聲屏障用橡膠件的研究

蔡少雄，馬 琴，沈少杰，顧惠娟

（江陰海達(dá)橡塑股份有限公司，江蘇 江陰 214424）

聲屏障是在聲源與接受者之間插入的一種設(shè)施，它有一個顯著的附加衰減，從而減弱接受者所在一定區(qū)域內(nèi)的噪聲影響。聲屏障已被廣泛應(yīng)用在世界各國鐵路和公路上，近年我國高速鐵路迅速發(fā)展，在聲屏障設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和施工方面取得了很大成績。實(shí)踐表明，聲屏障可以大大減少因列車高速行駛產(chǎn)生的脈動力和高噪聲給鐵路兩側(cè)居民帶來的損害。但是，如果聲屏障吸隔聲單元采用剛性連接，在受到脈動力沖擊時，聲屏障會產(chǎn)生強(qiáng)烈的擺動和扭曲，這種扭曲變形會剪斷連接的緊固件，使聲屏障結(jié)構(gòu)受到損壞，降低聲屏障的使用壽命。采用彈性連接，即在聲屏障吸隔聲單元間加入橡膠件，利用橡膠的減震特性，吸收列車高速行駛時產(chǎn)生的脈動力，可以減少聲屏障損壞，提高其使用壽命。京津城際和京滬高鐵安裝的聲屏障中都使用了橡膠件，對聲屏障的運(yùn)行起到了良好的作用。

聲屏障本身在我國使用不久，且隨著高速鐵路的快速發(fā)展，產(chǎn)品需求量不斷增大，但目前尚無相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，因此制定一個統(tǒng)一合理的聲屏障橡膠件標(biāo)準(zhǔn)是適時和必要的。鑒于此，國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會下達(dá)2012年度質(zhì)檢公益性行業(yè)科研專項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)化項(xiàng)目《防腐、減震用橡膠新材料重要標(biāo)準(zhǔn)研究》，其中減震用橡膠新材料的研究和標(biāo)準(zhǔn)起草、編制由江陰海達(dá)橡塑股份有限公司承擔(dān)“聲屏障橡膠件”和“盾構(gòu)法隧道管片用軟木橡膠襯墊”兩部分，經(jīng)過兩年的試驗(yàn)研究，為制定國家標(biāo)準(zhǔn)提供了依據(jù)。

高速鐵路聲屏障橡膠件的技術(shù)要求最高，使用的橡膠件具有代表性。符合高速鐵路質(zhì)量的橡膠件完全可以在公路和軌道交通上使用。本文重點(diǎn)介紹高速鐵路聲屏障橡膠件的試驗(yàn)研究以及標(biāo)準(zhǔn)制訂的情況。

1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

高速鐵路聲屏障主要有金屬插板式和混凝土整體式兩種類型，金屬插板式聲屏障由于施工便利、受力明確而大規(guī)模應(yīng)用。我國設(shè)計(jì)的時速為350 km的第1條高速鐵路——京津城際高鐵（2005年7月開工建設(shè)）首次應(yīng)用金屬插板式聲屏障，此后京滬、武廣等高速鐵路也相繼應(yīng)用。圖1是京滬高鐵采用的一種典型的金屬插板式聲屏障，系由鋼立柱、鋁合金單元板、透明亞克力板（亞克力是聲屏障行業(yè)對丙烯酸類樹脂Acrylics的俗稱）、聲屏障橡膠件組成[1]。

