静音型超薄罩面如何降噪

在路面养护领域，沥青路面预防性养护技术就像是给路面做“预防性保养”——通过早期干预微小病害，防患于未然，既能有效延长路面寿命、提升行车安全性，也能大幅降低后期的养护成本。其中，超薄罩面技术，早已成为路面养护的“常规武器”，在抗滑、耐久等基础性能上交出了令人满意的答卷。

在此基础上，一种更注重行车舒适性的“静音型”超薄罩面应运而生。细心的司机会发现一个明显变化：同样是铺设薄层罩面，部分路段行驶时车内噪音显著降低，仿佛被悄悄 “过滤”，驾乘体验更加安静舒适。这层看似普通的路面罩面，究竟蕴藏着怎样的技术奥秘？

今天，我们就来拆解这套高速公路上的“降噪魔法”。

一、噪音的“元凶”：硬碰硬的撞击与被困住的空气

要理解如何降噪，首先需搞清楚噪音从何而来。轮胎与路面的每一次接触，都是一场激烈的物理博弈。噪音的产生，主要可以分为三类。

（一）“撞击与震动”。

当轮胎高速滚动时，橡胶花纹块与路面的接触并非平滑过渡，而是充满了“拍打”与“撕扯”。这里面藏着两种产生噪音的微观动作：

（1）滑移——就像“摩擦尖叫”。

轮胎花纹块拍向地面时，并非完全垂直下压，而是带有微小的横向搓动。就像运动鞋急刹车时，鞋底与地面产生尖锐摩擦声一样，花纹块接触地面瞬间会发生“侧滑”或“蠕动”，从而激发出噪音。

（2）粘着——可想象为“拔罐子”的声音。

橡胶花纹块在重压下被挤压变形，紧贴路面形成类似小吸盘的状态。当轮胎滚过、花纹块要离开地面时，需猛地“撕”开这种黏连。就在这一瞬间，被压缩的橡胶迅速回弹，引发剧烈振动。这就像按压一根钢尺后突然松手，尺子“嗡”地弹起一样。

图1 花纹块振动发声示意图

（二）泵浦效应

除了橡胶拍打地面的震动，空气的运动也会产生噪音。当车速在50至120公里/小时之间时，轮胎就像一台小型打气筒：滚过地面时，花纹沟槽里的空气被迅速压缩挤出；离开地面时，空气又被快速吸回。这一呼一吸之间，空气剧烈骚动，便形成了“泵浦噪声”。就像快速挤压空塑料瓶时，瓶口发出的“噗噗”声。

此外，轮胎花纹沟槽与地面之间还会形成类似小管子的空间，气流高速通过时会发生共鸣，产生较尖锐的哨声——就像吹瓶口或笛子一样

图2 泵浦效应和号筒效应的示意图

（三）号筒效应

这一效应是轮胎噪音的“放大器”。轮胎接触地面的前端和后端，与路面形成类似喇叭口的空间，将花纹块振动和泵浦噪音放大传出。研究显示，在距“喇叭口”仅0.5到3.5厘米的位置，轮胎噪音可被放大5至20分贝——相当于将说话声提升为大声喊叫。

从上述分析可以看出，轮胎与路面的“撞击与震动”是行车噪音的重要来源，而空气运动则在此基础上叠加了额外的噪声成分。因此，要有效降低行车噪音，关键在于从这两方面入手——一方面化解“硬碰硬”的震动，另一方面为空气运动提供疏导通道。

二、双重降噪魔法

针对上述噪音来源，静音型超薄罩面亮出了两重“降噪魔法”。

第一重魔法：高弹材料，给路面穿“气垫鞋”

要化解“撞击与震动”带来的低频轰鸣声，最直接的办法就是让路面具备一定的弹性缓冲能力。

“静音型超薄罩面”的技术亮点之一，正是采用高黏高弹改性沥青。这种材料具有极强的黏结力和弹性恢复能力，像一层坚韧的“橡胶垫”。

当轮胎高速撞击路面时，路面不会“硬碰硬”地回击，而是发生微小弹性变形，吸收大部分冲击能量。这种“以柔克刚”的特性，显著减弱了轮胎震动，从而降低低频轰鸣声。同时，优异的抗老化性能确保了路面在烈日暴晒和雨水侵蚀后，仍能保持良好弹性，让静音效果持久在线。

第二重魔法：小粒径多孔结构，给空气开“后门”

如果说第一重魔法解决的是“硬碰硬”的震动噪音，那么第二重魔法要处理的，就是空气运动带来的噪音。

“静音型超薄罩面”采用半开级配设计，空隙率控制在12%～18%，且石头尺寸较小，形成大量连通的微小孔隙，像一块“蜂窝”或“海绵”。

当车辆高速驶过时，轮胎花纹中被压缩的高压空气，不再需要挤向路面两侧，而是直接被“吸”进路面孔隙中。这些连通孔隙就像为高速气流开设的“泄压通道”，从源头上削弱了“泵浦效应”。

同时，声波进入孔隙后，会在孔隙壁上多次反射和摩擦，声能被转化为微小热能消耗掉——这正是声学上著名的“多孔吸声原理”。这意味着，路面不仅为空气提供了逃逸通道，本身也成为一道吸收噪音的“消音屏障”。

三、“海丝”技术：福建高速的实践样本

理论有了，实际效果如何？

“海丝静音型超薄罩面”由福建省高速公路养护工程有限公司自主研发，应用面积已超700万㎡。该技术具有“高弹高韧、高抗飞散、耐老化”等优异性能，在满足预防性养护核心功能——抗滑、耐久——的基础上，额外实现了显著的降噪效果。

实测数据显示，铺筑了“海丝静音型超薄罩面”的路段，可有效降低行车噪声5-8分贝。别小看这几分贝，在声学领域，噪音每降低3分贝，声能量便减少一半；降低6分贝以上，人耳主观感受会觉噪音明显变小。这意味着，行驶在铺筑了此类技术的路段，原本刺耳的“轰鸣”可能变成相对柔和的“沙沙”声。

四、结语：科技让出行更“温柔”

回过头来看，“海丝静音型超薄罩面”之所以能在满足沥青路面预防性养护使用要求的同时实现降噪，靠的是“内外兼修”：

材料上：利用高黏高弹改性沥青，赋予路面弹性，以柔性缓冲消除“震动噪音”；

结构上：利用连通孔隙设计，为高压空气打开逃逸通道，削弱“泵浦效应”。

科技的进步，往往藏在这些看不见的细节里。这薄薄一层罩面，不仅延长了道路寿命，更让高速公路不再只是冰冷的运输通道，而变成一条条安静、舒适、安全的“静音长廊”。下一次，当你在高速上享受宁静旅程时，不妨看一眼路面——或许正是这层充满科技含量的“海绵路面”，在默默守护着你的耳朵，让每一次出行都更温柔。

注：图1和图2来源：曹金凤,黄伟,张春生,侯丹丹,项大兵,危银涛.花纹结构对载重轮胎噪声辐射的影响规律研究[J].汽车工程,2020,42(7).doi:10.19562/j.chinasae.qcgc.2020.07.016