Superpave沥青混合料设计方法探讨

超级沥青混合料（Superpave）设计方法是由美国国家公路和交通安全
管理局（NHTSA）提出的一种新的沥青混合料设计方法，它能够更好
地反映沥青混合料在使用中的性能。

Superpave结合了受控实验和数理
优化的原理，不仅关注路面技术性能，还关注经济性、社会影响等因素，同时融合多个专业知识，极大提高了沥青路面设计的质量。

Superpave设计过程一般分为三个主要步骤：1. 使用受控实验建立标准
路面组合；2. 通过平行狭窄法来确定组合用量；3. 针对现有环境和性
能要求上的特定条件的控制实验，确定平行狭窄法的沥青配方。

首先，通过对自然混合料的均质性、填充性、抗滑移性等性质的测试，确定沥青混合料的终验控理模式，即Superpave标准路面组合（MPV），并确定各种物料的正确比例和用量，以确定一组满足性能要求的路面
组合方案。

其次，利用狭窄平行法（NIP）来设定组合用量，这是沥青混合料超级路面设计的核心部分，其目的是确定合理的组合用量，以确保沥青混
合料的最终封层性能是环境和动力要求下的最优解。

最后，是要经过控制实验，也就是根据当前环境和性能要求来确定平
行狭窄法确定的沥青配方，为此，我们可以对不同温度下的沥青混合
料进行抗压、抗冲击、冷性混合等性能测试，确定其良好的性能。

超级沥青混合料设计方法以其高效率、科学性和多功能替代了旧有的
路面设计方法，广泛应用于全球的沥青路面设计，它的使用能够保证
沥青路面的质量，实现疲劳抗裂抗环境和气候损伤的标准化，为建设
高质量高性能的沥青路面提供技术支持。

Superpave高性能沥青混合料研究摘要：Superpave沥青混合料设计方法作为一种新型的沥青混合料设计方法，相较传统的马歇尔设计方法而言，因良好的水稳定性和高温稳定性，使得Sup沥青混合料在全国各大高速公路中下面层施工中得到广泛应用。

本文以试验为基础，依据Superpave沥青混合料设计实例对其研究，以期指导路面设计与施工。

关键词：Superpave；体积指标；水稳定性；高温稳定性Superpave沥青混合料的设计参数主要包括体积指标和路用性能指标。

沥青混合料的体积指标包括空隙率、矿料间隙率、沥青饱和度、粉胶比等，混合料在初始、设计、最大三种旋转压实次数时试件的体积指标必须满足设计要求。

Sup 混合料的路用技术指标与马歇尔方法相同，使得Sup混合料与马歇尔设计方法的主要区别就在于其设计压实状态考虑了交通量的影响因素，压实方式能够更好的模拟现场压实状态，其设计关键在于矿料级配组成的设计。

一、Sup20改性沥青混合料设计实例Superpave沥青混合料设计包括四个部分：选定原材料，级配组成设计，选定最佳沥青用量，各项技术指标的验证。

本文以大围山至浏阳高速公路24标的Sup20沥青混合料设计为实例，对Superpave沥青混合料设计方法进行探讨。

1、选定原材料试验选用浏阳市东南建材厂生产的矿粉，浏阳市狮岩碎石厂生产的集料，江苏宝利集团生产的SBS改性沥青。

所用原材料技术指标符合《公路沥青路面施工技术规范》相关要求即可，无其他特殊要求。

2、级配组成设计1）初选级配Superpave沥青混合料的级配组成设计与马歇尔设计方法不同，其级配范围通过控制点和限制区进行控制，因其宽泛的控制点范围较易满足，使得级配设计的关键就在于控制限制区。

级配选定时，控制级配曲线尽量在控制点内且不通过限制区，在控制点内限制区下方选择3个试验级配[1]进行试验比选，确定最佳级配，该级配混合料的水稳定性和高温稳定性较好。

