[发明专利]一种抗滑降噪沥青混合料设计方法

说明书

本发明提供了一种抗滑降噪沥青混合料设计方法，包括确定沥青路面抗滑与降噪目标值、选择混合料形式和功能层厚度、选择设计参数组合、抗滑和降噪性能试验测试、混合料路用性能验证、沥青用量优化步骤。本发明中的设计方法，是在针对抗滑降噪沥青混合长期研究和应用基础之上，提出的以混合料的抗滑和降噪性能为目标导向的设计方法。通过本设计，使混合料在满足路用性能的基本要求上，能够进一步提高路面的抗滑与降噪性能，并实现对不同抗滑与降噪目标的匹配，并能够有效适用不同的环境和荷载条件需求。

技术领域

本发明属于道路工程领域，具体涉及一种抗滑降噪沥青混合料设计方法。

背景技术

在我国高速公路与国省干线等公路路面应用过程中，由于抗滑不足导致的交通事故，或噪声扰民导致的环境投诉等问题日趋严峻，因此对于路面抗滑、降噪功能的需求也在日益提高。在现有设计规范中，主要根据不同地区的降雨量水平规定了抗滑性能技术指标如横向力系数SFC、摆值BPN等取值范围。现有技术中对于抗滑性能的相关指标和测试方法有着较多的研究，如科技文献《路面抗滑性能测试方法及指标研究综述》(熊依筱.四川建材,2017,43(01):89-91.)中即公开了各国路面抗滑评价指标的设置情况及检测方法的优缺点。

但是，尽管对于抗滑性能的检测方法是已知的，但本领技术人员仍旧面临的一个难题在于，在设计阶段，技术人员无法获知如何通过混合料设计实现不同抗滑等级或目标值；针对预定的抗滑目标，实际缺少一套准确、合理的流程用于指导技术人员对混合料进行设计；而降噪功能在现有的设计体系中则完全没有体现，因此现有技术缺少一种兼具抗滑和降噪功能的沥青路面混合料设计方法。如何在设计阶段，通过材料性能和参数组合的优化实现沥青路面的抗滑和降噪性能的全面提升与优化，这是本领域未解决的技术问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是如何通过材料性能和参数组合的优化实现沥青路面的抗滑和降噪性能的全面提升与优化，进而提供一种抗滑降噪沥青混合料设计方法。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：

一种抗滑降噪沥青混合料设计方法，包括以下步骤：

(1)确定沥青路面抗滑与降噪目标值：设定沥青路面抗滑性能技术指标平均轮廓深度目标值MPD_目标和轮胎/路面噪声声压级降低的目标值△L_Aeq,目标；

(2)选择混合料形式和功能层厚度：当降噪目标值大于5dB(A)时，采用上层厚度为20～40mm且下层厚度为35～60mm的双层抗滑降噪混合料，或者采用厚度为60～80mm的单层抗滑降噪混合料，且单层抗滑降噪混合料的表面层混合料粗集料最大粒径小于或者等于13mm；当降噪目标值小于或者等于5dB(A)时，选择厚度为20～60mm且混合料粗集料最大粒径小于或者等于16mm的单层抗滑降噪混合料；

(3)选择设计参数组合：设定多组混合料参数组合，计算每组混合料参数组合对应的第一平均轮廓深度值MPD₁和第一轮胎/路面噪声声压级降低值△L_Aeq,1，选择至少5组同时满足MPD₁≥MPD_目标且△L_Aeq,1的绝对值大于或者等于△L_Aeq,目标绝对值的混合料级配和设定沥青含量值；

(4)抗滑和降噪性能试验测试：根据步骤(2)中的混合料形式、功能层厚度和步骤(3)中的混合料参数组合制成至少5组沥青混合料试件，试验获得每组试件的吸声系数峰值和峰值对应的频率；采用激光扫描的方法，试验获得每组试件在纹理波长为63mm条件下所对应的纹理构造等级TL₆₃，纹理波长为1mm所对应的纹理构造等级TL₁和第二平均轮廓深度目标值MPD₂，计算得到第二轮胎/路面噪声声压级降低值△L_Aeq,2；