Влияние щебеночно-мастичного асфальтобетона SMA plus на уровень шума от движущегося транспорта

Чрезмерно высокий шум может отрицательно сказываться на здоровье человека со временем, вызывая повышенную нервозность и даже частичную или полную потерю слуха. В городских условиях, при высоком уровне шума, могут наблюдаться нарушения биоритмов организма, что приводит к усталости и снижению работоспособности. Кроме того, шум от движущегося транспорта может влиять на стоимость недвижимости и иметь физиологическое и эмоциональное воздействие на людей.

На автомобильных дорогах интенсивность шума зависит от интенсивности движения, типа шин, погоды и других факторов. Европейские отчеты классифицируют источники шума от транспорта на 4 основные группы: шум от двигателя, шум от выхлопной трубы, аэродинамический шум и шум от движения по дороге. Последний источник шума является наиболее распространенным при скорости движения свыше 45 км/ч. 

Одним из способов снижения уровня шума является применение асфальтобетонных покрытий с открытой гранулометрией. Данные материалы получили широкое распространение странах Европы и Азии. Обладая высоким содержанием пор, данные материалы позволяют поглощать шум от движущегося транспорта, уводя его через структуру покрытия. К таким материалам могут относиться дренирующие, пористо-мастичные, высокопористые асфальтобетоны и т.д. Компанией ООО «Реттенмайер Рус» был разработан, апробирован и предложен альтернативный материал, а именно щебеночно-мастичный асфальтобетон SMA Plus с повышенным содержанием пор. Отличается данный материал от традиционного щебеночно-мастичного асфальтобетона увеличенным содержанием щебеночной части (рис. 2) для того, чтобы обеспечить более высокое содержание воздушных пустот (пор).  

Следует отметить, что на способность покрытия поглощать шум существенное влияние оказывает максимальный размер зерен минеральных материалов, применяемых для приготовления асфальтобетона. Установлено, что щебеночно-мастичный асфальтобетон SMA-8 plus с небольшим размером частиц минерального материала обладает большей способностью поглощать шум (рис. 1). 

В качестве рекомендуемого состава могут быть следующие компоненты: щебень фр 4-8, дробленный песок, активированный минеральный порошок МП-1, стабилизирующая добавка VIATOP premium, в качестве органического вяжущего может быть битум нефтяной дорожный вязкий и/или модифицированный различными полимерами. Все показатели определяются по ГОСТ 58406.1-2020 «Дороги автомобильные общего пользования.

Смеси щебеночно-мастичные асфальтобетонные и асфальтобетон. Технические условия». Интенсивность подавления шума и его уровень зависят от содержания воздушных пустот и степени засоряемости покрытия. В среднем сокращение уровня шума от движущегося транспорта составляет 6–8 dB. Измерение уровня шума от движущегося транспорта может быть осуществлено статическим прибором, установленным на обочине, так как автомобиль все равно проедет мимо. 

Среди методик измерения шума можно выделить статический метод SPB и метод непосредственной близости CPX. В отличие от Европы в США распространен портативный метод измерения уровня шума OBSI, пользующийся популярностью из-за своей эффективности и невысокой стоимости. Суть данного метода заключается в креплении прибора на колесо автомобиля и измерения уровня шума в процессе движения с заданной скоростью (рис. 2).

 Так как увеличение крупности минерального материала ведет к увеличению уровня шума, то предлагается использовать в качестве максимальной фракции щебень крупностью не более 8 мм. Зерновой состав щебеночно-мастичного асфальтобетона SMA-8 plus представлен на рис. 2.

Технические требования представлены в таблице 1. Измерения уровня шума, выполняемые данным методом, могут иметь небольшие колебания в значениях, зависящих от времени года (летом метод выдает немного ниже значения), погоды (влажное покрытие более шумное) и полосы движения автомобиля (колебания между полосами движения могут достигать 2 dBA). Анализ зарубежного опыта применения SMA-8 plus позволил смоделировать зависимость снижения уровня шума от содержания воздушных пустот (таблица 2).

Рисунок 3. Устройство измерения уровня шума OBSI,
установленное на автомобиле

 Многочисленные исследования, проведенные в США, Канаде и Европе, позволили установить, что чем дольше в эксплуатации находится покрытие из щебеночно-мастичного асфальтобетона SMA-8 plus, тем меньшей способностью поглощать шум он обладает. Это связано с тем, что со временем поры покрытия засоряются пылью и грязью, но необходимо понимать, что по полосе наката засоряемость покрытия происходит гораздо меньше, так как при наезде колеса происходит вакуумная очистка. Несмотря на высокую пористость щебеночно-мастичного асфальтобетона SMA plus, он обладает высоким каркасным скелетом, что может способствовать сопротивлению транспортной нагрузке при движении в жаркое время года. 

Хотя деформация покрытия зависит от нескольких условий, таких как климат, транспортная интенсивность и доля грузового транспорта, щебеночно-мастичный асфальтобетон SMA plus может обеспечить лучшее сопротивление колееобразованию по сравнению с традиционным ЩМА и плотными смесями. Но для повышения долговечности покрытия необходимо выбирать наиболее эффективные регионы применения, учитывая циклы замораживания и оттаивания. 

Таким образом, щебеночно-мастичный асфальтобетон SMA plus с повышенным содержанием пустот существенно позволяет снизить уровень шума – от движущегося транспорта, при применении минерального материала крупностью не более 8 мм. 

Менеджер по развитию ООО «Реттенмайер Рус» к.т.н. Ширяев Н.И.