圖1 高速鐵路金屬插板式聲屏障

歐美日發(fā)達(dá)國家早在20世紀(jì)60年代即開始聲屏障材料和結(jié)構(gòu)的研發(fā)工作，早期的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要控制因素是隔聲降噪，直至德國發(fā)生高速鐵路聲屏障破壞事件[2]之后，才引起對列車脈動力的動力響應(yīng)足夠的重視和研究。2002年通車的K-F（科隆-法蘭克福）ICE-3（城際特別快車）的聲屏障在列車運(yùn)行至270 km·h-1后出現(xiàn)破壞現(xiàn)象，至300 km·h-1大面積破損，后來幾乎全部拆除。專家現(xiàn)場考察后認(rèn)為，列車以約300 km·h-1的速度通過時產(chǎn)生的脈動力對聲屏障產(chǎn)生很大的沖擊，而且下部聲屏障在空氣壓縮、沖擊、碰撞下振動非常明顯。破壞的原因主要是聲屏障的固有頻率接近干擾力頻率，引起結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)加大，立柱產(chǎn)生不同程度的彎曲變形，導(dǎo)致聲屏障面板扭轉(zhuǎn)，其單元板間通過剛性連接（鉚釘連接）部位遭到破壞。修復(fù)的措施包括加強(qiáng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和采用橡膠墊彈性連接（改變共振頻率、降低共振響應(yīng)），取得較好效果。法國高速鐵路的聲屏障吸收了德國高速鐵路的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，在聲屏障的設(shè)計(jì)中不但考慮降噪效果，還考慮其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和自振特性，從而減少了高速列車脈動風(fēng)壓對結(jié)構(gòu)體系使用過程中的沖擊效應(yīng)。采用單元板結(jié)構(gòu)、整體連接方式，單元板之間的拼接部分使用彈性元件（橡膠墊）有效地改變了聲屏障的結(jié)構(gòu)自振頻率，高速行駛中未產(chǎn)生共振現(xiàn)象，聲屏障使用良好。

我國聲屏障的研發(fā)和應(yīng)用雖然起步較晚，但發(fā)展迅速、成績斐然。2005年起，鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司對高速鐵路聲屏障技術(shù)展開攻關(guān)，通過綜合運(yùn)用聲學(xué)、結(jié)構(gòu)動力學(xué)、流體動力學(xué)（空氣動力學(xué)）等技術(shù)原理對其進(jìn)行系統(tǒng)研究，于2009年成功建成了京津城際軌道交通聲屏障工程，該公司的“時速350公里客運(yùn)專線鐵路聲屏障技術(shù)研究”獲得了2009年度天津市科技進(jìn)步二等獎。目前，國內(nèi)有多家公司設(shè)計(jì)和生產(chǎn)聲屏障，他們根據(jù)鐵路、公路或軌道交通設(shè)計(jì)部門的要求提供聲屏障，包括設(shè)計(jì)相應(yīng)的橡膠件，由橡膠制品公司生產(chǎn)以供安裝使用。

目前高速鐵路聲屏障用橡膠件主要用于高速鐵路聲屏障單元與H形鋼立柱間的連接部位，及聲屏障底部單元板與橋面和路基面間的連接部位。列車在高速運(yùn)行速度超過250 km·h-1時，聲屏障將會受到列車運(yùn)行脈動力的影響，產(chǎn)生長期持續(xù)的振動，致使聲屏障單元板在頻繁的脈動作用下破損。橡膠件的主要作用是通過使用橡膠墊有效地調(diào)節(jié)聲屏障與結(jié)構(gòu)件的振動，發(fā)揮緩沖的功能，同時還可降低聲屏障間自身振動噪聲，提高單元板間的抗沖擊荷載能力。

通過對國內(nèi)外聲屏障橡膠件的分析，經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，設(shè)計(jì)并確定了4種聲屏障橡膠件及其斷面結(jié)構(gòu)類型（見圖2），其中單管橡膠墊和橡膠條安裝在單元板兩側(cè)，橋形橡膠墊安裝在單元板之間，均起密封和緩沖作用。解耦橡膠墊安裝在底部單元板與路基或橋面之間，起解耦作用和減振作用，該聲屏障解耦裝置可以通過解耦橡膠墊橡膠材質(zhì)和配方調(diào)整及結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)消減因車輛行駛噪聲、風(fēng)力和脈動力的“耦合”作用，提高減振降噪能力，規(guī)避多因素的耦合作用對聲屏障本體的破壞。

圖2 4種聲屏障橡膠件斷面結(jié)構(gòu)

