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摘要：本文分析了低噪音沥青路面的降噪音作用机理，分别从路面设计、材料组成等方面详细介绍了低噪音沥青路面的一些情况，并讨论了现阶段尚有待解决的问题及此种路面的使用前景。
关键词：低噪音；沥青；路面
【正 文】
1概况
减少道路交通噪音主要可以采取降低噪音源、限制噪音传播路径和对受音点进行直接保护三种方法。传统的方法有限制行车速度、在路侧设置防噪音墙或防噪音土堤以及密封临近道路的建筑物，例如采用双层玻璃门窗。实践证明，用限制行车速度来达到降低噪音的目的是不成功的。其一，由于司机不理解其必要性而不接受这种限制；其二，大幅度限制车速，只能用于市区道路，而郊外公路上不可能只允许汽车低速行驶。设置防噪音墙虽然效果很好，但费用昂贵，并且对道路及周围的视觉环境影响较大，因而也难以广泛地应用。至于双层玻璃门窗也只有在关闭的情况下才能达到很好的防噪音效果。所以，世界上很多国家都致力于研究新的降噪音措施——改善路面的表面结构特性。
研究表明，道路交通噪音主要产生于汽车发动机以及轮胎与路面间的相互作用。在中、高速行驶时，对于大、中型卡车，发动机的噪音大于车轮与路面间相互作用的噪音，而对于小汽车，后者的噪音大于前者。随着汽车工业的发展，发动机的噪音已降到较低的水平，因此，降低轮胎与路面相互作用的噪音的意义就更为明显。低噪音沥青路面正是通过这一途径以达到降低噪音的目的。由于这种路面空隙特别多，路表水可以通过内部空隙排出路外，故又称为透水（或排水）沥青路面，也称为多空隙沥青路面，它是在普通的沥青路面或水泥混凝土路面或其它路面结构层上铺筑一层具有很高空隙率的沥青混合料，其空隙率通常在15~25%之间，有的甚至高达30%。根据表面层厚度、使用时间、使用条件及养护状况的不同，与普通的沥青混凝土路面相比，此种路面可降低噪音3~8分贝。所以，采用这种路面是降低道路噪音、保护环境的一项重要措施。
低噪音沥青路面的使用效果与其厚度有关，在一定的厚度范围内，降噪音的效果随厚度的增大而增加。但从其耐久性、经济性等方面综合考虑，常用的多空隙面层厚度约为2~5㎝。除了具有低噪音的性能外，这种路面还能增加行车的安全性。但在经济性方面，由于低噪音路面通常使用改性沥青，并对集料及施工条件要求较高，因而它的造价及养护费用高于普通的沥青混凝土路面，但却远低于防噪音墙的费用。
2作用机理
路面与轮胎之间的噪音，主要由下列状态组合而产生。
（1）由于轮胎变形，其前部踏面的间隙突然改变，在轮胎与路面接触区的后部产生空气吸入作用（空气泵吸）。
（2）空气泵吸作用，以及轮胎踏面花纹与路面间空洞所形成的空气共振，一起被轮胎踏面和道路表面形成的二面体放大（喇叭效应）。
（3）轮胎踏面局部的切向振动，也能伴随上述空气泵吸和喇叭效应的产生。
（4）轮胎和道路界面上切向力周期性的张驰（吸附和滑移）产生磨擦噪音。
（5）轮胎和道路表面材料间的粘附力（内分子力），也能促使接触区后端发生噪音。
使用低噪音沥青路面，不仅能明显地减少上述现象，而且还可减少轮胎与路面间产生的噪音；此外，低噪音沥青路面还能吸收声音，减少汽车动力装置的噪音。与普通沥青混凝土路面或水泥混凝土路面相比，当车辆怠速停在低噪音沥青路面上时，发动机噪音可以减少约3分贝。同时，该路面无论是对路外环境还是车内环境，都能显著减少道路的交通噪音。
3材料组成
低噪音沥青路面所用的材料，与普通的沥青混凝土路面在集料级配、粘结料种类及用量等方面有所不同。
3.1 集料
