AASHTO M323 superpave volumeric Superpave體積配合比設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

1、Superpave體積配合比設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范AASHTO: M 323-071. 范圍1.1. 本Superpave體積配合比設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范利用集料和混合料的特性得出一個(gè)熱拌瀝青（HMA）的現(xiàn)場(chǎng)配合比公式。1.2. 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了用于Superpave體積配合比設(shè)計(jì)的粘合料、集料和HMA的最低質(zhì)量要求。1.3.本標(biāo)準(zhǔn)可能涉及危險(xiǎn)的材料、操作和設(shè)備。本標(biāo)準(zhǔn)不打算解決所有與其使用有關(guān)的安全問題。本程序用戶責(zé)任是：在使用之前，建立適當(dāng)?shù)陌踩徒】狄?guī)程并確定管理限制因素的適應(yīng)性。2. 參考文件2.1. AASHTO 標(biāo)準(zhǔn):􀀟 M 320, 按性能級(jí)配的瀝青粘合料􀀟 R 35

2、, 熱拌瀝青(HMA)的Superpave體積設(shè)計(jì)􀀟 T 27, 粗細(xì)集料的篩分析􀀟 T 164, 從熱拌瀝青(HMA)定量提取瀝青粘合料􀀟 T 170, 使用Abson方法，從溶液中回收瀝青粘合料 􀀟 T 176, 使用沙當(dāng)量試驗(yàn)測(cè)定級(jí)配集料和土壤中的塑性細(xì)料􀀟 T 283, 壓縮熱拌瀝青（HMA）對(duì)水引起損壞的抗阻􀀟 T 304, 細(xì)集料未壓實(shí)的孔隙含量􀀟 T 308, 使用點(diǎn)燃法測(cè)定熱拌瀝青（HMA）的瀝青粘合料含量􀀟 T 312, 通過 Sup

3、erpave 旋轉(zhuǎn)壓實(shí)機(jī)測(cè)定熱拌瀝青（HMA）樣本的密度􀀟 T 319, 從瀝青混合料中定量提取和回收瀝青粘合料2.2. ASTM標(biāo)準(zhǔn):􀀟 D 4791, 關(guān)于在粗集料中扁平粒、針狀粒子或扁平針片狀粒子的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法􀀟 D 5821, 測(cè)定粗集料中斷裂粒子百分率的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法 2.3. 瀝青協(xié)會(huì)出版物:􀀟 MS-2, 瀝青混凝土和其它熱拌型的配合比設(shè)計(jì)方法2.4. 國(guó)家瀝青路面協(xié)會(huì)出版物:􀀟 IS 128, HMA 路面配合類型選擇指導(dǎo)2.5. 其它參考:􀀟 LTPP季節(jié)性瀝青混凝土路面

4、溫度模式. LTPPBind 3.1􀀟 NCHRP 報(bào)告 452:在Superpave 配合比設(shè)計(jì)方法中再生瀝青路面的推薦使用: 技術(shù)員手冊(cè). 國(guó)家合作公路研究計(jì)劃 項(xiàng)目D9-12, 運(yùn)輸研究委員會(huì), Washington, DC, 2001.3. 技術(shù)術(shù)語3.1. HMA熱拌瀝青t.3.2. 設(shè)計(jì)ESALs設(shè)計(jì)相等(80 kN)單軸負(fù)載3.2.1. 討論設(shè)計(jì)ESALs 是在20年的期間中在設(shè)計(jì)車道上的預(yù)期工程交通量. 對(duì)于超過或少于20年的設(shè)計(jì)路面，當(dāng)使用本標(biāo)準(zhǔn)時(shí)確定20年的設(shè)計(jì)ESALs3.3. 空隙(Va) 在壓實(shí)鋪筑混合料集料粒子之間的小氣泡總體積，被表示為壓實(shí)鋪筑混