高速鐵路解耦橡膠墊采用實(shí)芯[3]或微孔發(fā)泡的海綿結(jié)構(gòu)[4]。這兩種結(jié)構(gòu)都有一定的弊端，實(shí)芯橡膠墊緩沖性能差，隔聲效果也不好；海綿橡膠墊雖然具有良好的隔振緩沖性能，但隔音密封效果不明顯。采用一體成型的有管狀通孔的中空結(jié)構(gòu)解耦橡膠墊（見圖3[5]）比實(shí)芯和海綿橡膠墊效果好。本研制設(shè)計(jì)的解耦橡膠墊[見圖2（d）]是具有創(chuàng)新性的“中空-密實(shí)多孔復(fù)合結(jié)構(gòu)”，由中空橡膠部分（3根并列的管狀通孔加上2個貫通的異形減振孔）與兩翼具有通槽的密實(shí)橡膠部分復(fù)合而成。密實(shí)部分通過橡膠壓縮起密封和減振作用，通槽可提高解耦橡膠墊兩翼與單元板底座之間的吸附力。在受壓情況下，空氣在中間膠貫通的中空通道內(nèi)流動，腔內(nèi)的空氣流動及其體積變化，可以調(diào)整橡膠的剛度和彈性模量，起到很好的減振和緩沖作用，中空的減振孔起二次（輔助）減振作用。多孔復(fù)合結(jié)構(gòu)的解耦橡膠墊形成多層次的密封和減振結(jié)構(gòu)，提高了隔聲和減振效果。與圖3的解耦橡膠墊相比，本研制解耦橡膠墊管狀通孔的空腔容積大，有利于消減因脈動力和噪聲耦合對聲屏障的破壞作用，而且異形減振孔對空氣的阻力比圓形減振孔大，更有利于二次減振。

圖3 中空結(jié)構(gòu)解耦橡膠墊

關(guān)于橡膠對聲屏障的減振效果，尚未見國內(nèi)外有相關(guān)數(shù)據(jù)報道。本研究使用AWA5933型振動計(jì)測定了在通過重型載重汽車、輕型載重汽車及轎車時現(xiàn)場路面上使用橡膠件及未使用橡膠件聲屏障的振動烈度，以此值來表征橡膠件的減振效果。振動烈度與噪聲也有相應(yīng)的關(guān)系，噪聲隨振動烈度的增大而增大。由表1的測試結(jié)果可見，加裝橡膠件的聲屏障的振動烈度小于未加裝橡膠件的聲屏障，而且裝有解耦橡膠墊的聲屏障的振動烈度比無解耦橡膠墊的聲屏障降低更明顯。

表1 車輛通過時路面聲屏障的振動烈度

2 配方設(shè)計(jì)

2.1 物理性能技術(shù)指標(biāo)參照資料

由于目前國內(nèi)還沒有相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，也無國外標(biāo)準(zhǔn)可供參照，物理性能項(xiàng)目選擇和技術(shù)指標(biāo)確定的主要參考資料（見表2）包括： （1）設(shè)計(jì)部門對高速鐵路、公路聲屏障橡膠件的樣品材料要求以及施工單位套用其他橡膠件標(biāo)準(zhǔn)；（2）由設(shè)計(jì)部門提供德國某公司橡膠件生產(chǎn)廠的產(chǎn)品供貨指標(biāo)；（3）江陰海達(dá)橡塑股份有限公司對德國橡膠件的物理性能實(shí)測結(jié)果。這些技術(shù)指標(biāo)只作為配方研究的參考，通過配方研究的進(jìn)程對物理性能項(xiàng)目、技術(shù)指標(biāo)和試驗(yàn)條件及試驗(yàn)方法進(jìn)行調(diào)整和增添。

表2 聲屏障橡膠件的技術(shù)要求

2.2 原材料的選擇

2.2.1 主體材料

國內(nèi)外聲屏障橡膠件都選用三元乙丙橡膠（EPDM）。EPDM具有優(yōu)異的耐臭氧、耐候、耐寒、耐振動、耐化學(xué)、耐水等綜合性能，而且特別適合微波-熱空氣連續(xù)硫化生產(chǎn)長尺寸的異型斷面橡膠件。EPDM的品種顯著影響密封條的強(qiáng)度和加工性能。本研制選擇了不同類型[傳統(tǒng)齊格勒-納塔型、雙峰型、可控長鏈支化（CLCB）型、充油型]、第三單體含量、門尼粘度、乙烯含量和相對分子質(zhì)量分布的EPDM進(jìn)行了23組探索性配方試驗(yàn)，如表3所示，物理性能試驗(yàn)結(jié)果有較大的差異，其中以CLCB-EPDM與充油EPDM并用（7#配方）的綜合物理性能較好。使用CLCB-EPDM既有優(yōu)良的物理性能，又有優(yōu)良的加工性能，混煉、擠出和硫化速率快，抗塌扁性優(yōu)良[7]，特別適合復(fù)雜異型斷面擠出膠條（如聲屏障解耦橡膠墊）。使用充油EPDM能夠更好更快地使填充劑達(dá)到預(yù)期的分散效果，從而提高了膠料的物理性能。

