基于声学参数的OGFC沥青混合料吸声性能优化

多孔材料吸声系数的唯象模型考虑了声波在空隙结构中传播产生的能量耗散,构建基于声学参数的模型,可对吸声系数进行较好的预测。为了准确获取OGFC沥青混合料的5个声学参数(孔隙率、流阻率、曲折因子、黏性/热效特征长度)以构建声学模型,首先,通过实测与反演结合的方法制备了不同孔隙率、不同级配类型的OGFC沥青混合料,使用驻波管测试了吸声系数;其次,开发了适用于混合料的流阻率测量设备,利用实测的空隙率、吸声系数和流阻率,基于遗传算法编写反演程序对OGFC的曲折因子、黏性/热效特征长度进行反演;再次,建立驻波管的有限元模型验证了声学参数的正确性,分析了声学参数单因素对吸声性能的影响;最后,基于声学参数对吸声性能进行了优化。结果表明:OGFC的空隙率越高和公称最大粒径越大,平均吸声系数和峰值吸声系数均越大;所构建的模型能够较好体现混合料的吸声特性,峰值吸声系数及出现的频率与实测值吻合;空隙率、黏性特征长度和热效特征长度增大,以及曲折因子减小,均有利于提高吸声性能,根据声学参数对混合料吸声性能的优化结果,最佳的吸声性能应将空隙率控制在22%左右。

糠醛抽出油再生沥青的流变和感温性能研究

为了解糠醛抽出油作为沥青再生剂对不同老化程度沥青的再生效果,对糠醛抽出油再生沥青的流变性能和感温性能进行研究。通过将糠醛抽出油添加到轻度、中度和重度3种不同老化程度的沥青中,采用动态剪切流变试验和弯曲蠕变试验,研究糠醛抽出油对老化沥青的流变性能及感温性能的影响规律,并以不同指标对再生沥青的流变性能和感温性能进行评价。研究结果表明:随着糠醛抽出油掺量的增加,老化沥青的中温抗疲劳性能和低温抗开裂性能均得到提升,高温抗变形性能则降低;不同老化程度的沥青在合适的糠醛抽出油掺量下性能能够恢复至基质沥青水平;多重应力蠕变试验对沥青高温抗变形性能的评价比车辙因子更适用;疲劳因子与线性扫描振幅试验对沥青中温抗疲劳性能的评价结果一致;再生沥青的感温性能在不同的温度区间具有不同的表现,在46~76℃时,随着糠醛抽出油掺量的增加,3种再生沥青的感温性能均增强;在-18~-6℃时,蠕变速率指数对感温性能的评价结果比蠕变劲度指数好,重度老化再生沥青的感温性能随着糠醛抽出油掺量的增加而增强,轻度和中度老化再生沥青的感温性能则相对减弱。以各项指标基本恢复到基质沥青水平为标准确定的最佳掺量为轻度老化4%,中度老化7%,重度老化8%。