Superpave沥青混合料体积设计法

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内容简介

　　1 现行马歇尔沥青混合料设计方法的局限性　　该法由密西西比州公路局布鲁斯•马歇尔（Bruce Marshall）提出，其特点是注意到沥青混合料的稳定度/流值，密实度/孔隙率特性。进行这样的分析以产生HMA混合料耐久性所适合的空隙比例。但是，马歇尔击实方式不可避免的会造成集料破碎，影响试件的最终试验结果，如空隙率和用油量。　　 现行的马歇尔设计的一套指标主要是针对密级配常规沥青混合料制定开发的，对某一些聚合物改性沥青，例如SBS改性沥青，流值超过40仍然能用，虽然新版规范的技术指标作了一些改进，但仍需进行深入研究。　　 根据众多学者的研究，马氏冲击压实没有模拟实际路面形成的混合料压密特性。产生的指标，如稳定度，流值等不能反映热拌沥青混合料（HMA）的抗剪强度。从而与路面的破坏，如车辙、疲劳和低温开裂并不相关，也就不能预防路面早期破坏。因此，这个带有经验性质的方法逐渐显示出局限性。　　2 Superpave沥青混合料体积设计法的概念　　为了克服现行沥青混合料设计方法存在的一些缺点，建立沥青混合料性能与沥青路面使用性质的直接关系，美国经过1987~1993年6年的努力，提出了一套全新的沥青混合料设计方法——Superpave沥青混合料体积设计法。Superpave混合料设计系统根据项目所在地的气候和设计交通量，把材料选择与混合料设计都集中在方法中，该方法要求在设计沥青路面时，充分考虑在服务期内温度对路面的影响，要求沥青路面在最高设计温度时能满足高温性能的要求，不产生过量的车辙；在路面最低设计温度时，能满足低温性能的要求，避免或减少低温开裂；在常温范围内控制疲劳开裂。对于沥青胶结料，采用旋转薄膜烘箱试验来模拟沥青混合料在拌和站与摊铺过程中的老化；采用压力老化容器模拟沥青在路面使用过程中的老化。对于集料，在进行沥青混合料集料级配设计时，采用控制点与限制区的概念来限定、优选试验级配设计。对于沥青混合料试件采用旋转压实仪制备。在试件压实过程中，记录旋转压实次数与试件高度的关系，从而对沥青混合料的体积特性进行评价。　　

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