表3 23組探索性配方試驗(yàn)結(jié)果

含膠率影響膠料的強(qiáng)度和擠出性能，含膠率低，擠出性能較好，拉伸強(qiáng)度在含膠率達(dá)到某一范圍時出現(xiàn)最高點(diǎn)，然后隨著含膠率的降低而降低。表4示出了6組不同含膠率和目標(biāo)拉伸強(qiáng)度的配方試驗(yàn)結(jié)果。由表4可見，第4組配方綜合性能較好，含膠率在30%～33%之間為宜。

表4 含膠率對膠料物理性能的影響

2.2.2 硫化體系

雖然過氧化物硫化體系耐熱性和壓縮永久變形性能優(yōu)異，但不適合微波硫化工藝，為此選用硫黃硫化體系。以硫黃為硫化劑，配合不同品種和用量的促進(jìn)劑，例如超超促進(jìn)劑氨基甲酸鹽類（如促進(jìn)劑BZ）、超促進(jìn)劑秋蘭姆類（如促進(jìn)劑TMTD和TRA）及快速促進(jìn)劑噻唑類（促進(jìn)劑M和DM）等組成復(fù)合促進(jìn)劑，并合理調(diào)整各組分的用量，使擠出成型的膠件在微波作用下迅速定型（斷面尺寸穩(wěn)定性好）并在熱空氣箱中充分硫化，成品性能優(yōu)良，而且表面不噴霜（這是硫黃硫化的EPDM最容易出現(xiàn)的問題）。

2.2.3 填充補(bǔ)強(qiáng)劑

選擇粒徑中等、結(jié)構(gòu)度較高的炭黑（例如炭黑N550）作為主補(bǔ)強(qiáng)劑，不但有高的補(bǔ)強(qiáng)能力，而且使膠料有較高的挺性，擠出速度快，擠出口型膨脹低，形狀和儲存穩(wěn)定性好，擠出物表面光滑。添加無機(jī)填充劑（例如碳酸鈣、陶土、滑石粉）還可以改善擠出成型質(zhì)量。

2.2.4 軟化劑

由于產(chǎn)品采取微波-熱空氣連續(xù)硫化工藝，熱空氣溫度可達(dá)200～250 ℃，高粘度石蠟油高溫?fù)]發(fā)性小、閃點(diǎn)低，是最為適合的軟化劑，一般希望使用閃點(diǎn)高于250 ℃的石蠟油。國產(chǎn)克拉瑪依石蠟油KP6030，粘度大[運(yùn)動粘度（mm2·s-1）：622.8（40 ℃），32.8（100 ℃）]、閃點(diǎn)高（296 ℃）[8]，較適宜。如果工藝條件允許，也可以采用價格和閃點(diǎn)較低的石蠟油，例如國產(chǎn)300#油[運(yùn)動粘度24～32 mm2·s-1（50 ℃），閃點(diǎn)210 ℃]或500#石蠟油[運(yùn)動粘度90～110 mm2·s-1（40 ℃），閃點(diǎn)230 ℃]。KP6030是加氫處理的石蠟油，不飽和度低，對低不飽和度的EPDM的硫化速率干擾小，其粘度大，相對分子質(zhì)量高，280 ℃×30 min的揮發(fā)損失極低（質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.01）。本研制試驗(yàn)表明，以石蠟油為主，并用少量非石油基耐寒增塑劑（例如DOS，DOA或TP-95）可以改善硫化膠的耐寒性能（見表5）。

表5 增塑劑對低溫回縮溫度的影響 ℃

2.2.5 防護(hù)體系

雖然EPDM具有優(yōu)良的耐熱、耐候和耐臭氧性能，為了使這些性能能夠更充分發(fā)揮出來，需適當(dāng)選取防老劑和防臭氧劑。

2.2.6 吸濕劑

由于微波硫化的熱空氣硫化烘道是常壓，為避免產(chǎn)品發(fā)孔，必須使用吸濕劑，常用氧化鈣。為避免粉末氧化鈣在空氣中吸濕失效，最好使用經(jīng)表面處理的氧化鈣。