大量研究表明，通过限制区下部区域的级配常称作“驼峰级配”，驼峰级配会引起混合料变软，导致混合料抗永久变形能力下降。

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（FHWA）负责推广Superpave，并得到了AASHTO 的全力支持。

至1998年，除加州和内华达州，在其余各州新的胶结料性能规范已全面取代了针入度规范和粘度规范，美国有近40个州采用Superpave混合料设计方法取代马歇尔混合料设计方法。

目前我国的Superpave技术的引进和应用较为普遍，国内许多单位都纷纷购买购买和采用Superpave体系的设备和仪器，Superpave沥青胶结料规范和混合料设计规范在许多项目中已被应用。

从实际路面运营的效果来看，其展现出比传统的AC类沥青混合料很多性能上的优势，有效的防止了沥青路面早期损害的发生。

本文基于已有的研究，以试验为基础，依据Sup20改性沥青混合料配合比设计实例对Superpave混合料设计方法进行探讨。

1Sup20改性沥青混合料设计实例 1.1 集料技术性质试验试验选用石料为石灰岩石料、沥青为科氏161SBS 改性沥青，依据Superpave 设计要求，进行了集料技术性质试验，结果如下表所示：表1-1 集料技术性质试验结果汇总表试验项目试验值设计标准 Superpave技术标准集料认同特性粗集料棱角性（%） 100 / ≥100%细集料棱角（%） 46.0 / 45%扁平颗粒（％） 5.6 ≤15 10%砂当量（％） 85.6 ≥70 60%集料料源特性坚固性（％） 17.5 ≤30 35～45%安定性（％） 3.3 ≤12 10～20% 注：对于集料的料源特性，Superpave技术标准无具体要求，表中列出的标准为推荐值。

Superpave沥青混凝土路面设计与施工技术探讨摘要: 结合试验路段和工程实体的实际情况, 对Superpave沥青混合料的级配设计及施工工艺进行初步探索, 阐明级配设计的控制点及拌和、摊铺、压实等施工工艺的技术要点和注意事项, 可为同类工程提供参考。

关键词: Superpave; 沥青混凝土; 路面; 施工技术1 工程概况在泰州长江公路大桥建设服务指挥部、AJL总监办大力支持和精心指导下,泰州金马建设工程有限公司A04标进行了SUP-20沥青中面层试铺2.试铺用目标配合比和生产配合比⒈目标配合比结论：确定配合比为1#料:2#料:3#料:4#料:5#料:矿粉=28.0%:14.0%:18.0%:9.0%:28.5%:2.5%，聚酯纤维用量为混合料总质量的0.3%，最佳沥青用量为4.4%（油石比为4.6%）。

⒉生产配合比设计并经过验证结论：各热料仓为：5#仓：4#仓：3#仓：2#仓：1#仓：矿粉＝14：27：20：13： 24：2。

聚酯纤维用量为混合料总质量的0.3%，最佳沥青用量为4.4%（油石比为4.6%）。

3 施工各施工单位应在面层正式施工前进行试铺路段的路面施工, 试铺路段长度不小于300m。

试铺路段施工分试拌和试铺两个阶段, 具体包括以下一些内容:a)根据沥青路面各种施工机械匹配的原则, 确定合理的施工机械及其组合方式, 如拌和楼产量与运输车辆的运力配套, 摊铺机械与压路机数量配套等;b)通过试拌确定拌和机工的上料速度、拌和数量、拌和时间、骨料加热温度、拌和温度等, 验证沥青混合料生产配合比和沥青混合料的性质;c)通过试铺确定摊铺机的摊铺速度和摊铺温度以及压路机的压实顺序、压实温度、压实遍数, 并确定松铺系数和接缝方式;d)试拌、试铺后, 根据沥青涂料的抽提试验结果、路面外观质量和路面压实度确定生产标准配合比;e)通过钻孔法及核子密度仪法测定压实度对比关系, 确定碾压遍数与压实度的关系;f)检查施工及质检的全过程是否配套进行, 试铺段面层质量是否符合规定;g)确定施工组织与管理体系以及联系与指挥方式。

