一種微表處混合料噪聲室內測試方法
2023-05-25 23:32:11 1
專利名稱：一種微表處混合料噪聲室內測試方法
技術領域：
本發明涉及一種微表處混合料噪聲測試方法，具體涉及一種室內微表處混合料噪聲試驗方法，屬於路面養護技術領域。
背景技術：
微表處可以完成路面構造修復、裂縫密封、車轍填充等多項修復功能，比熱浙青薄層罩面具有更好的封層效果，更好地防止路表水的下滲，從而更好地保護路面結構。在路基路面穩定的前提下，優質微表處使用壽命可長達三年以上。但研究人員發現，在使用過程中微表處路面所產生的噪聲要大於熱拌浙青混合料所鋪築的路面。微表處的這種高噪聲特性，會嚴重影響車輛行駛的舒適性並對周圍環境產生嚴重的噪聲汙染，從而制約了微表處路面的進一步推廣。因此，建立合理的微表處噪聲評價方法具有重要的實際意義。噪聲產生是一個涉及聲音的產生、傳遞、共振等多種因素的複雜過程，目前國內對微表處路面噪聲的相關測試方法研究較少，主要為微表處路面的現場噪聲測量。但該方法是對噪聲的後評價，無法在施工前對微表處混合料的噪聲進行評價。而微表處混合料噪聲的室內評價對於微表處混合料的應用、低噪聲微表處混合料的研發具有重要的意義。
發明內容
本發明的目的是為解決目前微表處路面噪聲難以在施工前有效測試、評價、預估，不利於微表處混合料級配的選擇的問題，進而提供一種微表處混合料噪聲室內測試方法。本發明為解決上述問題米取的技術方案是本發明的一種微表處混合料噪聲室內測試方法是按照以下步驟實現的，步驟一、實驗室的選擇，測試時，為避免幹擾，應將溼輪磨耗儀放置在單獨的密閉實驗室內，實驗室面積小於或等於IOm2 ；步驟二、製備微表處混合料試件I)將烘乾的礦料用4. 75mm篩過篩後備用；2)將油毛氈圓片平鋪在操作臺上，再將模板放在平整的油毛氈圓片上居中；3)根據公路待測路段微表處混合料的配合比設計確定噪聲試驗用礦料、填料、添加劑、乳化浙青以及水的配合比；4)稱取總質量800g的礦料放入拌鍋，摻入填料，拌勻；然後加入水拌勻，再加入乳化浙青或改性浙青拌和，拌和時間不超過30s±2s ;將拌勻的混合料倒入試模中並迅速刮平，對於快凝的混合料，整個操作過程在45s內完成，按照上述方法製作平行試件3-6個；5)取走模板，將試樣放入60°C ±3°C的烘箱中烘至恆重，烘乾時間至少16h，混合料試件製備完畢；步驟三、安裝試件I)從烘箱中取出混合料試件，冷卻到室溫；2)把試件裝在溼輪磨耗儀的試樣託盤上，將試樣託盤固定在磨耗儀升降平臺上，提昇平臺並鎖住，此時試件頂起磨耗頭，磨耗頭壓在試件表面上；步驟四、聲級計的選擇及安裝I)選擇，能測試某段時間內的平均噪聲或實時噪聲，具有傳聲器，測量範圍為40-130dB，測試時採用快「F」模式，A計權網絡；2)安裝，將聲級計固定在溼輪磨耗儀一側，並使聲級計的傳聲器指向橡膠管磨耗頭，傳聲器固定在磨耗管處的磨耗橡膠管與試驗臺接觸面齊平高度，距試樣託盤水平距離為 20cm ；步驟五、試件預處理，試驗前檢查磨耗管，若磨耗管磨損嚴重，應更換磨耗管後開始試驗，為避免儀器剛啟動時運行不平穩，應先啟動溼輪磨耗儀使磨耗頭轉動IOs後停止，並用刷子輕輕掃刷浮在試件表面被磨耗掉的浮著顆粒；步驟六、數據採集，打開聲級計開關，將溼輪磨耗儀調至運行狀態，將磨耗頭轉速調為60r/min，測試3_6組平行試件在第二時段11 20s的平均噪聲等效聲級值；步驟七、數據有效性檢驗，當一組試件的測定值中某個測定值與平均值之差大於標準差的k倍時，該測定值應予以捨棄，並以該組試件的其餘測定值的平均值作為實驗結果，所述一組試件至少3個，其中，試件為3個時，K值取1. 15 ;試件為4個時，K值取1.46 ；試件為5個時，K值取1. 67 ;試件為6個時，K值取1. 82。本發明的有益效果是(I)可實測微表處混合料的室內噪聲現有的微表處噪聲必須在施工完成後才能進行測量，是對微表處混合料噪聲情況的後評估，無法在其投入使用前對噪聲水平進行評估，不利於微表處混合料級配的選擇。而本發明的室內微表處噪聲測試方法通過對不同微表處的噪聲測試，在施工前即可對微表處的噪聲進行評價、預估。
