低噪音作用，比传统微表处噪音低，接近热沥青混合料路面。

（4）防滑作用，大大提高路面抗滑能力。

（5）美化路容作用，遮盖修补痕迹。

6 低噪音加纤微表处修复车辙技术

低噪音加纤微表处快速修复车辙技术是以聚合物改性乳化沥青为粘结料、借助专用的摊铺设备进行施工的一种冷拌沥青混合料不等厚薄层摊铺技术，具有施工速度快、成本低、效果好等特点，可以迅速恢复和改善原沥青路面的平整度提高防水性和抗滑性。

车辙横断面一般为下凹型曲线，其填补厚度为变量，这就需要混合料中骨料粒径按照辙槽的断面正态分布。用于微表处的摊铺机配置一个“V”形摊铺槽，在摊铺过程中混合浆体中各种粒径的骨料就会在“V”形摊铺箱内经搅拌按照厚度变化呈正态分布进行摊铺，同时在辙槽上方形成一定的預留拱度。为混合料经受行车荷载进一步压密作出预留。

7 低噪音加纤微表处施工控制要点

为了保证沥青与石料之间极高的粘附性以及微表处罩面极佳的耐磨性，从而保证微表处罩面在重交通作用下仍可达到较长的使用寿命，低噪音加纤微表处对其组成材料有着极高的要求。

（1）要求石料必须坚固、耐磨而且清洁，石料的级配通常采用中粒式或粗粒式（JTJE32/ES3），成型后的厚度一般为5mm或10mm左右。

（2）低噪音加纤微表处所用的乳化沥青必须是经聚合物改性的，通常是采用SBR胶乳，也可采用BSB改性。

（3）低噪音加纤微表处混合料的设计在稀浆封层的技术上增加了6d的磨耗试验和碾压粘砂试验（LWT），来评估其抗水损坏能力及最大沥青用量，国外的调查显示微表处的使用寿命一般为5～6年，长的可达到8年。

（4）当用于填补车辙时还需要进行碾压变形测验。除此之外，微表处混合料的油石比可采用马歇尔法和维姆法确定。

（5）对施工路面的要求：若施工对象出现路面病害，必须先行进行处理，才能进行微表处摊铺。

（6）低噪音加纤微表处的使用可根据路面状况实施单层或双层摊铺。

8 建机微表处摊铺机技术特点

（1）操作控制中心：整车PLC电脑控制，性能可靠，故障率低。

（2）发动机：进口发动机，高性能的涡轮增压，密闭水冷，非常安静。

（3）电子液压控制系统：借鉴航天科技的设计，整车伺服控制，出料量可调，控制精确，降低能耗。

（4）改性乳化沥青输送系统：美国BLACKMER正极活塞叶轮使用寿命长和可以持续输出。

（5）质量保证控制体系：先进的电子传感器和电脑显示各种设备信息，如诊断、报警等。

（6）重汽豪沃将强型底盘，坚固耐用。

（7）一体化外形设计，美观大方。

（8）搅拌箱采用双轴强力搅拌，拌合无死角，成浆效果好。

（9）搅拌箱角度可调，可适应不同路面坡道。

（10）摊铺厚度可调，能满足不同路面的施工要求。

参考文献

[1]交通部行业标准.公路养护技术规范（JTJ073-96）.人民交通出版社，1996.

[2]许永明主编.公路养护与管理.[M]人民交通出版社，1998.

[3]贾松涛.刘洋.高速公路养护管理工作浅谈.[J]辽宁交通科技.2003.01.