美国Superpave沥青混合料设计方法一、美国superpave沥青混合料设计方法superpave(superiorperformingasphaltpavements)是shrp(strategichighwayresearchprogram)的沥青研究部分的最终系列成果的代称.shrp是美国战略公路研究计划的简称，其目的是通过将混合料设计与路面结构设计相联系，以路面使用性能。

它历时5年（1987―1992），耗资1亿5千万美元，是公路研究史上最大的研究项目之一，取得了130多项科研成果。

superpave设计法就是创建在路用性能基础上的设计方法，就是通过路面模型的方法去推论路面性能。

superpave沥青混合料就是力图将试验方法与指标同沥青路面的野外性能创建起至轻易的联系，通过掌控高温车辙、低温、烦躁脱落，以全面废止路面性能。

1、superpave设计方法的全套技术涵盖以下五个方面：①含水料与集料规范；②混合料体积设计；③混合料施工；④混合料性能预测；⑤相关软件、试验方法及设备等；这些体系一起共同组成完备的superpave技术，边缘化的应用领域其中部分技术很难达至superpave整体应用领域所应用领域的效果。

2、superpave体积设计方法的主要特点如下：①提出了三个水平设计沥青混合料的思想，见下表1―1；②通过限制孔隙率、矿料间隙和沥青饱和度，来实现沥青胶结料、集料和空隙三要素间合理的体积比例；沥青混合料设计水平表1―1设计水平iiiiii交通量（easls）轻交通，交通量≤1×106中等交通，1×106交通量q1×107按体积设计选择材料试验要求重交通1×1073、设计方法及评价指标superpave体积设计方法以集料酿制沥青混合料，确认空隙率为4%，利用混合料的体积参数估计起始沥青用量。

主要步骤为：①测量集料的密度参数与矿料制备级分体式设计。

第二章基于 Superpave 设计方法的沥青混合料设计1湖南省绿林建设集团有限公司 410011摘要：以Superpave设计方法为基础，进行矿料结构及沥青含量预估设计，同时验证最大压实次数，从而获得沥青混合料配比及最佳沥青含量。

再者，进行TPS、路孚8000、Sasobit三种抗车辙剂的沥青混合料稠度-温度变化分析，确定车辙剂种类及车辙剂量对沥青混合料性能的影响。

分析结果表明：采用Superpave混合料设计法设计的沥青混合料最佳级配为级配2，对应最佳沥青含量为4.4%，采用该方法确定的沥青混合料的各项性能均满足了规范要求。

车辙剂种类及掺入量均影响了沥青混合料的性能，路孚8000抗车辙剂的改善效果最佳。

关键词：Superpave设计；最佳沥青含量；沥青混合料性能；车辙剂1引言Superpave设计法是目前国内沥青路面混合料设计的主要方法之一，较马歇尔设计方法更能够实现不同沥青等级路面以及不同气候环境下的沥青路面设计。

Superpave设计法更能够实现对超载等运用过程中沥青路面性能的有效模拟，因此，较马歇尔设计方法更具有适应性。

Superpave设计法设计的沥青路面在材料选择方面具有施工环境及条件的适应性，同时旋转压实成型优越性更加明显，与实际得到的压实效果更加贴近，同时试件成型的压实次数及沥青饱和度、按有效沥青及有效密度等概念设计的沥青混合料更为合理的[1]。

国内外多个学者采用Superpave设计法进行沥青混合料的设计研究，如刘兴茂等研究了Superpave设计方法下的压实次数、空隙率等变量下的沥青混合料性能，获得了最优压实次数和空隙率[2]。

李禹铮等结合Superpave设计方法设计了Ⅰ水平Superpave-19沥青混合料，并进行了相关施工工艺探讨[3]。

周艳军则比较了马歇尔法、高模量沥青混凝土设计方法、Superpave混合料设计方法三种方法的优缺点，展现了Superpave混合料设计方法的优越性[4]。