一种低噪声沥青路面及其施工工艺的制作方法

本技术涉及沥青路面铺装的，尤其是涉及一种低噪声沥青路面及其施工工艺。

背景技术：

1、沥青路面，是将沥青混凝土加以摊铺、碾压成型而形成的各种类型的路面，在近年来道路建设中最被广泛应用，具有强度高、无接缝、扬尘少、行车舒适、施工速度快等优点。

2、由于城市主干道、高架桥和高速公路上行车多且行车速度快，车辆不仅在运转时会产生噪音，行车速度较快是轮胎与路面之间相互作用也会产生噪音，产生的道路交通噪声较大，居住于附近的居民经常会受到干扰，因此在公路竣工验收中，都将环境噪声作为项目竣工验收的重要评价指标。为了解决道路交通噪声的问题，道路施工人员会在道路两旁增加围挡，但是隔音效果并不理想。

3、因此，设计一种能够降低道路交通噪声的沥青路面具有重要的现实意义。

技术实现思路

1、为了解决现有的沥青路面交通噪声大，对附近的居民造成干扰的问题，本技术提供一种低噪声沥青路面及其施工工艺。本技术在地面上先采用高强度的基层混合料铺筑形成承压层，然后使用含有多孔材料和韧性材料的表层混合料在承压层上铺筑降噪表层，既能够提高路面的承载能力，又能够减少交通噪音的产生和传播，显著改善了交通噪声对附近居民造成干扰的问题。

2、第一方面，本技术提供一种低噪声沥青路面，采用如下技术方案：

3、一种低噪声沥青路面，包括承压层和铺筑于所述承压层上方的降噪表层，所述承压层由基层混合料铺筑而成，所述降噪表层由表层混合料铺筑而成；

4、其中，以所述基层混合料的重量份计，所述基层混合料的制备原料包括如下组分：集料40-70份、乳化沥青15-30份、改性稻草纤维8-15份；改性稻草纤维为醇酸树脂改性的稻草纤维；

5、以所述表层混合料的重量份计，所述表层混合料的制备原料包括如下组分：sbs改性沥青15-35份、矿渣30-55份、改性橡胶颗粒10-20份、引气剂2-8份；改性橡胶颗粒为溴水改性的橡胶颗粒。

6、通过采用上述技术方案，承压层具有较高的强度和承载能力，起到结构支撑的作用，而降噪表层中具有大量的孔隙，一方面能够减小轮胎与路面接触时的空气压缩和释放，减少噪音的产生和传播，另一方面，孔隙内的空气能够吸收和消散噪音的能量，进一步降低噪音的水平，从而减少对附近居民的干扰。

7、基层混合料中，乳化沥青具有良好的粘结力，可以将集料和改性稻草纤维紧密地粘结，提高承压层的整体强度。同时，乳化沥青具有良好的流动性和润湿性，可以更好地渗透到路面材料中，增加承压层的密实度和稳定性，进一步提高承压层的强度和承载能力。醇酸树脂具有较好的机械性能、耐热性和耐化学腐蚀性等优点，能够提高稻草纤维的强度和硬度，改善其力学性能，使得承压层能够承受较大的车辆压力和重量。

8、表层混合料中，矿渣具有多孔结构，孔隙率较高，具有良好的吸音性能和隔音性能。同时，矿渣还具有较好的热稳定性和化学稳定性，作为降噪表层的骨料使用，提高降噪表层的强度和稳定性。改性橡胶颗粒具有较好的弹性和韧性，能够改善降噪表层的减震效果，从而减少行车时噪音的产生，同时还具有耐老化性能和较优的防滑性能，延缓沥青路面的老化速度，提升沥青路面的行驶安全性。除此之外，引气剂会在表层混合料中引入微小气泡，这些气泡在降噪表层中可以起到一定的隔音和减震作用，进一步减少交通噪音的产生和传播。

9、本技术中，引气剂选自十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯磺酸钠和松香酸钠中的一种或多种。

10、作为优选：以所述基层混合料的重量份计，所述基层混合料的制备原料包括如下组分：集料50-60份、乳化沥青20-30份、改性稻草纤维10-15份；

11、以所述表层混合料的重量份计，所述表层混合料的制备原料包括如下组分：sbs改性沥青沥青20-30份、矿渣35-50份、改性橡胶颗粒10-20份、引气剂2-8份。

12、通过采用上述技术方案，进一步优化基层混合料和表层混合料的掺量，有助于提升承压层的强度和降噪表层的降噪效果。

13、作为优选：按所述集料的百分含量计，所述集料具体为：粒径为0-5mm的集料5％-30％、粒径为5-10mm的集料20％-50％和粒径为10-15mm的集料40％-70％；

14、按所述矿渣的百分含量计，所述矿渣具体为粒径为0-5mm的矿渣40％-70％、粒径5-10mm的矿渣20％-40％和粒径为10-15mm的矿渣10％-30％；

15、所述改性橡胶颗粒的粒径为2-4mm。

16、通过采用上述技术方案，基层混合料中大粒径的集料含量较多，表层混合料中小粒径的矿渣和改性橡胶颗粒的含量较多，在保证承压层的承载能力的同时，承压层表面更加粗糙，当表层混合料铺设于承压层上时，矿渣和改性橡胶颗粒能够填充并粘着于大粒径集料之间的空隙内，加强承压层和降噪表层之间的粘结力，使得降噪表层不易剥离，延长沥青路面的使用寿命。

