近期,课题组在国际期刊《Construction and Building Materials》发表研究论文“Study on the influence of void evolution of porous asphalt concrete on acoustic absorption performance under high-temperature loading”(高温荷载作用下多孔沥青混合料空隙演变对吸声性能的影响研究)。
多孔沥青路面对于胎路噪声具有良好的降噪效果,其降噪效果与内部空隙分布和结构特征密切相关。该研究探究了多孔沥青混合料(PAC)在高温荷载作用下空隙结构的演化,及由此导致的吸声性能的衰变规律。首先设计了空隙率为20.2%的PAC-13,然后采用MMLS3在60℃高温条件下对试件进行0~100,000次的分阶段加载,并通过计算机断层扫描技术(CT)和图像处理技术(DIP)提取空隙的分布特征和结构参数,随后测定不同加载阶段的吸声系数,最后对空隙特征参数与吸声系数进行相关性分析。结果表明,在高温加载条件下,PAC的空隙率经历了快速和平缓衰减阶段,加载100,000次后空隙率下降5.44%,空隙连通性下降4.32%,断面平均空隙数量减少8.30%。等效直径在1~2 mm范围内的空隙在不同尺寸空隙中占比最高。高温加载100,000次后,近90%的空隙尺寸分布范围从7mm以下变化到6mm以下。增加等效直径6~7 mm的空隙占比有利于PAC对小型车峰值频率下噪声的吸收,而过多的等效直径1~2 mm和3~4 mm范围的空隙会降低PAC对小型车噪声的吸声性能。在不同的加载阶段,连通空隙率、断面平均连通空隙数量和等效直径与PAC对小型车峰值频率和声能量集中频率范围噪声吸收能力呈正相关和相似的变化趋势。该研究为PAC在高温荷载作用下因空隙演变导致吸声性能衰减提供了新的思路和见解。

图1. 试验流程图

图2. 三维空隙演变规律
蒋玮教授为论文第一作者兼通讯作者,课题组博士研究生李京效为论文第二作者。论文链接:https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2024.136992
(撰稿:李京效 审核:张硕 复核:李京效 终审:肖晶晶)