低噪音沥青路面的集料以单粒径粗集料为主体。粗集料粒径控制在一级或两级，其级配为间断型或折断型，颗粒具有近似立方体的几何形状，扁平细长颗粒（长边与短边或长边与厚度之比大于3）含量要求少于10%，以保证粗集料颗粒间的嵌挤作用。为了保证路面的力学性能和抗滑性能，不仅要求全部采用具有多破碎面的机械轧制碎石，并对其抗磨光性有较高的要求，依照石料种类的不同，采用洛杉矶法测定的磨耗率小于25~30%。较细石料一般采用质地坚硬的轧制砂。由于面层的透水性，故对混合料的水稳定性要求很高，以避免由于水的影响而产生沥青与骨料间的剥落等现象，提高其耐久性。为改善沥青与集料间的粘结性，可用消石灰或水泥代替矿粉作为填料，或者使用矿粉和抗剥离添加剂。
3.2 粘结料
以前，低噪音路面主要采用直馏沥青或天然沥青，而现在则较多的使用各种类型的改性沥青，使沥青具有较高的粘度，以增加沥青与集料的粘结力，防止表面骨料在车轮荷载作用下飞散，提高路面的耐久性。由于集料中细料含量少，因而有较小的比表面积，能吸收的沥青用量也较少，与同粒径等级的普通沥青混凝土混合料相比，其沥青用量约少1%～2%。
3.3起稳定作用的添加剂
由于混合料空隙率很大，在其贮料、运输和摊铺过程中均可能产生沥青滴漏和离析，因此需要稳定添加剂。这些添加剂能使沥青粘结料在高温时仍然很稠，改善了温度稳定性，同时，也使集料颗粒表面的结构沥青膜变厚，从而增加了粘结性。稳定添加剂可采用植物纤维，也可采用橡胶、聚合物、碳黑、人造硅或这些材料中某几种的组合。
4结构层设计
多空隙沥青混合料作为路面结构的一部分，它能取代同等厚度的普通沥青混合料面层。与沥青混凝土相比，它们有着大致相同的强度和抗裂性。虽然其耐久性稍差，但高温稳定性优良，抗车辙性能好。由于它的透水性，其下要有不透水的基础，以使由路表面进入的水从面层空隙和基础表面排出路外。常用的基础为：密实的沥青混凝土面层，有表面封层的沥青碎石和有表面封层的水泥混凝土。封层的作用主要是防止水下渗，同时它起到应力吸收薄膜的作用，它能吸收应力，减少应变，避免面层发生推挤或拉裂现象。水泥混凝土表面的封层在板块接缝处必须能自由伸缩，以使路面接缝不致影响到表面的多空隙沥青面层。
基础表面封层的材料，可用聚合物改性的沥青乳剂或其它合适的特殊沥青材料。其用量依据基础种类及所用沥青品种的不同而变化，一般为l.0~2.5 kg/㎡。在这层封层材料的表面均匀地撒一层碎石子，根据不同的封层厚度，石子粒径可采用2~5、5~8、或8~10㎝，用量为5~10kg/㎡，并用光滑的钢轮碾压，使其嵌入封层材料中。这层小石子的作用是加强多空隙面层与基础之间的连结，有利于将荷载传到下层结构。
5结束语
从目前各国的实施情况来看，现阶段低噪音沥青路面的使用寿命低于密级配的沥青混凝土路面。多数路面经过l至2年的交通作用及环境影响，部分空隙会被破坏或堵塞，从而降低了降噪音和排水性能。因此，还有很多问题有待我们进一步的完善和解决。
自六十年代德国首次建设多空隙沥青路面以来，很多国家都讨论过多空隙沥青路面与普通沥青路面相比具有相对安静的特性，它的这种特性，从开始被看作是附带性能而发展到现在作为减少道路交通噪音的一种重要手段，各国对其使用性能作了广泛的试验和研究，并应用于新建道路，特别是高速公路和城市快车干道的面层，及机场道路面层。可以预料，随着对其耐久性的提高和养护手段的进一步完善，低噪音沥青路面，将以其优良的表面特性和经济的降噪音手段，被更为广泛的应用。
参考文献：
[1]姚祖康·路面·.人民交通出版社，2000
[2]严家及·道路建筑材料·人民交通出版社，1996
[3]中华人民共和国行业标准 《公路沥青路面设计规范》（JTJ014—97）·人民交通出版社，1997
[4]姚祖康 ·路面管理系统·人民交通出版社，1993
