以往吵得要死的瀝青路，怎么突然變安靜了？

上周末天氣還不錯(cuò)，脖子哥開車去郊外溜了一圈。

可能是因?yàn)橥胬哿?，在返程的時(shí)候特別敏感，發(fā)現(xiàn)這路，它怎么一段安靜一段吵？

安靜起來，那幾條用了 5-6 年的破國(guó)產(chǎn)輪胎和米胖子靜音胎不相上下。

但吵起來，就像把洗衣機(jī)擺在了客廳，在耳邊嗡嗡嗡的，放音樂都?jí)翰蛔　?/p>

而且你越是不想管它，就越是在意，就跟 “粉紅色的大象” 實(shí)驗(yàn)一樣，沒完了。。。

上網(wǎng)一看，發(fā)現(xiàn)大伙也對(duì)這個(gè)東西有明顯的感受，平時(shí)走德勝快速路、秋實(shí)高架有些路段真的特別安靜，配合電車那叫一個(gè)享受。

我尋思這不都是柏油路么，為啥會(huì)這樣？

帶著疑問，咱們這兩天查了查相關(guān)論文，也找了路橋從業(yè)者，被材料學(xué)拷打了一番后，今天就跟大伙講講，這柏油路的靜音是怎么做的。

咱們先來簡(jiǎn)單了解下柏油路的結(jié)構(gòu)，生活中常說的柏油馬路、瀝青路，其實(shí)是一層又一層的瀝青炒石子。

和肉眼看到的一樣，它是由一顆顆的石子（專業(yè)叫法是骨料），黑色的瀝青以及一些礦粉填料混合而成。

在這個(gè)組合里，石子依舊承擔(dān)了一切，是承重的大頭，而瀝青只是石子之間的膠水。

但是和水泥路的區(qū)別就在這堆 “膠水” 里。

瀝青本身是一種熱塑性粘彈體，在常溫的情況下一般是半固態(tài)的膏狀或者是純固態(tài)的硬塊，當(dāng)加熱到 150℃ 以上的時(shí)候，它就會(huì)熔化成黏糊糊的液體。

路面施工的時(shí)候其實(shí)就是將瀝青混合物加熱到像一塊花生軟糖一樣，方便塑形。

所以，瀝青路是一種柔性路面，比起水泥路更能抗熱脹冷縮。

好好好，那么，這跟噪音有啥關(guān)系呢？

這就不得不說到路噪是怎么來的了。

路噪主要有兩種來源，第一種是輪胎花紋與路面撞擊產(chǎn)生的振動(dòng)噪音。

這個(gè)不難理解，輪胎的花紋不是完全直的，有彎曲的地方，高速行駛的時(shí)候，就會(huì)像一個(gè)個(gè)小的橡皮錘敲擊在地面上。

第二種則是輪胎花紋中的空氣被壓縮產(chǎn)生的泵氣噪音（泵浦效應(yīng)）。

咱們?cè)O(shè)想一下，輪胎在高速轉(zhuǎn)動(dòng)，前方的空氣就會(huì)被擠壓進(jìn)花紋里，再從車輪后方快速排出，這種巨大的壓力就會(huì)產(chǎn)生嘈雜的路噪。

在這兩種噪音的產(chǎn)生過程中，輪胎和地面的夾角是不是很像一個(gè)喇叭？

也正因如此，噪聲產(chǎn)生之后，聲波還會(huì)這個(gè) “喇叭” 里不斷反射，導(dǎo)致噪音進(jìn)一步放大。

美國(guó)愛荷華州立大學(xué)就曾做過相關(guān)的研究，這種 “喇叭” 的號(hào)筒效應(yīng)能增大 10-20dB 的噪音。（20dB 的變化相當(dāng)于從安靜的辦公室走到嘈雜的馬路）

除了號(hào)筒效應(yīng)，還有空氣的共振。

空氣在被輪胎與地面各種壓縮的時(shí)候，期間發(fā)出的共振也會(huì)將噪音放大 10dB 左右。

所以，想消解這樣的噪音，要么就是減振，直接減少振動(dòng)噪音的產(chǎn)生，要么就是疏導(dǎo)空氣，在氣泵形成之前給它漏漏氣。

那么，根據(jù)這兩個(gè)方法，出現(xiàn)了兩種瀝青路面。

率先出現(xiàn)的是 SMA （瑪蹄脂瀝青混合料），它利用更高粘性的改性瀝青，再加一點(diǎn)纖維提升了路面的韌性。

結(jié)構(gòu)上，SMA 的骨料有 70%-80% 都是 4.75mm 以上的大石子（粗集料），和普通瀝青路面直接石子混瀝青相比，SMA 的結(jié)構(gòu)更加緊密，粘得更牢。

