摘 要:对一种新型的水泥混凝土路面进行了探讨,它具有随机凸起的路表,可以降低道路交通噪声。通过总结其主要优点、施工工艺和特点,展示了推广应用的前景。
关键词:露石混凝土;路面特点;噪声
中图分类号:U416. 216 文献标识码: C 文章编号: 1008 - 3383 (2007) 12 - 0011 - 01
1 前 言
一般来说,水泥混凝土路面的行车噪音要比沥青路面大得多,以致噪声问题成了混凝土路面得不到广泛应用的因素之一,对噪音敏感地区尤其如此。鉴于此,奥地利于1992年发明了一种“低噪音”混凝土路面,主要特点是使混凝土路面集料外露,起到降低噪音的效果。英、德、法、日以及比利时、丹麦等国相继开展了露石混凝土路面的试验研究,都取得了良好的效果,且英国等国已经推广使用该种路面,而我国对于该种路面的研究才刚刚起步。
2 露石混凝土路面的主要优点
2. 1 降低噪声
随着交通事业迅速发展,车流量增大,车速加快,交通噪声对居民的干扰日趋严重,污染区域扩大。研究表明,车辆在中低速行驶时交通噪声主要由车辆发动机、齿轮箱、进出口排放系统和车身振动等产生。但是对于高速公路、城市快速干道等,行使车速超过60 km /h时,轮胎滚动噪声是影响噪声的最显著因素,而滚动噪声又与道路表面几何特征密切相关。
露石混凝土路面由于具有随机凸起的集料表面,使声波和压力波在轮胎花纹下的空隙中自行消散,因此降低了噪声。快速道路降噪效果更显著。
丹麦公路局试验研究表明,当车速为80 km /h时,露石混凝土路面平均噪声比旧混凝土路面低7 dB,比有纵向构造的新混凝土路面低2. 5 dB。表1是英国运输研究实验室在M18公路露石混凝土路面试验段的对比测定结果。
从表1可以看出露石混凝土路面比一般混凝土路面降低约3 dB噪声,甚至比沥青路面更安静。据调查,露石混凝土路面的降噪效果,大致相当于不改变道路表面特征的情况下,车流量降低一半的降噪效果。
2. 2 良好的抗滑性能
露石混凝土路表面不易形成水膜,即使在雨天也能保持较高的抗滑性能。表2是混凝土路面采用一般刻槽处理方法和采用露石处理的抗滑性能对比测试数据。
表2说明露石处理的路表完全满足抗滑性能要求。另外,通过加速磨耗试验表明,混凝土表面露石处理较其他表面处理方法(如刻槽等) ,磨耗量小,特别是用于隧道内路面时将产生较少的粉尘。
2. 3 夏天不眩目
水泥混凝土路面又称为“白色路面”,夏天阳光较强时,反射的光线使驾驶员和行人眩目,易产生事故。露面处理后,粗糙的路表可以形成漫反射,消除或减缓镜面反射,防止阳光耀眼,混凝土表面不再呈现“白色”了。
另外,据多条试验路的测定数据表明,露石混凝土路面的平整度与一般水泥混凝土路面基本相同,平整度完全满足要求。
3 露石混凝土路面的施工
露石混凝土路面不同于一般路面,施工步骤为:浇筑面层混凝土→喷洒缓凝溶液→覆盖聚乙烯薄膜→清刷水泥浆→集料外露→养护。
铺完表层混凝土,立即喷洒缓凝剂(常用1. 5%糖溶液) ,缓凝剂中一般掺以绿染料,以便检查识别。喷洒过缓凝剂的路面板,覆盖聚乙烯薄膜,防止混凝土因水化热使缓凝剂蒸发,缓凝剂的最佳用量一般为0. 21 m2。
使石子外露的处理方法一般是用刷子刷面,从浇筑完毕到刷面的时间根据当地气温而定,一般在12～48 h。如夏季气温大约25 ℃时,必须在12 h左右刷除表面;而在气温3～4 ℃的冬天,则大约要延长到36 h,如若清刷过晚,可采用喷射处理法进行补救。
试验结果表明,最佳纹理深度,即集料的外露高度,大约为1. 5 mm。同时发现,集料的粒径越小,噪音就越低。从噪声的角度看,表面层的骨料应避免采用大于10 mm的粒径,因粒径大噪声愈严重, 8 mm的粒径是良好的,但4～6 mm更好;然而从另一方面看,集料粒径过小会使集料容易脱落,因而,粒径又不能太小。例如:英国M18公路表面层(表面层厚40 mm,下层为210 mm厚的连续配筋混凝土)采用的集料粒径为6～8 mm,石料要同沥青路面对集料的要求,须有棱角、质地坚硬、洁净、耐磨等,磨光值为65,以能维持长时间的良好抗滑性能。
露石混凝土路面的拌和、浇筑、养护等施工工艺同一般混凝土路面。
