تاثیر نانو مواد در روسازی راه ها در کاهش آلودگی صوتی در محیط های شهری

رشد فزاینده ترافیک شهری و تمرکز حرکت وسایل نقلیه در معابر پرتردد موجب شده نقش روسازی ها در تولید نویز نسبت به گذشته اهمیتی دو چندان پیدا کند. رفتار آکوستیکی روسازی، تابعی از ریزساختار، ویژگی های ویسکوالاستیک بایندر و نحوه تبادل انرژی میان سطح راه و چرخ است؛ عناصری که با ورود نانومواد قابلیت اصلاح و کنترل هدفمند می یابند. هدف این پژوهش تبیین سازوکارهای دقیق اثرگذاری نانومواد بر کاهش آلودگی صوتی ناشی از تماس چرخ و روسازی و تحلیل تحولات ایجاد شده در ویژگی های دینامیکی بافت سطحی و تخلخل موثر لایه آسفالتی است. پژوهش حاضر با روش کتابخانه ای و مروری و با اتکا بر تلفیق داده های تجربی نتایج مدل سازی های عددی و مطالعات آزمایشگاهی معتبر انجام شده است تا تصویری جامع از رفتار آکوستیکی روسازی های نانویی ارائه دهد. یافته ها نشان می دهد افزودن نانوساختارها به بایندر موجب تقویت پیوستگی مولکولی، افزایش یکنواختی تنش در زمان تماس چرخ و کاهش دامنه ارتعاشات منتقل شده به سطح آزاد می شود. بهبود نظم زنجیره های پلیمری و اصلاح رفتار ویسکوالاستیک بخشی از انرژی مکانیکی را در لایه های درونی مستهلک کرده و شدت امواج صوتی را در محدوده فرکانسی غالب ترافیک کاهش می دهد. همچنین نانومواد با تنظیم تخلخل پایدار و تغییر الگوی حرکت هوا در حفرات سطحی نقش موثری در مهار بازتاب موضعی موج و کاهش تشدید صوتی دارند. جلوگیری از ایجاد ریزترک ها و حفظ بافت میکروسکوپی یکنواخت از شکل گیری ناهمواری های خرد که منشا نویزهای فرکانس بالا هستند جلوگیری می کند و این امر عملکرد آکوستیکی را در دوره بهره برداری پایدار نگه می دارد. جمع بندی تحلیلی پژوهش نشان می دهد که نانومواد از طریق ایجاد اصلاحات چندبعدی در سازوکارهای مکانیکی، حرارتی و بافتی، روسازی شبکه ای از فرآیندهای همزمان را شکل می دهند که به کاهش محسوس انرژی صوتی منجر می شود. این یافته ها افقی تازه برای طراحی روسازی های کم نویز فراهم می کند و ضرورت توجه به مهندسی صوت را در کنار مهندسی باربری به عنوان بخشی جدایی ناپذیر از توسعه شبکه های حمل و نقل شهری تقویت می نماید.

Keywords:

آلودگی صوتی , روسازی , نانومواد , ویسکوالاستیسیته