5、合料體積的一個(gè)百分?jǐn)?shù)（說明1）。說明1在瀝青學(xué)會(huì)手冊(cè)中定義的術(shù)語，MS-2瀝青混凝土和其它熱拌型的配合比設(shè)計(jì)方法。3.4. 在礦物集料中的空隙率 (VMA)在一種壓實(shí)鋪筑混合料（包括空隙含量和有效粘合料含量）集料粒子之間粒間空隙的體積，表示為樣本總體積的一個(gè)百分?jǐn)?shù)（說明1）。3.5. 用瀝青填筑的孔隙率(VFA)粘合料填筑VMA的百分比(有效粘合料體積除以VMA). 3.6. 粒/粘合料的比率 (P0.075/Pbe)以質(zhì)量計(jì),.通過75-m (No. 200)篩子(P0.075)的部分和有效粘合料含量之間的比率(Pbe)。3.7.公稱最大集料規(guī)格大于第一個(gè)篩子的規(guī)格，在這個(gè)篩子上保留了10%

6、以上的集料(說明2)。 3.8.最大集料規(guī)格大于公稱最大集料規(guī)格的一種規(guī)格（說明2）。說明2在3.7和3.8部分給出的定義僅適用于Superpave配合，它不同于在其它AASHTO標(biāo)準(zhǔn)中發(fā)布的定義。3.9. 再生瀝青路面 (RAP)被移除和/或被處理的路面材料，包含瀝青粘結(jié)料和集料。3.10. 主要控制篩 (PCS)對(duì)每種公稱最大集料規(guī)格進(jìn)行粗細(xì)級(jí)配混合料之間破裂點(diǎn)界定的篩子。4. 意義和用途4.1. 本標(biāo)準(zhǔn)可以用于選擇和評(píng)估superpave體積配合比設(shè)計(jì)的材料。5. 粘合料要求5.1. 粘合料應(yīng)為一種滿足M320要求的性能級(jí)配（PG）粘合料，其適應(yīng)于鋪筑工程的現(xiàn)場(chǎng)或是按照合同文件規(guī)定的氣候

7、和交通負(fù)載狀況。 5.1.1. 確定在路面以下20mm所測(cè)量的每年、7-日平均、最大路面溫度的平均和標(biāo)準(zhǔn)的偏差，和在路面及在鋪筑工程的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的每年、1-日最大路面溫度的平均和標(biāo)準(zhǔn)的偏差。這些溫度能使用LTPPBind 3.1 軟件測(cè)定或指定機(jī)構(gòu)能夠供應(yīng)。如使用LTPPBind軟件，當(dāng)確定粘合料等級(jí)時(shí)在軟件中應(yīng)選擇LTPP高和低的溫度模式。實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)常常不可得到，應(yīng)使用從最近的氣象站獲得的代表性數(shù)據(jù)。5.1.2.選擇理想的高-和低-執(zhí)行溫度的設(shè)計(jì)可靠性。根據(jù)機(jī)構(gòu)的規(guī)定來確立所要求的設(shè)計(jì)可靠性。 說明3設(shè)計(jì)可靠性的選擇可能受到材料初始成本和隨后發(fā)生的維護(hù)成本的影響。5.1.3. 通過使用所確

8、定的路面溫度，選擇滿足規(guī)定可靠性的符合最低要求的PG粘合料。5.2.根據(jù)表格1中指示的等效等級(jí)數(shù)目增加高溫等級(jí)以說明在工程現(xiàn)場(chǎng)的預(yù)期交通狀況。表格1基于車輛速度和交通量的粘合料選擇表格中：adjustment to the high-temperature grade of the binder調(diào)整到粘結(jié)料的高溫等級(jí)traffic load rate交通負(fù)載率design ESALs(million)，設(shè)計(jì)ESALs（百萬）standing現(xiàn)有狀況slow慢standard標(biāo)準(zhǔn)a 根據(jù)指明的等效等級(jí)數(shù)目增加高溫等級(jí)（1級(jí)相當(dāng)于6°C)。按照第5部分的規(guī)定使用低溫等級(jí)。b 在設(shè)計(jì)車道上

9、20年期間的預(yù)期工程交通量等級(jí)。不考慮道路的實(shí)際設(shè)計(jì)壽命，確定20年的設(shè)計(jì)ESALs。c 現(xiàn)有交通那里的平均交通速度小于20公里/小時(shí)。d 緩慢型交通那里的平均交通速度介于20 to 70公里/小時(shí)。e 標(biāo)準(zhǔn)型交通那里的平均交通速度大于70公里/小時(shí)。f 考慮增加一個(gè)等效等級(jí)的高溫級(jí)別。說明4實(shí)際上，避免使用硬于PG82-xx的PG粘結(jié)料。在按要求對(duì)高溫粘結(jié)料等級(jí)的調(diào)整將會(huì)導(dǎo)致高于PG82的等級(jí)時(shí)，應(yīng)考慮指定一個(gè)PG82-xx并將設(shè)計(jì)ESALs增加一個(gè)級(jí)次（例如，10 to <30 百萬，增加到 30 百萬）。5.3. 如果在在混合料中使用RAP，根據(jù)表格2調(diào)整在部分5.1.3和5.2中