(2)試驗條件可控由於試驗在試驗室內進行，可通過人工控制試驗室環境確保沒有其他噪聲源幹，保證所測得的數據為真實溼輪磨耗儀摩擦微表處時所產生，避免現場實測時其他車輛等不可控因素的影響。(3)試驗簡單易行室內微表處混合料噪聲測量通過對車輛輪胎-微表處噪聲發生模型進行簡化，利用現有設備溼輪磨耗儀對製作成型的微表處試件進行噪聲測試，模擬微表處實際使用中的狀態，大大減少了開發新設備等試驗資金的投入。
(4)有效模擬現場噪聲微表處混合料試件能夠真實模擬微表處路面，溼輪磨耗儀提供了行車荷載，聲級計提供了噪聲測量的手段。因此本發明能夠有效模擬微表處路面噪聲形成的過程，並進行有效測試。(5)本發明能夠用以研究微表處噪聲產生機理，為研發低噪聲微表處技術提供很好的試驗平臺，試驗周期短。
具體實施例方式具體實施方式
一本實施方式的一種微表處混合料噪聲室內測試方法是按照以下步驟實現的，步驟一、實驗室的選擇，測試時，為避免幹擾，應將溼輪磨耗儀放置在單獨的密閉實驗室內，實驗室面積小於或等於IOm2 ；步驟二、製備微表處混合料試件I)將烘乾的礦料用4. 75mm篩過篩後備用；2)將油毛氈圓片平鋪在操作臺上，再將模板放在平整的油毛氈圓片上居中；3)根據公路待測路段微表處混合料的配合比設計確定噪聲試驗用礦料、填料、添加劑、乳化浙青以及水的配合比；4)稱取總質量800g的礦料放入拌鍋，摻入填料，拌勻；然後加入水拌勻，再加入乳化浙青或改性浙青拌和，拌和時間不超過30s±2s ;將拌勻的混合料倒入試模中並迅速刮平，對於快凝的混合料，整個操作過程在45s內完成，按照上述方法製作平行試件3-6個；5)取走模板，將試樣放入60°C ±3°C的烘箱中烘至恆重，烘乾時間至少16h，混合料試件製備完畢；步驟三、安裝試件I)從烘箱中取出混合料試件，冷卻到室溫；2)把試件裝在溼輪磨耗儀的試樣託盤上，將試樣託盤固定在磨耗儀升降平臺上，提昇平臺並鎖住，此時試件頂起磨耗頭，磨耗頭壓在試件表面上；步驟四、聲級計的選擇及安裝I)選擇，能測試某段時間內的平均噪聲或實時噪聲，具有傳聲器，測量範圍為40-130dB，測試時採用快「F」模式，A計權網絡；2)安裝，將聲級計固定在溼輪磨耗儀一側，並使聲級計的傳聲器指向橡膠管磨耗頭，傳聲器固定在磨耗管處的磨耗橡膠管與試驗臺接觸面齊平高度，距試樣託盤水平距離為 20cm ；步驟五、試件預處理，試驗前檢查磨耗管，若磨耗管磨損嚴重，應更換磨耗管後開始試驗，為避免儀器剛啟動時運行不平穩，應先啟動溼輪磨耗儀使磨耗頭轉動IOs後停止，並用刷子輕輕掃刷浮在試件表面被磨耗掉的浮著顆粒；步驟六、數據採集，打開聲級計開關，將溼輪磨耗儀調至運行狀態，將磨耗頭轉速調為60r/min，測試3_6組平行試件在第二時段11 20s的平均噪聲等效聲級值；步驟七、數據有效性檢驗，當一組試件的測定值中某個測定值與平均值之差大於標準差的k倍時，該測定值應予以捨棄，並以該組試件的其餘測定值的平均值作為實驗結果，所述一組試件至少3個，其中，試件為3個時，K值取1. 15 ;試件為4個時，K值取1.46 ；試件為5個時，K值取1. 67 ;試件為6個時，K值取1. 82。本實施方式的室內微表處噪聲測試用設備主要包括溼輪磨耗儀和聲級計(噪聲計)。溼輪磨耗儀用於模擬車輪荷載對微表處的作用，噪聲計用於測試車輪荷載作用下微表處混合料的室內噪聲。本實施方式的步驟一中實驗室面積小於或等於IOm2以保證傳聲器附近沒有影響聲場的障礙物。