[5]伍石生·低噪声沥青路面设计与施工养护[M]·北京：人民交通出版社，2005·
[6]尹永胜·低噪声沥青路面的研究[D]·长安大学，2005·
关键词：低噪音；沥青；路面
【正 文】
1概况
减少道路交通噪音主要可以采取降低噪音源、限制噪音传播路径和对受音点进行直接保护三种方法。传统的方法有限制行车速度、在路侧设置防噪音墙或防噪音土堤以及密封临近道路的建筑物，例如采用双层玻璃门窗。实践证明，用限制行车速度来达到降低噪音的目的是不成功的。其一，由于司机不理解其必要性而不接受这种限制；其二，大幅度限制车速，只能用于市区道路，而郊外公路上不可能只允许汽车低速行驶。设置防噪音墙虽然效果很好，但费用昂贵，并且对道路及周围的视觉环境影响较大，因而也难以广泛地应用。至于双层玻璃门窗也只有在关闭的情况下才能达到很好的防噪音效果。所以，世界上很多国家都致力于研究新的降噪音措施——改善路面的表面结构特性。
研究表明，道路交通噪音主要产生于汽车发动机以及轮胎与路面间的相互作用。在中、高速行驶时，对于大、中型卡车，发动机的噪音大于车轮与路面间相互作用的噪音，而对于小汽车，后者的噪音大于前者。随着汽车工业的发展，发动机的噪音已降到较低的水平，因此，降低轮胎与路面相互作用的噪音的意义就更为明显。低噪音沥青路面正是通过这一途径以达到降低噪音的目的。由于这种路面空隙特别多，路表水可以通过内部空隙排出路外，故又称为透水（或排水）沥青路面，也称为多空隙沥青路面，它是在普通的沥青路面或水泥混凝土路面或其它路面结构层上铺筑一层具有很高空隙率的沥青混合料，其空隙率通常在15~25%之间，有的甚至高达30%。根据表面层厚度、使用时间、使用条件及养护状况的不同，与普通的沥青混凝土路面相比，此种路面可降低噪音3~8分贝。所以，采用这种路面是降低道路噪音、保护环境的一项重要措施。
低噪音沥青路面的使用效果与其厚度有关，在一定的厚度范围内，降噪音的效果随厚度的增大而增加。但从其耐久性、经济性等方面综合考虑，常用的多空隙面层厚度约为2~5㎝。除了具有低噪音的性能外，这种路面还能增加行车的安全性。但在经济性方面，由于低噪音路面通常使用改性沥青，并对集料及施工条件要求较高，因而它的造价及养护费用高于普通的沥青混凝土路面，但却远低于防噪音墙的费用。
2作用机理
路面与轮胎之间的噪音，主要由下列状态组合而产生。
（1）由于轮胎变形，其前部踏面的间隙突然改变，在轮胎与路面接触区的后部产生空气吸入作用（空气泵吸）。
（2）空气泵吸作用，以及轮胎踏面花纹与路面间空洞所形成的空气共振，一起被轮胎踏面和道路表面形成的二面体放大（喇叭效应）。
（3）轮胎踏面局部的切向振动，也能伴随上述空气泵吸和喇叭效应的产生。
（4）轮胎和道路界面上切向力周期性的张驰（吸附和滑移）产生磨擦噪音。
（5）轮胎和道路表面材料间的粘附力（内分子力），也能促使接触区后端发生噪音。
使用低噪音沥青路面，不仅能明显地减少上述现象，而且还可减少轮胎与路面间产生的噪音；此外，低噪音沥青路面还能吸收声音，减少汽车动力装置的噪音。与普通沥青混凝土路面或水泥混凝土路面相比，当车辆怠速停在低噪音沥青路面上时，发动机噪音可以减少约3分贝。同时，该路面无论是对路外环境还是车内环境，都能显著减少道路的交通噪音。
3材料组成
低噪音沥青路面所用的材料，与普通的沥青混凝土路面在集料级配、粘结料种类及用量等方面有所不同。
3.1 集料