如圖所示

這樣路面的減振效果也會(huì)好上不少，從各項(xiàng)研究來看，能夠降低 2-5dB 的噪音。

不過，這只減少了振動(dòng)噪音，還有氣泵噪音呢？

這就是近幾年國(guó)內(nèi)開始逐漸使用的 OGFC （開級(jí)配磨耗層）瀝青路面。

左側(cè) OGFC 排水瀝青路面，右側(cè)普通 SMA 路面

成都科華南路采用 OGFC 路面前后

是不是光看圖片的顏色對(duì)比就已經(jīng)非常直觀？

OGFC 用了更高比例（90%以上）的 “大石子”，以及更少的填料提供更多縫隙（孔隙率從 3%-5% 提升至 18%-25%），所以看起來路面的顆粒感更重一點(diǎn)。

在這種多孔洞的路面上，噪音會(huì)順著縫隙進(jìn)行傳播，聲波打在石子上不斷反彈，一步步的減弱掉能量，最終化掉泵吸效應(yīng)。

因此，OGFC 在 SMA 的基礎(chǔ)上，噪音會(huì)再降低 3dB 左右。

大伙別看這幾分貝幾分貝的改良好像很少，但分貝其實(shí)是一個(gè)對(duì)數(shù)單位，幾分貝的變動(dòng)，到了聲壓（聲音的壓力變化）那兒可能就是百分之幾十的變化。

所以，我們能看到廣州東濠涌高架、茂湛高速、用上這些技術(shù)之后，靜音性都是有口皆碑。

但不知道大伙有沒有發(fā)現(xiàn)，這些應(yīng)用的地方基本都在南方和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地方，北方基本見不到多少 OGFC 的應(yīng)用案例。

原因嘛，其實(shí)就是老生常談的成本問題了。

目前最普通也就是最常用的 AC-13 瀝青（不含稅、人工）大概是 300 多塊一噸，而 SMA 這個(gè)價(jià)格則是 400-500 元。

某土木老哥告訴我們，瀝青價(jià)格有很強(qiáng)的地域性，瀝青作為化工產(chǎn)品源頭也幾近壟斷，所以該表僅供示意

OGFC 由于用的材料相對(duì)較少，雖然單價(jià)更貴，但實(shí)際上可能會(huì)比 SMA 便宜個(gè) 20% 左右。

但是，扛不住 OGFC 愛壞呀。

前面提到過，OGFC 路面的孔隙率很大，這樣能帶來排水降噪的優(yōu)勢(shì)。

但這也就犧牲了密實(shí)性，熱脹冷縮加上直接暴露在灰塵、紫外線和氧氣中，久而久之，原本高粘性高彈性的改性瀝青就會(huì)被侵蝕。

水直接就滲下去了，不會(huì)積在表面

粘不住了石料就掉唄，進(jìn)一步形成 “脫落——侵蝕——更易脫落” 的惡性循環(huán)。而在嚴(yán)寒的情況下瀝青會(huì)變得更硬，這個(gè)問題就會(huì)變得更加嚴(yán)重。

根據(jù)公開的數(shù)據(jù)，OGFC 路面在 3-5 年之后，骨料的脫落率就會(huì)達(dá)到 10%（ SMA 幾乎不脫落，設(shè)計(jì)壽命長(zhǎng)達(dá) 15 年以上）。

所以，這種瀝青路面就得經(jīng)常性的進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，像咱們差評(píng)附近的文一西路就無論春夏秋冬，刮風(fēng)還是下雨，灑水車每天雷打不動(dòng)的灑水。。。

文一西路就是用的 OGFC 路面

總而言之，OGFC 靜音固然好，但考慮到一些極端天氣和維護(hù)成本，這玩意一時(shí)半會(huì)兒也沒法完全鋪開來。

不過，現(xiàn)在有一種高韌高彈的超薄瀝青路面正在投入使用，大概就 0.5-1cm 厚，能直接在現(xiàn)有路面上加一層，不用把路重新打碎鋪那么麻煩。

這樣既省了施工的用料，使用成本和維護(hù)成本更低，又可以在夜深人靜的時(shí)候快速施工，不用封路影響交通，一舉多得。

廣州的 “首都高” 東濠涌高架、港珠澳大橋、新疆的河灘快速路，用的都是這樣的技術(shù)。

只要經(jīng)濟(jì)賬算得過來，說不定，以后咱們就跟路噪說拜拜呢？

撰文：浩森

編輯：脖子右擰 & 面線糊君

美編：煥妍

圖片、資料來源：

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高韌性靜音型超薄瀝青路面磨耗層技術(shù)體系 —— 華南理工大學(xué)科學(xué)技術(shù)研究院

瀝青發(fā)展 30 年 —— reway

耐久性瀝青路面材料與結(jié)構(gòu) —— 長(zhǎng)安大學(xué)郝培文教授

Permeable Pavement Test Strip (OGFC) - International Marine Terminal，Will Savage