10、選擇的粘合料等級(jí)，說明RAP粘合料的數(shù)量和硬度。配合圖表的繪制程序包括在附錄中。說明 5作為NCHRP Project 9-12部分所實(shí)施的研究表明：在研究中國(guó)所使用的高硬度RAP（PG88-4回收后）比中低硬度RAP（分別為PG82-16和PG82-22）對(duì)混合瀝青粘合料的低溫屬性會(huì)有更大影響。這些數(shù)據(jù)顯示：在表格2中限制性的RAP值根據(jù)被回收的RAP粘合料的低溫硬度可以被修改。更為詳細(xì)的內(nèi)容，可以參考NCHRP 報(bào)告 452。表格2再生瀝青路面(RAP)混合料所用粘合料的選擇指導(dǎo)表格中：Recommended virgin asphalt binder grade推薦的未利用瀝青粘合料等級(jí)

11、RAP PercentageRAP百分比No change in binder selection在粘合料選擇中無變化Select virgin binder one grade softer normal (e.g. select a PG58-28 if a PG 64-22 would normally be used)選擇一個(gè)比正常較軟的未利用瀝青粘合料等級(jí)Follow recommendations from blending charts遵循混合圖表中的建議6. 結(jié)合集料要求6.1. 規(guī)格要求:6.1.1. 公稱最大規(guī)格用于HMA面層，結(jié)合集料應(yīng)有4.75到19.0 mm的公稱最大

12、規(guī)格；用于HMA地下層，則公稱最大規(guī)格不大于37.5mm。 說明6在國(guó)家瀝青路面協(xié)會(huì)的IS128中可以找到關(guān)于適當(dāng)公稱最大規(guī)格混合料選擇的進(jìn)一步指導(dǎo)。6.1.2. 級(jí)配控制點(diǎn)當(dāng)根據(jù)T 11 和 T 27進(jìn)行測(cè)試時(shí)，混合集料應(yīng)符合在表格3中規(guī)定的級(jí)配要求。表格 3集料級(jí)配控制點(diǎn)表格中：Nominal maximum aggregate size公稱最大集料規(guī)格-control points 控制點(diǎn)(percent passing通過率)Sieve size篩眼孔徑 Min最小 Max最大6.1.3. 級(jí)配分類當(dāng)集料通過主要控制篩（PCS）在表格4界定的控制點(diǎn)以下時(shí)，混合集料應(yīng)分類作為粗級(jí)配。其它

13、所有的級(jí)配應(yīng)分類作為細(xì)級(jí)配。表格 4級(jí)配分類表格中：PCS control point for mixture nominal maximum aggregate size混合料公稱最大集料規(guī)格(% passing) 百分率Nominal control sieve公稱控制篩Primary control sieve主要控制篩PCS control point，PCS控制點(diǎn)圖形1中：Percent passing通過百分率PCS control point，PCS控制點(diǎn)Maximum density line最大密度線Maximum size最大規(guī)格Nominal maximum size公稱

14、最大規(guī)格Sieve opening篩孔，(0.45 power) 功率Figure1-Superpave Gradation Control Points for a 12.5-mm Nominal Maximum Size Aggregate Gradation圖形1-12.5-mm 關(guān)于公稱最大規(guī)格集料級(jí)配的Superpave 級(jí)配控制點(diǎn)6.2.粗集料棱角度要求集料應(yīng)達(dá)到斷裂面的百分比要求，其在表格5中作出了規(guī)定并依照D5821進(jìn)行測(cè)量。6.3細(xì)集料棱角度要求集料應(yīng)達(dá)到細(xì)集料的未壓實(shí)空隙含量要求，其在表格5中作出了規(guī)定并依照T304，A方法進(jìn)行測(cè)量。6.4.沙當(dāng)量要求集料應(yīng)達(dá)到沙當(dāng)量（粘土

