淺談Superpave體積設(shè)計(jì)法與馬歇爾體積法的異同

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一、粗集料的搗實(shí)密度和間隙試驗(yàn)二、Superpave設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述

（一）、Superpave設(shè)計(jì)方法的體積協(xié)同比計(jì)算分析（二）、按旋轉(zhuǎn)落實(shí)式進(jìn)行制件測(cè)試三、馬歇爾設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述四、結(jié)論與建議

題要

目前高等級(jí)馬路普遍采用瀝青砼路面設(shè)計(jì)，而當(dāng)前熱拌瀝青混合料協(xié)同比組成設(shè)計(jì)的方法有馬歇爾設(shè)計(jì)法、Superpave法等方法。

本論文主要通過(guò)試驗(yàn)方法來(lái)研究這兩種體積設(shè)計(jì)法在瀝青和礦質(zhì)集料品種、一致的瀝青用量和礦質(zhì)混合料級(jí)配組成條件下表現(xiàn)出的瀝青混合料的體積參數(shù)：空隙率、礦料間隙率、瀝青飽和度、粗集料間隙率上的差異。得出Superpave混合料設(shè)計(jì)方法，其集料具有更好的級(jí)配組成，使混合料具有足夠的抗?fàn)幱谰米冃?、低溫開(kāi)裂、疲乏開(kāi)裂、抗?fàn)幩畵p害的能力，另外應(yīng)具有良好的施工和易性和落實(shí)性，即具有良好的路用性能。

故建議高等級(jí)馬路施工瀝青混合料協(xié)同比設(shè)計(jì)建議采用Superpave設(shè)計(jì)法和SMA設(shè)計(jì)法。

淺談Superpave體積設(shè)計(jì)法與馬歇爾體積法的異同

目前熱拌瀝青混合料協(xié)同比組成設(shè)計(jì)的方法有馬歇爾設(shè)計(jì)法、Superpave法等方法。本課題主要通過(guò)試驗(yàn)方法來(lái)研究這兩種體積設(shè)計(jì)法在瀝青和礦質(zhì)集料品種、一致的瀝青用量和礦質(zhì)混合料級(jí)配組成條件下表現(xiàn)出的瀝青混合料的體積參數(shù)：空隙率、礦料間隙率、瀝青飽和度、粗集料間隙率上的差異。

本課題試驗(yàn)過(guò)程中主要進(jìn)行LK-16、Super-13、SMA-13、AC-13四種瀝青混合料級(jí)配類(lèi)型的試驗(yàn)，試驗(yàn)用的級(jí)配類(lèi)型規(guī)范規(guī)定級(jí)配要求詳見(jiàn)表1所示。

表1試驗(yàn)用級(jí)配類(lèi)型

瀝青混合料級(jí)配類(lèi)型Super-16中值LK-16中值Super-13中值SMA-13中值A(chǔ)C-13中值篩孔尺寸19100100169597.510010010010010010013.277-8882.569-8979959597.59.572678055794.7546455228582.3631.532.533.522.544.51.18202421.51832.50.613.51614.515.5240.310.5121113170.150.0753-64.54-862-64104-866.58.5711.51210090-10010095-10067-7741-5126-3716-249-186-153-1056-7835-5525-4018-3010-227-175-1290-10074-8646-5828-3917-2610-196-163-1190-10045-6522-3418-2714-2212-1910-169-148-1295-10070-8848-6836-5324-4118-3012-228-16試驗(yàn)中所用原材料的技術(shù)要求：礦料為石灰?guī)r，最大粒徑16mm各粒徑的集料表觀密度和毛體積密度試驗(yàn)結(jié)果詳見(jiàn)表2所示。瀝青采用埃索AH-70型，其密度為ρ＝1.03g/cm3粉膠比：控制在1.3左右。