低噪音沥青路面的集料以单粒径粗集料为主体。粗集料粒径控制在一级或两级，其级配为间断型或折断型，颗粒具有近似立方体的几何形状，扁平细长颗粒（长边与短边或长边与厚度之比大于3）含量要求少于10%，以保证粗集料颗粒间的嵌挤作用。为了保证路面的力学性能和抗滑性能，不仅要求全部采用具有多破碎面的机械轧制碎石，并对其抗磨光性有较高的要求，依照石料种类的不同，采用洛杉矶法测定的磨耗率小于25~30%。较细石料一般采用质地坚硬的轧制砂。由于面层的透水性，故对混合料的水稳定性要求很高，以避免由于水的影响而产生沥青与骨料间的剥落等现象，提高其耐久性。为改善沥青与集料间的粘结性，可用消石灰或水泥代替矿粉作为填料，或者使用矿粉和抗剥离添加剂。
3.2 粘结料
以前，低噪音路面主要采用直馏沥青或天然沥青，而现在则较多的使用各种类型的改性沥青，使沥青具有较高的粘度，以增加沥青与集料的粘结力，防止表面骨料在车轮荷载作用下飞散，提高路面的耐久性。由于集料中细料含量少，因而有较小的比表面积，能吸收的沥青用量也较少，与同粒径等级的普通沥青混凝土混合料相比，其沥青用量约少1%～2%。
3.3起稳定作用的添加剂
由于混合料空隙率很大，在其贮料、运输和摊铺过程中均可能产生沥青滴漏和离析，因此需要稳定添加剂。这些添加剂能使沥青粘结料在高温时仍然很稠，改善了温度稳定性，同时，也使集料颗粒表面的结构沥青膜变厚，从而增加了粘结性。稳定添加剂可采用植物纤维，也可采用橡胶、聚合物、碳黑、人造硅或这些材料中某几种的组合。
4结构层设计
多空隙沥青混合料作为路面结构的一部分，它能取代同等厚度的普通沥青混合料面层。与沥青混凝土相比，它们有着大致相同的强度和抗裂性。虽然其耐久性稍差，但高温稳定性优良，抗车辙性能好。由于它的透水性，其下要有不透水的基础，以使由路表面进入的水从面层空隙和基础表面排出路外。常用的基础为：密实的沥青混凝土面层，有表面封层的沥青碎石和有表面封层的水泥混凝土。封层的作用主要是防止水下渗，同时它起到应力吸收薄膜的作用，它能吸收应力，减少应变，避免面层发生推挤或拉裂现象。水泥混凝土表面的封层在板块接缝处必须能自由伸缩，以使路面接缝不致影响到表面的多空隙沥青面层。
基础表面封层的材料，可用聚合物改性的沥青乳剂或其它合适的特殊沥青材料。其用量依据基础种类及所用沥青品种的不同而变化，一般为l.0~2.5 kg/㎡。在这层封层材料的表面均匀地撒一层碎石子，根据不同的封层厚度，石子粒径可采用2~5、5~8、或8~10㎝，用量为5~10kg/㎡，并用光滑的钢轮碾压，使其嵌入封层材料中。这层小石子的作用是加强多空隙面层与基础之间的连结，有利于将荷载传到下层结构。
5结束语
从目前各国的实施情况来看，现阶段低噪音沥青路面的使用寿命低于密级配的沥青混凝土路面。多数路面经过l至2年的交通作用及环境影响，部分空隙会被破坏或堵塞，从而降低了降噪音和排水性能。因此，还有很多问题有待我们进一步的完善和解决。
自六十年代德国首次建设多空隙沥青路面以来，很多国家都讨论过多空隙沥青路面与普通沥青路面相比具有相对安静的特性，它的这种特性，从开始被看作是附带性能而发展到现在作为减少道路交通噪音的一种重要手段，各国对其使用性能作了广泛的试验和研究，并应用于新建道路，特别是高速公路和城市快车干道的面层，及机场道路面层。可以预料，随着对其耐久性的提高和养护手段的进一步完善，低噪音沥青路面，将以其优良的表面特性和经济的降噪音手段，被更为广泛的应用。
参考文献：
[1]姚祖康·路面·.人民交通出版社，2000
[2]严家及·道路建筑材料·人民交通出版社，1996
[3]中华人民共和国行业标准 《公路沥青路面设计规范》（JTJ014—97）·人民交通出版社，1997
[4]姚祖康 ·路面管理系统·人民交通出版社，1993
[5]伍石生·低噪声沥青路面设计与施工养护[M]·北京：人民交通出版社，2005·
[6]尹永胜·低噪声沥青路面的研究[D]·长安大学，2005·