淺談Superpave體積設(shè)計法與馬歇爾體積法的異同

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一、粗集料的搗實密度和間隙試驗二、Superpave設(shè)計簡述

（一）、Superpave設(shè)計方法的體積協(xié)同比計算分析（二）、按旋轉(zhuǎn)落實式進(jìn)行制件測試三、馬歇爾設(shè)計簡述四、結(jié)論與建議

題要

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

本論文主要通過試驗方法來研究這兩種體積設(shè)計法在瀝青和礦質(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)計方法，其集料具有更好的級配組成，使混合料具有足夠的抗?fàn)幱谰米冃巍⒌蜏亻_裂、疲乏開裂、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性，即具有良好的路用性能。

故建議高等級馬路施工瀝青混合料協(xié)同比設(shè)計建議采用Superpave設(shè)計法和SMA設(shè)計法。

淺談Superpave體積設(shè)計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)計的方法有馬歇爾設(shè)計法、Superpave法等方法。本課題主要通過試驗方法來研究這兩種體積設(shè)計法在瀝青和礦質(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。

本課題試驗過程中主要進(jìn)行LK-16、Super-13、SMA-13、AC-13四種瀝青混合料級配類型的試驗，試驗用的級配類型規(guī)范規(guī)定級配要求詳見表1所示。

表1試驗用級配類型

瀝青混合料級配類型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結(jié)果詳見表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)計法旋轉(zhuǎn)落實法和馬歇爾體積設(shè)計法擊實成型法制備不同瀝青用量和不同級配類型的瀝青混合料試件，進(jìn)行各項體積參數(shù)測試，下面就這兩種試驗在本課題研究中的具體測試狀況說明如下：

一、粗集料的搗實密度和間隙試驗

本試驗實按《馬路工程集料試驗規(guī)程》JTJ-058-2000中的T0309-2000規(guī)程進(jìn)行，反映粗集料在搗實狀態(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Super-16、LK-16、Super-13、SMA-13、AC-13五種級配類型的礦料粗骨料進(jìn)行試驗，其試驗結(jié)果如表3所示。

表3各級配類型礦質(zhì)混合料粗集料搗實密度和間隙試驗結(jié)果匯總

級配類型搗實密度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：表中無括號的數(shù)字搗實密度系指試驗的平均值，粗骨料間隙率系指按搗實密度平均值代算值：表中有括號的數(shù)字搗實密度系指試驗中的極大值，粗骨料間隙率系指按搗實密度極大值計算值。

二、Superpave設(shè)計簡述

瀝青混合料設(shè)計的目的是選擇一個合理的集料結(jié)構(gòu)和瀝青用量，并使混合料具有足夠的抗?fàn)幱谰米冃?、低溫開裂、疲乏開裂、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性，即具有良好的路用性能。

瀝青混合料設(shè)計可分為三大類：①建立在傳統(tǒng)經(jīng)驗基礎(chǔ)上的設(shè)計方法；②建立在相關(guān)性能基礎(chǔ)上的設(shè)計方法；③建立在路用性能基礎(chǔ)上的設(shè)計方法。Superpave設(shè)計方法是建立在路用性能基礎(chǔ)上的設(shè)計方法，是通過路面模型的方法來判斷路面性能。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，通過控制高溫車轍、低溫、疲乏開裂，以全面改正路面性能，其精華部分有三：一是集料的級配組成;二是瀝青混合料體積協(xié)同比的方法與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)；三是水損害試驗及車轍、疲乏開裂、低溫開裂的制樣標(biāo)準(zhǔn)。本課題知進(jìn)行了其中其次點(diǎn)的試驗評述。

（一）．Superpave設(shè)計方法的體積協(xié)同比計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，在整個落實瀝青混合料中，瀝青裹復(fù)顆粒間的小空隙的總

體積，以落實混合料總體積百分率表示。

VMA：礦料間隙率，在落實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