17、在一些具体的实施例中，按所述集料的百分含量计，所述集料具体为：粒径为0-5mm的集料15％、粒径为5-10mm的集料35％和粒径为10-15mm的集料50％；

18、按所述矿渣的百分含量计，所述矿渣具体为粒径为0-5mm的矿渣55％、粒径5-10mm的矿渣25％和粒径为10-15mm的矿渣20％；

19、所述改性橡胶颗粒的粒径为2-4mm。

20、作为优选：所述承压层的厚度为5-12cm；所述降噪表层的厚度为2-5cm。

21、通过采用上述技术方案，将承压层和降噪表层的厚度控制在上述范围内，能够进一步在保证沥青路面承载能力的同时，更大程度地提升沥青路面的降噪效果。

22、在一些具体的实施例中，所述承压层的厚度为8cm；所述降噪表层的厚度为3cm。

23、作为优选：所述改性稻草纤维通过如下步骤获得：

24、a1、将稻草纤维浸泡在3wt％-10wt％的naoh溶液中10-15h，取出后清洗并干燥，获得预处理稻草纤维；

25、a2、向醇酸树脂中加入丙酮，混合均匀，获得改性溶液；

26、a3、加热所述改性溶液至40℃-60℃后加入所述预处理稻草纤维、月桂酰羟甲基乙磺酸钠和聚甲基丙烯酸，搅拌6-10h，取出所述预处理稻草纤维，洗涤并干燥，制得所述改性稻草纤维。

27、通过采用上述技术方案，先将稻草纤维浸泡在碱性溶液中，使其表面产生化学反应和物理反应，提升稻草纤维与醇酸树脂的相容性，而醇酸树脂具有较好的机械性能、耐热性和耐化学腐蚀性等优点，能够提高稻草纤维的强度和硬度，改善其力学性能，从而增强承压层的强度和承载能力。另外，月桂酰羟甲基乙磺酸钠可以降低稻草纤维表面的张力，使得稻草纤维更容易分散于醇酸树脂中，聚甲基丙烯酸能增加稻草纤维间的空间位阻，防止稻草纤维的团聚和沉降，从而提高分散体系的稳定性，二者复配能提升稻草纤维的改性效果。

28、本技术中，稻草纤维的长度为3-5cm。

29、作为优选：所述预处理稻草纤维与改性溶液的质量体积比为1:(10-20)。

30、通过采用上述技术方案，进一步调整预处理稻草纤维与改性溶液的质量体积比，有助于提升稻草纤维的改性效果，从而增强改性稻草纤维的机械性能。

31、在一些优选的实施方式中，所述预处理稻草纤维与所述改性溶液的质量体积比可以为1:10、1:15或1:20等。

32、作为优选：所述月桂酰羟甲基乙磺酸钠和聚甲基丙烯酸的质量比为(3-7):1。

33、通过采用上述技术方案，进一步调整月桂酰羟甲基乙磺酸钠和聚甲基丙烯酸的质量比，有助于提升稻草纤维在醇酸树脂中的分散性，从而进一步提升稻草纤维的改性效果。

34、在一些优选的实施方式中，所述月桂酰羟甲基乙磺酸钠和聚甲基丙烯酸的质量比可以为3:1、5:1或7:1等。

35、作为优选：所述改性橡胶颗粒通过如下步骤获得：将橡胶颗粒放入体积浓度为2％-5％的溴水中浸泡20-28h，取出后清洗并干燥，获得所述改性橡胶颗粒。

36、通过采用上述技术方案，溴水可以与橡胶颗粒中的不饱和键发生加成反应，改变了橡胶颗粒的表面性质和内部结构，使其具有更好的稳定性和耐老化性能，提高了其与sbs改性沥青的相容性和粘结性。同时，溴原子的引入也可以改变橡胶颗粒的表面极性和化学性质，进一步提高其与沥青混合的均匀性和稳定性。

37、作为优选：所述橡胶颗粒与溴水的质量体积比为1:(5-20)。

38、通过采用上述技术方案，进一步调整橡胶颗粒与溴水的质量体积比，有助于提升橡胶颗粒的耐老化性能和与sbs改性沥青之间的相容性，从而提升降噪表层的性能。

39、在一些优选的实施方式中，所述橡胶颗粒与溴水的质量体积比可以为1:5、1:12或1:20等。

40、第二方面，本技术提供一种低噪声沥青路面的施工工艺，采用如下技术方案：

41、一种低噪声沥青路面的施工工艺，包括如下步骤：

42、s1、将所述乳化沥青加热至110-140℃后加入集料和改性稻草纤维，在130-150℃的条件下搅拌10-20min，获得所述基层混合料；

43、s2、将所述sbs改性沥青加热至120-150℃后加入矿渣、改性橡胶颗粒和引气剂，在150-170℃的条件下搅拌15-30min，获得所述表层混合料；

44、s3、清理路面，将所述基层混合料摊铺于路面上，碾压并干燥形成所述承压层；

45、s4、在所述承压层上摊铺表层混合料，碾压并干燥形成所述降噪表层。

46、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

47、1、本技术中的沥青路面由高强度和承载能力的承压层和具有韧性和良好吸音效果的降噪表层组成，使其既能够承受行车的交通压力，又能够减少交通噪音的产生和传播，使得道路附近的居民免受交通噪音的干扰；

48、2、通过控制基层混合料和表层混合料的粒径，使得小粒径混合料含量较多的表层混合料能够填充并粘附于基层混合料的大粒径混合料之间，提高了承压层和降噪表层之间的粘结能力，延长了沥青路面的使用寿命。