表2礦料各粒徑的表觀密度和毛體積密度試驗(yàn)成果匯總表

篩孔尺寸mm表觀密度Gsai（g/cm）毛體積密度Gsbi（g/cm）3326.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.074<0.0742.7152.7292.7292.7312.7392.7352.7442.7152.6872.6692.6562.6272.8622.7092.7062.7072.7042.6922.6902.7152.6872.6692.6562.6272.8622.715本課題分別按Superpave體積設(shè)計(jì)法旋轉(zhuǎn)落實(shí)法和馬歇爾體積設(shè)計(jì)法擊實(shí)成型法制備不同瀝青用量和不同級(jí)配類(lèi)型的瀝青混合料試件，進(jìn)行各項(xiàng)體積參數(shù)測(cè)試，下面就這兩種試驗(yàn)在本課題研究中的具體測(cè)試狀況說(shuō)明如下：

一、粗集料的搗實(shí)密度和間隙試驗(yàn)

本試驗(yàn)實(shí)按《馬路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》JTJ-058-2000中的T0309-2000規(guī)程進(jìn)行，反映粗集料在搗實(shí)狀態(tài)下的松方密度以及在松方狀態(tài)下的粗集料的間隙程度，本課題分別對(duì)Super-16、LK-16、Super-13、SMA-13、AC-13五種級(jí)配類(lèi)型的礦料粗骨料進(jìn)行試驗(yàn)，其試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。

表3各級(jí)配類(lèi)型礦質(zhì)混合料粗集料搗實(shí)密度和間隙試驗(yàn)結(jié)果匯總

級(jí)配類(lèi)型搗實(shí)密度3kg/m粗骨料間隙率％Super-161638（1638）39.2（39.2）LK-161629（1631）39.6（39.5）Super-131605（1608）40.4（40.3）SMA-131609（1621）40.2（39.8）AC-131590（1599）40.9（40.6）注：表中無(wú)括號(hào)的數(shù)字搗實(shí)密度系指試驗(yàn)的平均值，粗骨料間隙率系指按搗實(shí)密度平均值代算值：表中有括號(hào)的數(shù)字搗實(shí)密度系指試驗(yàn)中的極大值，粗骨料間隙率系指按搗實(shí)密度極大值計(jì)算值。

二、Superpave設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述

瀝青混合料設(shè)計(jì)的目的是選擇一個(gè)合理的集料結(jié)構(gòu)和瀝青用量，并使混合料具有足夠的抗?fàn)幱谰米冃巍⒌蜏亻_(kāi)裂、疲乏開(kāi)裂、抗?fàn)幩畵p害的能力，另外應(yīng)具有良好的施工和易性和落實(shí)性，即具有良好的路用性能。

瀝青混合料設(shè)計(jì)可分為三大類(lèi)：①建立在傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上的設(shè)計(jì)方法；②建立在相關(guān)性能基礎(chǔ)上的設(shè)計(jì)方法；③建立在路用性能基礎(chǔ)上的設(shè)計(jì)方法。Superpave設(shè)計(jì)方法是建立在路用性能基礎(chǔ)上的設(shè)計(jì)方法，是通過(guò)路面模型的方法來(lái)判斷路面性能。Superpave瀝青混合料與瀝青混合料的規(guī)范的新體系是力圖將試驗(yàn)方法與指標(biāo)同瀝青路面的野外性能建立起直接的聯(lián)系，通過(guò)控制高溫車(chē)轍、低溫、疲乏開(kāi)裂，以全面改正路面性能，其精華部分有三：一是集料的級(jí)配組成;二是瀝青混合料體積協(xié)同比的方法與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；三是水損害試驗(yàn)及車(chē)轍、疲乏開(kāi)裂、低溫開(kāi)裂的制樣標(biāo)準(zhǔn)。本課題知進(jìn)行了其中其次點(diǎn)的試驗(yàn)評(píng)述。

（一）．Superpave設(shè)計(jì)方法的體積協(xié)同比計(jì)算分析瀝青混合料的體積性質(zhì)包括以下指標(biāo)

Va：空隙率，在整個(gè)落實(shí)瀝青混合料中，瀝青裹復(fù)顆粒間的小空隙的總

體積，以落實(shí)混合料總體積百分率表示。

VMA：礦料間隙率，在落實(shí)瀝青混合料中集料顆粒間空間，包括空隙和

有效瀝青，以落實(shí)瀝青混合料總體積百分率表示。

VFA：瀝青填隙率，集料顆粒間歇空間VMA被有效瀝青占據(jù)的體積，以

（VMA-Va）/VMA的百分率表示。Pb：瀝青用量，鋪路混