2.2.7 其他助劑

合理選用加工助劑和分散劑，可以改善橡膠及填料的分散性，提高膠料流動性和擠出速度，使產(chǎn)品外觀得到改善。

2.3 配方優(yōu)選

表3所示23個探索性配方膠料的各項(xiàng)性能有差異，其中有些項(xiàng)目差異較大，這是由于配方中生膠牌號、原材料品種和用量各有不同且加工工藝存在差異所致。通過對23個配方的優(yōu)選，7#配方綜合性能最好，各項(xiàng)性能都達(dá)到國外樣品實(shí)測值水平，因此以7#配方作為優(yōu)選基礎(chǔ)配方進(jìn)行了多次試驗(yàn)，除了在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行混煉、硫化和測試外，還在江陰海達(dá)橡塑股份有限公司煉膠中心和密封條生產(chǎn)車間進(jìn)行生產(chǎn)試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，優(yōu)選配方膠料混煉過程正常，容易擠出，擠出定型良好，斷面形狀和尺寸穩(wěn)定，微波硫化的產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良。

優(yōu)選配方如下：生膠（CLCB-EPDM＋充油EPDM） 150，補(bǔ)強(qiáng)填充劑（炭黑N550＋無機(jī)填充劑） 110，活性劑（活性氧化鋅＋硬脂酸＋硬脂酸鋅） 5，防老劑RD 1.5，防臭氧蠟 1，軟化劑（石蠟油KP6030＋耐寒增塑劑） 50，分散劑DS 2，硅烷偶聯(lián)劑 1，表面處理的氧化鈣（有效含量70%） 7，硫黃 2，復(fù)合促進(jìn)劑（BZ＋TMTD＋TRA＋M） 3.5，合計(jì) 333，含膠率30%。

3 生產(chǎn)工藝

3.1 混煉膠制備

補(bǔ)強(qiáng)填充劑和軟化劑采用上輔機(jī)自動稱量和投料，其他配合劑采用XLBIV型16工位自動配料生產(chǎn)線配料，人工投料。上輔機(jī)和自動配料生產(chǎn)線均系軟控股份有限公司產(chǎn)品。采用兩段密煉法，一段和二段均在益陽橡膠塑料機(jī)械集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的GK190E嚙合型密煉機(jī)中進(jìn)行，轉(zhuǎn)速為35 r·min-1。一段混煉加料順序?yàn)镋PDM→炭黑、無機(jī)填充劑→石蠟油、耐寒增塑劑、小料，排料溫度為145 ℃。二段混煉加入硫黃和促進(jìn)劑，排料溫度為80 ℃。“加硫黃”后用Jl-90型濾膠機(jī)濾膠，XK600型開煉機(jī)（下輔機(jī)）出片。

3.2 微波硫化

產(chǎn)品采用冷喂料擠出機(jī)擠出，微波-熱空氣連續(xù)硫化生產(chǎn)線生產(chǎn)。微波硫化裝置規(guī)格：微波功率 9 kW；1節(jié)微波，2節(jié)熱空氣。工藝條件：速度 3 m·min-1，溫度 200 ℃/250 ℃/200 ℃，微波功率 5 kW。

4 標(biāo)準(zhǔn)制定

依據(jù)本研究課題聲屏障橡膠件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和配方研究所獲得的試驗(yàn)結(jié)果，以江陰海達(dá)橡塑股份有限公司為首的起草單位提出了國家標(biāo)準(zhǔn)草案，經(jīng)國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會于2014年12月31日發(fā)布國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 30649—2014《聲屏障用橡膠件》，該標(biāo)準(zhǔn)已于2015年7月1日正式實(shí)施。該標(biāo)準(zhǔn)采納了圖2中4種聲屏障橡膠件斷面結(jié)構(gòu)、表6所示橡膠件的物理性能指標(biāo)、本文2.3小節(jié)所述優(yōu)選配方，在實(shí)驗(yàn)室制備的試驗(yàn)?zāi)z料和在江陰海達(dá)橡塑股份有限公司生產(chǎn)的產(chǎn)品膠料均達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)要求。

