superpave沥青混合料设计方法探讨

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1、Superpave沥青混合料设计方法探讨摘要：Superpave沥青混合料设计方法是一种新型的混合料设计方法，从目前国内的应用来看，它较传统的马歇尔设计方法沥青混合料性能有较大的改善，有效的防止了沥青路面早期损害的发生。本文以试验为基础，依据Superpave沥青混合料设计实例对其探讨，以求指导路面设计与施工。关键词：Superpave青混合料设计期损害计实例前言　　1987年美国公路战略研究计划(SHRP)进行一项为期五年耗资5000万美元的沥青课题研究，旨在制定一个新的沥青和沥青混合料规范、试验、设计方法和评价

2、体系。SHRP沥青课题的最终研究成果称为Superpave，即高性能沥青路面，包括胶结料规范、混合料设计体系和混合料性能分析方法。美国联邦公路局（FHA）、饱和度（VFA）、矿粉与有效沥青之比（F/A）、初始旋转次数的压实度（%Gmmatin）等。图1-1为三种初选级配的曲线图，表1-2为估算沥青用量汇总表。图1-1三种初选级配曲线图表1-2估算沥青用量汇总表试验级配Gsb(g/cm3)Gsa(g/cm3)Gse(g/cm3)VbaVbePa。根据交通量数据并考虑到工程施工实际的压实条件，选择压实次数N最初=8次，

3、N设计=100次，N最大=160次。根据Superpave的设计标准，在进行估算用油量成型试件时，将旋转压实次数设定在N设计，本次试验为N设计=100次，估算沥青用量下各级配旋转压实试验结果汇总于表1-3。表1-3三种级配估算沥青用量试验结果评价表级配4%空隙率沥青用量（％）VMA（％）（设计次数）VFA（％）（设计次数）粉胶比初始次数压实度（％）14.3713.069.31.2683.924.5913.570.31.1483.834.8914.171.60.9284.6Superpave标准不小于13.065～7

4、50.6～1.2*≤89.0注：*表示当级配通过禁区下方，粉胶比可增加到0.8～1.6。　　由上表数据可知级配1、级配2和级配3均满足Superpave设计要求，考虑到压实特性和工程实际的沥青用量，本次设计选择级配1为设计级配。3）选择设计级配的沥青用量　　设计级配确定后由表1-3并根据设计经验，取Pb为4.3%，四个沥青用量分别为：3.8%、4.3%、4.8%、5.3%。在进行确定选择级配沥青用量的试验时，压实次数应设定在N设计，本次N设计=100次。试验结果如表1-4所示：表1-4四种沥青用量沥青混合料体积性质

5、沥青用量（％）在压实次数时矿粉/有效沥青比例初始压实度（%）压实度（％）（设计次数）VMA（％）VFA（％）3.894.213.457.01.4882.64.395.913.168.51.2883.74.897.013.177.21.1386.05.398.013.284.91.0187.14.3496.013.169.11.2783.9Superpave标准96.0≥1365～750.8～1.60≤89　　根据四个沥青用量混合料的体积性质，通过图表插值法可以得到设计沥青用量为4.34%及其对应的体积性质。4）设计

6、沥青用量混合料体积性质验证　　经以上分析设计结果取沥青用量为4.34%，采用沥青用量4.3%成型试件，验证4.3%的沥青用量在压实次数设定在N最大时对应的体积性质指标（N最大=160次），试验结果见表1-5：表1-5设计沥青用量验证试验结果表沥青用量（％）在压实次数时F/A初始压实度（%）最大压实度（％）压实度（％）（设计次数）VMA（％）VFA（％）4.396.013.169.21.2784.197.3Superpave标准96.0≥1365～750.6～1.2*≤89≤98注：*表示当级配通过禁区下方，粉胶比可

7、增加到0.8～1.6。　　通过以上四个部分的试验和分析，我们即可确定级配1为设计级配，配合比为1#：2#：3#：4#：矿粉=21：36.5：14：25：3.5，设计沥青用量为4.3%，设计沥青用量下沥青混合料各项体积指标均满足设计要求。2结语　　自Superpave沥青混合料设计方法在我国实践以来，可以说对道路界是一场新思想的变革，Superpave沥青混合料结构经实践证明较我们传统的密实悬浮类混合料的抗车辙性能有了明显的改善，这一设计方法的最大亮点即为引用了混合料的体积性质作为设计的关键标准，同时旋转压实的成型工

8、艺也较传统的马歇尔击实的成型方法更能模拟实际路面车轮的搓揉作用。但作为一种新的设计方法，我们要用一分为二的观点来看问题，这一设计方法还有许多方面需要我们去研究探讨，例如：在混合料配合比设计中只是单一的以体积指标为标准，并没有引入力学性能指标这是否合适，此外由于Superpave混合料采用的级配较粗，从目前国内已修筑的Superpave路面来看渗水系数过大的路