15、含量）要求，其在表格5中作出了規(guī)定并按照T176進(jìn)行測(cè)量。6.5.扁平-和-細(xì)長(zhǎng)要求集料應(yīng)達(dá)到扁平-和-細(xì)長(zhǎng)要求，其在表格5中作出了規(guī)定并按照D4791進(jìn)行測(cè)量，例外情況是：通過9.5-mm篩子和保留在4.75-mm篩子上的材料應(yīng)被包括在內(nèi)。將集料顆粒的長(zhǎng)度（最長(zhǎng)尺寸）和厚度(最小尺寸)對(duì)比，使用5:1比率計(jì)量集料。6.6.當(dāng)在混合料中使用RAP時(shí)，使用溶劑提取法（T164）或代理機(jī)構(gòu)指定的點(diǎn)火烤箱從RAP中提取RAP集料。在分級(jí)、粗集料棱角度、細(xì)集料棱角度和扁平-和-細(xì)長(zhǎng)要求的測(cè)定中應(yīng)包括RAP集料。對(duì)于RAP集料，沙當(dāng)量要求應(yīng)被放棄，但是應(yīng)被應(yīng)用于集料混合物的剩余部分。表格 5Superp

16、ave集料一致屬性要求表格中：Design ESALs (million),設(shè)計(jì)ESALs（百萬）Fractured faces, 斷裂面coarse aggregate, 粗集料percent minimum,最低百分比Depth from surface表面以下的深度Uncompacted void content of fine aggregate, 細(xì)集料的未壓實(shí)空隙含量Sand equivalent, 沙當(dāng)量Flat and elongated 扁平的和細(xì)長(zhǎng)的a 在設(shè)計(jì)車道上20年期間預(yù)期的工程交通量等級(jí)。不考慮道路的實(shí)際設(shè)計(jì)壽命，確定20年的設(shè)計(jì)ESALs。b 85/80表示：粗集

17、料的85%有一個(gè)斷裂面，80%有兩個(gè)或以上的斷裂面。c 這個(gè)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)不應(yīng)用于4.75-mm公稱最大尺寸的混合料。說明 7如果一個(gè)施工層的25%以下時(shí)在表面的100mm之內(nèi)，該層被視為在100mm以下用于混合設(shè)計(jì)。7. HMA 設(shè)計(jì)要求7.1.在HMA中的粘合料和集料應(yīng)符合部分5和6的要求。7.2. 當(dāng)根據(jù)T312被壓實(shí)時(shí),HMA設(shè)計(jì)應(yīng)滿足在表格6規(guī)定的相對(duì)密度、VMA、VFA、和粒到料比率的要求。旋轉(zhuǎn)的初始、設(shè)計(jì)和最大數(shù)規(guī)定在R35中。 表格 6Superpave HMA 設(shè)計(jì)要求表格中：Required relative density,被要求的相對(duì)密度Percent of theoreti

18、cal maximum specific gravity理論最大比重的百分率Voids in the mineral aggregate (VMA)礦物集料中的孔隙率Percent minimum最小百分率Design ESALs (million)，設(shè)計(jì)ESALs（百萬）Nominal maximum aggregate size公稱最大集料尺寸Voids filled with asphalt (VFA) range用瀝青填筑的孔隙率范圍, percent百分比Dust-to-binder ratio range粒到料比率的范圍a 設(shè)計(jì)ESALs是在設(shè)計(jì)車道上20年期間預(yù)期的工程交通量等級(jí)。不考慮道路的實(shí)際設(shè)計(jì)壽命，確定20年的設(shè)計(jì)ESALs。b 對(duì)于37.5-mm公稱最大規(guī)格混合料，所有設(shè)計(jì)交通等級(jí)的指定VFA范圍下限應(yīng)為64%。c 對(duì)于4.5-mm公稱最大尺寸混合料，粒到料比率應(yīng)為0.9-2.0.d 對(duì)于25-mm公稱最大規(guī)格混合料，小于0.3百萬ESALs的各個(gè)設(shè)計(jì)交通等級(jí)的指定VFA范圍下限應(yīng)為67%。e 對(duì)于設(shè)計(jì)交通等級(jí)大于3百萬ESALs的9.5-m