表6 聲屏障橡膠物理性能

在GB/T 30649—2014標(biāo)準(zhǔn)中，沒有采納施工部門的質(zhì)量要求指標(biāo)（表3中B的技術(shù)要求），因?yàn)樵摷夹g(shù)要求基本上套用公路橋梁收縮裝置EPDM密封橡膠帶標(biāo)準(zhǔn)[9]，而公路橋梁收縮裝置的使用情況與聲屏障大不相同，而是參照制訂的聲屏障橡膠件國家標(biāo)準(zhǔn)與表3設(shè)計(jì)部門提出的樣品材料要求和德國產(chǎn)品供貨指標(biāo)做了一些重要更動。

（1）放棄選擇3個物理性能項(xiàng)目。a.聲屏障橡膠件不存在明顯磨耗的工況，因此放棄選擇阿克隆磨耗。b.回彈值不能明確表征密封和減振能力，有壓縮永久變形項(xiàng)目即可，因此不予選擇。 c.耐候性試驗(yàn)只是拉伸狀態(tài)（伸長率20%）下的一種加速熱氧老化試驗(yàn)，不足以反映橡膠制品在大氣環(huán)境下的耐老化能力，因此不予選擇。

（2）調(diào)整2個物理性能項(xiàng)目的試驗(yàn)條件。a.將熱空氣老化條件由70 ℃×22 h大幅度提高到100 ℃×96 h，這個苛刻的試驗(yàn)條件EPDM可以達(dá)到，而不耐老化的橡膠或再生膠難以達(dá)到，可以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。b.將低溫脆性調(diào)整為≤－50 ℃。表2德國產(chǎn)品供貨指標(biāo)為≤－30 ℃，對于德國可能是適合的，但對于中國顯然不適合，而設(shè)計(jì)部門的樣品材料要求≤－60 ℃，指標(biāo)過高。調(diào)整低溫脆性為－50 ℃已能滿足我國設(shè)置聲屏障地區(qū)的低溫環(huán)境溫度。

（3）增加4個物理性能項(xiàng)目。a.臭氧老化。這是暴露在大氣使用的橡膠制品普遍選擇的試驗(yàn)項(xiàng)目，選用的試驗(yàn)條件（臭氧體積分?jǐn)?shù)2×10-6，伸長率20%，40 ℃×96 h）適合EPDM，其他通用二烯烴類橡膠（天然橡膠和丁苯橡膠等）及再生膠達(dá)不到，氯丁橡膠也難以達(dá)到。b.低溫回縮溫度（TR試驗(yàn)）。TR試驗(yàn)測出的低溫回縮溫度比脆性溫度更能反映橡膠在指定的回縮率下具有彈性的最低溫度，可為設(shè)計(jì)部門和橡膠件生產(chǎn)公司提供使用條件和質(zhì)量檢測的依據(jù)。c.加熱質(zhì)量損失。這是為防止原材料用再生膠以次充好而增加的項(xiàng)目。d.拉伸疲勞永久變形。為了考核聲屏障橡膠件在風(fēng)力和脈動力造成的反復(fù)拉伸導(dǎo)致的不可逆變形，這項(xiàng)性能可反映橡膠件對聲屏障密封、隔聲和減振能力的貢獻(xiàn)以及工作壽命。

（4）研究和制訂了具有創(chuàng)新性的試驗(yàn)方法《拉伸疲勞永久變形測定方法》（詳見GB/T 30649—2014附錄A）。

5 結(jié)語

本研究對高速鐵路和公路用聲屏障橡膠件的結(jié)構(gòu)和配方進(jìn)行設(shè)計(jì)，并制定了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

（1）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。確定4種截面結(jié)構(gòu)，其中解耦橡膠墊為中空-實(shí)心復(fù)合多孔結(jié)構(gòu)，有利于降低因脈動力和噪聲的耦合對聲屏障的破壞作用。

（2）配方設(shè)計(jì)。采用可控長鏈支化三元乙丙橡膠（EPDM）與充油EPDM并用，硫化膠兼具良好的物理性能和加工性能。在石蠟油基礎(chǔ)上添加少量非石油基耐寒增塑劑，可提高耐寒性能，并制定了優(yōu)選配方。

（3）依據(jù)研制結(jié)果，制訂了國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 30649—2014）。優(yōu)選配方的各項(xiàng)產(chǎn)品性能均符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

致謝：承蒙北京橡膠工業(yè)研究設(shè)計(jì)院謝忠麟教授級高級工程師對本試驗(yàn)工作和論文撰寫給予指導(dǎo)，在此深表謝忱！