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摘要: Superpave沥青混合料是美国公路战略研究计划的成果，它的设计体系中的主要部分是沥青混合料的体积特征，该设计方法通过对混合料旋转压实模拟现场施工过程，更准确地验证混合料的路用性能。本文主要对Superpave高性能沥青混合料配合比的设计原理及设计过程进行简要阐述，并结合涟水县新建机场连接线工程（LS-JC327、235-LS)标段沥青下面层Superpave20目标配合比设计过程作详细说明。
关键词: Superpave 沥青混凝土配合比 设计 空隙率 旋转压实
1、概述
我国现阶段沥青混凝土配合比设计方法主要采用马歇尔试验方法，该方法简单易用，适用于大部分的沥青路面，但是马歇尔试验方法的缺点也比较突出：1、不能准确地判别不同交通量对沥青混合料技术指标的要求；2、试件通过击实法成型不能模拟行车搓揉碾压过程；3沥青混合料没有老化过程，与现场条件不符。
近些年随着我国沥青路面等级和公路车流量及车辆荷载的不断提高，1995年由江苏省交通科学研究院率先引进、吸收了美国高性能沥青路面技术，即Superpave技术，在不少地方得到了推广和应用，取得了良好的经济效益和社会效益，现已经成为我国高速公路和干线公路典型路面结构之一。
2、Superpave高性能沥青混合料的设计原理
Superpave沥青混合料是美国公路战略研究计划的成果，它的设计体系中的主要部分是沥青混合料的体积特征，该设计方法通过对混合料旋转压实模拟现场施工过程，更准确地验证混合料的路用性能。它与马歇尔试验方法区别有两个方面：一是在于沥青混合料设计过程中试件的成型方法不同，马歇尔试验方法是通过击实法制作马歇尔验证沥青混合料的性能，而Superpave设计方法是通过旋转压实的方法制作试件，它的搓揉过程更接近沥青路面现场施工的实际情况。二是所用的胶结料分级标准与普通AC类沥青混合料配合比有较大区别，AC类沥青混合料用沥青分级一般以针入度区分为主，而Superpave沥青混合料体系中用的胶结料分级体系是在气候基础上提出的，性能等级以平均7天最高路面温度和最低路面温度来区分胶结料的使用范围，例如标识为PG 64-22的胶结料表示高温物理性能指标要求最低在64℃条件下测试，而低温性能指标要求在不高于-22℃条件下测得。这些指标与实际路用性能相关，第一个温度越高，说明抗车辙能力就越好，第二个指标越低，说明低温抗裂性能就越好，这种分级方法更贴近沥青路面使用温度。
沥青混合料设计体积性质指标是沥青路面使用品质的决定因素，沥青混合料的体积性质不仅和原材料、级配、油石比有关，还与沥青混合料的试件成型方法、试验温度、击实（旋转压实）次数紧密联系。为此，Superpave研究者提出了限制区的概念，限制细集料的用量，以利增大矿料间隙率。一般“S”形级配曲线更优，具有更好的稳定性（高温性能、水稳定性能），均匀性好，不容易离析。
3、配合比设计
本文就涟水县新建机场连接线工程（LS-JC327、235-LS)标段部分路段沥青路面下面层Superpave-20沥青混凝土配合比设计进行简要阐述。
3.1原材选择
该混合料原材料采用宜兴产石灰岩，淮安产矿粉，南京产A级70#道路石油沥青，各性能指标均符合设计图纸要求。
3.2初选级配
依据Superpave设计的一般方法，在选择集料结构时，首先调试选出粗、中、细三个级配，根据集料的性质（密度和吸水率）计算出三个级配的初始用油量。然后用初始用油量成型试件。根据试验结果，计算出这三个级配的沥青混合料在空隙率为4.0%时所需的沥青用量及相应的沥青混合料其它性质，如矿料间隙率（VMA）、饱和度（VFA）、粉与有效沥青之比（DP）、初始旋转次数的压实度。
三种级配筛分曲线图3.2.1
结束语
Superpave沥青混合料配合比设计方法与马歇尔试验设计方法有着较大的区别，Superpave混合料在设计过程中充分考虑到了气候环境条件和交通量的影响，在试件成型过程中模拟路面的实际施工过程。集料级配更趋于嵌挤、密实，高温稳定性好，适于交通量大和抗车辙要求高的公路，在合适空隙率的前提下（通常空隙率为4.0%），既考虑到空隙率过大对沥青路面耐久性的影响，又能保证在行车条件下具有一定进一步压实的空间，进而体现在良好的抗水毁性能和抗疲劳性能上，因此可以预见Superpave沥青混合料在我国必将得到更为广泛的应用。
参考文献:
1、《高性能沥青路面（Superpave) 基层参考手册》 人民交通出版社2005年5月 第一版
2、《江苏省高速公路沥青路面施工技术规范》（DB32/T1087-2008）江苏省质量技术监督局
3、《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG E20-2011）人民交通出版社2011年11月 第一版
4、《Superpave技术简介——配合比设计、施工工艺》作者：王捷
论文作者:周莹,孙飞
论文发表刊物:《防护工程》2018年第29期
论文发表时间:2019/1/4
标签：沥青论文; 方法论文; 马歇尔论文; 性能论文; 沥青路面论文; 过程论文; 空隙论文; 《防护工程》2018年第29期论文;