若無法實現在單獨的密閉實驗室內進行試驗的要求，在以對比不同微表處混合料室內噪聲差別的前提下，可以考慮將溼輪磨耗儀與其他設備放置在同一實驗室內，但是要保證進行本試驗時，其他設備處於關閉狀態。本實施方式的實驗室面積優選用8m2。本實施方式可製備直徑280mm、厚度IOmm的標準微表處混合料平行試件3_6個，編好編號，按順序擺放平臺上備用。本實施方式的步驟二中微表處混合料試件按照JTG E20-2011《公路工程浙青及浙青混合料試驗規程》的346頁中T0752-2011稀漿混合料溼輪磨耗試驗介紹的試件製備方法參照製備。本實施方式的步驟二中的配合比的確定是按照JTG E20-2011《公路工程浙青及浙青混合料試驗規程》規範要求確定礦料、填料、添加劑、乳化浙青以及水的配合比；本實施方式的步驟三中，進行噪聲測試時，不需要將試件浸水，直接安裝測試噪聲。本實施方式的步驟三和步驟五中溼輪磨耗儀的工作原理和結構參見JTGE20-2011《公路工程浙青及浙青混合料試驗規程》的345頁中T0752-2011稀漿混合料溼輪磨耗試驗的圖T 0752-1描述。稀漿混合料乳化浙青或改性浙青、粗細集料、填料、水、添加劑等按一定比例拌和所形成的混合物。本實施方式的步驟三的2)是確保試件在溼輪磨耗儀運行過程中不發 生相對位移從而產生滑動摩擦噪聲影響測試結果。本實施方式的步驟六中試驗時，測試人員應儘可能遠離儀器，站在不致影響儀器測量值的位置。本實施方式的步驟四中聲級計(噪聲計)優選用HS6228型1/1倍頻程實時頻譜分析儀。本實施方式的聲級計是可以設置時段長度的。本實施方式的步驟五中磨耗頭轉動IOs後停止，計為第一時段，本實施方式的步驟六中測試3-6組平行試件在第二時段11 20s的平均噪聲等效聲級值，是指每組的每個試件均在第二時段11 20s測試等效聲級值，然後，取該組的平均值。本實施方式的磨耗頭轉速調為60r/min，是指磨頭的公轉速度，磨耗頭的自轉速度為 140r/min±2r/mino本實施方式的步驟七中當一組試件的測定值中某個測定值與平均值之差大於標準差的k倍時，該測定值應予以捨棄，並以該組試件的其餘測定值的平均值作為實驗結果，所述一組試件至少3個，所述其中一組試件的個數對應的K值，對應參考格拉布斯(Grubbs)準則的G(a，n)值表中的置信度a取O. 05時對應的η(3至100)值下的臨界G(a，n)值，η相當於本實施方式的一組試件的個數。
具體實施方式
二 本實施方式的步驟四中聲級計為噪聲頻譜分析儀。該聲級計可以測量一段時間內的平均噪聲，測量範圍為40-130dB。測試時選擇A計權網絡，使用F (快檔)時間計權特性，測得IOs內的連續等效聲級值(Leq)，單位為分貝(dB)，優選用HS6228型1/1倍頻程實時頻譜分析儀。其它與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三本實施方式的步驟四中聲級計為脈衝式聲級計。如此設置，可靠精確，滿足實際需要，測試時記錄測試時段內的實時噪聲，然後以該時段內噪聲的平均值作為該微表處混合料的噪聲。其它與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
四本實施方式的步驟四中所述聲級計的測量範圍為45_125dB。如此設置，可靠精確，滿足實際測試需要。其它與具體實施方式
一、二或三相同。
具體實施方式
五本實施方式的步驟五中的試件預處理用以下方式代替若發現磨耗管的某個面有一定程度的磨損，其他部分狀態良好，可以不更換磨耗管，將磨耗管旋轉90°後進行試驗。如此設置，同樣能滿足實際測試需要。其它與具體實施方式
一或二相同。
權利要求
1.一種微表處混合料噪聲室內測試方法，其特徵在於所述室內測試方法是按照以下步驟實現的，步驟一、實驗室的選擇，測試時，為避免幹擾，應將溼輪磨耗儀放置在單獨的密閉實驗室內，實驗室面積小於或等於IOm2 ；步驟二、製備微表處混合料試件1)將烘乾的礦料用4.75mm篩過篩後備用；2)將油毛氈圓片平鋪在操作臺上，再將模板放在平整的油毛氈圓片上居中；3)根據公路待測路段微表處混合料的配合比設計確定噪聲試驗用礦料、填料、添加劑、 乳化浙青以及水的配合比；4)稱取總質量800g的礦料放入拌鍋，摻入填料，拌勻；然後加入水拌勻，再加入乳化浙青或改性浙青拌和，拌和時間不超過30s±2s ;將拌勻的混合料倒入試模中並迅速刮平，對於快凝的混合料，整個操作過程在45s內完成，按照上述方法製作平行試件3-6個；5)取走模板，將試樣放入60°C±3°C的烘箱中烘至恆重，烘乾時間至少16h，混合料試件製備完畢；步驟三、安裝試件1)從烘箱中取出混合料試件，冷卻到室溫；2)把試件裝在溼輪磨耗儀的試樣託盤上，將試樣託盤固定在磨耗儀升降平臺上，提昇平臺並鎖住，此時試件頂起磨耗頭，磨耗頭壓在試件表面上；步驟四、聲級計的選擇及安裝1)選擇，能測試某段時間內的平均噪聲或實時噪聲，具有傳聲器，測量範圍為 40-130dB，測試時採用快「 F 」模式，A計權網絡；2)安裝，將聲級計固定在溼輪磨耗儀一側，並使聲級計的傳聲器指向橡膠管磨耗頭， 傳聲器固定在磨耗管處的磨耗橡膠管與試驗臺接觸面齊平高度，距試樣託盤水平距離為 20cm ；步驟五、試件預處理，試驗前檢查磨耗管，若磨耗管磨損嚴重，應更換磨耗管後開始試驗，為避免儀器剛啟動時運行不平穩，應先啟動溼輪磨耗儀使磨耗頭轉動IOs後停止，並用刷子輕輕掃刷浮在試件表面被磨耗掉的浮著顆粒；步驟六、數據採集，打開聲級計開關，將溼輪磨耗儀調至運行狀態，將磨耗頭轉速調為 60r/min，測試3_6組平行試件在第二時段11 20s的平均噪聲等效聲級值；步驟七、數據有效性檢驗，當一組試件的測定值中某個測定值與平均值之差大於標準差的k倍時，該測定值應予以捨棄，並以該組試件的其餘測定值的平均值作為實驗結果，所述一組試件至少3個，其中，試件為3個時，K值取1. 15 ;試件為4個時，K值取1. 46 ;試件為5個時，K值取1. 67 ;試件為6個時，K值取1. 82。
2.根據權利要求1所述的一種微表處混合料噪聲室內測試方法，其特徵在於步驟四中聲級計為噪聲頻譜分析儀。
3.根據權利要求1所述的一種微表處混合料噪聲室內測試方法，其特徵在於步驟四中聲級計為脈衝式聲級計。
4.根據權利要求1、2或3所述的一種微表處混合料噪聲室內測試方法,其特徵在於 步驟四中所述聲級計的測量範圍為45 125dB。
5.根據權利要求1或2所述的一種微表處混合料噪聲室內測試方法，其特徵在於步驟五中的試件預處理用以下方式代替若發現磨耗管的某個面有一定程度的磨損，其他部分狀態良好，可以不更換磨耗管，將磨耗管旋轉90°後進行試驗。
全文摘要
一種微表處混合料噪聲室內測試方法，它及一種微表處混合料噪聲測試方法，以解決目前微表處路面噪聲難以在施工前有效測試、評價、預估，不利於微表處混合料級配的選擇的問題，測試方法的主要步驟為步驟一、實驗室的選擇；步驟二、製備微表處混合料試件；步驟三、安裝試件；步驟四、聲級計的選擇及安裝；步驟五、試件預處理，試驗前檢查磨耗管，若磨耗管磨損嚴重，應更換磨耗管後開始試驗，為避免儀器剛啟動時運行不平穩，應先啟動溼輪磨耗儀使磨耗頭轉動10s後停止，並用刷子輕輕掃刷浮在試件表面被磨耗掉的浮著顆粒；步驟六、數據採集，測試平均噪聲等效聲級值；步驟七、數據有效性檢驗。本發明用於微表處混合料噪聲測試及評價。
文檔編號G01N1/28GK102998365SQ201210507158
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月3日 優先權日2012年12月3日
發明者曹麗萍, 侯相深, 薛恆瀟, 雷學通 申請人:哈爾濱工業大學