Superpave沥青混合料路用性能
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《Superpave沥青混合料动态黏弹性模型及约束试件温度应力试验研究》范文
《Superpave沥青混合料动态黏弹性模型及约束试件温度应力试验研究》篇一一、引言随着交通基础设施的快速发展，沥青混合料因其良好的路用性能和耐久性，在道路建设中得到了广泛应用。
Superpave沥青混合料作为一种新型的、高性能的沥青混合料，其动态黏弹性特性及温度应力性能研究显得尤为重要。
本文旨在研究Superpave沥青混合料的动态黏弹性模型，并探讨约束试件在温度应力作用下的响应特性，为Superpave沥青混合料在实际工程中的应用提供理论依据和实验支持。
二、Superpave沥青混合料动态黏弹性模型2.1 动态黏弹性基本概念动态黏弹性是材料在周期性应力作用下的响应特性，反映了材料的黏性和弹性成分。
对于沥青混合料而言，其动态黏弹性性能直接影响到路面的耐久性和使用性能。
2.2 Superpave沥青混合料动态黏弹性模型建立通过实验手段，如动态剪切流变试验（DSR），可以获取Superpave沥青混合料的复数剪切模量和相位角等动态黏弹性参数。
基于这些参数，结合材料力学理论，可以建立Superpave沥青混合料的动态黏弹性模型。
该模型能够较好地反映Superpave沥青混合料在荷载作用下的黏弹性能。
三、约束试件温度应力试验研究3.1 试验方法与原理约束试件温度应力试验是一种模拟实际路面的温度应力环境，通过在试件上施加温度变化，观察其应力响应的试验方法。
该方法能够有效地反映Superpave沥青混合料在温度变化下的应力响应特性。
3.2 试验过程与结果分析在试验过程中，通过控制试件的温度变化，记录其应力响应数据。
通过对数据的分析，可以得出Superpave沥青混合料在温度应力作用下的变形、开裂等性能指标。
同时，结合动态黏弹性模型，可以进一步探讨温度应力对Superpave沥青混合料性能的影响机制。
四、结果与讨论4.1 动态黏弹性模型应用通过建立的动态黏弹性模型，可以预测Superpave沥青混合料在荷载作用下的黏弹性能。
高性能沥青路面Superpave
苏高技（2003）18号高性能沥青路面(Superpave-19)中面层施工指导意见(SBS改性沥青)一、概述高性能沥青路面（Superpave），采用了全新的沥青混合料设计方法。
Superpave沥青混合料设计方法，采用旋转压实仪成型试件，依据沥青混合料初始、设计和最大旋转压实次数时的密实度以及在设计压实次数时的空隙率、矿料间隙率、沥青填隙率、填料与有效沥青之比进行沥青混合料的组成设计。
它在沥青混合料组成设计时首先依据石料的性质进行级配组成设计，然后再进行油石比的选择。
在吸收国外先进设计方法的基础上，结合我省试验研究成果，制定了《高性能沥青路面（Superpave-19）中面层施工指导意见(SBS改性沥青)》，以指导我省高速公路沥青路面中面层施工。
沥青路面中面层厚度6-7cm，采用石灰岩集料，Superpave19结构。
二、配合比设计配合比设计包括目标配合比设计、生产配合比设计以及生产配合比验证三个阶段。
由于技术及试验设备限制，目标配合比设计统一委托省交通科研院设计，并提供相关的马歇尔试验技术指标。
根据工程实际使用的材料和设计配比要求，计算出材料配比，在室内拌制沥青混合料，用旋转压实机成型混合料试件，计算沥青混合料的体积指标应满足表1的规定，从而确定矿料的比例和最佳沥青的用量。
据此作为目标配合比，供拌和楼冷料仓的供料比例、进料速度及试拌使用。
生产配合比设计是将二次筛分后进入热料仓的材料取出筛分，再次确定各热料仓的材料比例，同时反复调整冷料仓进料比例，以达到供料均衡，并以目标配合比设计的最佳用油量及最佳用油量的-0.3%、+0.3%三个沥青用量进行马歇尔试验，检验各项指标是否满足规范要求，不满足要求应重新调整热料仓比例，进行级配设计。
同时按生产配合比拌制的混合料是否满足Superpave的体积性质要求（包括马歇尔标准）见表1和表2，如果不符合应调整级配和沥青用量使其符合Superpave标准。
生产配合比设计由省交科院和承包商共同完成。
发泡温拌沥青混合料Superpave设计与性能研究
GAO Qi-j u １ ,SONG Xu- y an ２
Abstract :Based on the Su p er p ave mix desi g n and SUP-１ ３ mixture ,with the ４ ％ p orosit y bein g the desi g ned volume index ,the mixin g and com p action tem p eratures of the foamed warm mix as p halt were determined．The water stabilit y ,d y namic stabilit y and bendin g p erformance at low tem p erature of the foamed warm mix as p halt were tested ,and the com p action characteristics of the as p halt mixture were anal y zed b y Su p er p ave rotation com p action curve．The results show that there is small difference between the p avement p erformance of foamed warm mix as p halt and that of the hot mix as p halt in the case of below ２ １ ħ ,su gg estin g that the foamed warm mix as p halt is
６４
程造价 , 性价比较 高 . 由 于 发 泡 温 拌 技 术 在 国 外 的
级配对Superpave沥青混合料性能的影响
Ｉ Ｗ ｅ， Ａ ｉＣＨ ＥＮＧ ｉ ｅ ｇ Ｐｅ— ｎ ｆ
（ ｃ ｏ ｌ ｆＣｉ ｉ Ｅ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ Ｓ ｈ ｏ ｖ ｌ ｎ ｉ ｅ ｒ ，Ｎｏ ｔ ｅ ｓ ｏ ｅ ｔ ｙ Ｕｎ ｖ ｒ ｉ ｏ ｎ ｒ ｈ ａ ｔＦ ｒ ｓ ｒ ｉｅ ｓｔ ｙ，Ｈａ ｂ ｎ １ ０ ４ ，Ｃｈ ｎ ） ｒ ｉ ５ ０ ０ ｉａ
雷 法 分 析 级 配 ， 进 行 旋 转 压 实 、 水 马歇 尔 、 辙 、 温 劈 裂室 内试 验 ， 果 表 明 ： 雷 参 数 满 足 要 求 的级 配 对 沥 青 并 浸 车 低 结 贝 混 合 料 的高 温 性 能 影 响显 著 ， 体 积 指 标 、 温 抗 裂 性 以及 水 稳 定 性 有 一 定 影 响 ， 其 是 粒 径 ０ ３ ． ６１１ 的 颗 粒 对 低 尤 ． ～２ ３ １ １１ １ 含 量 对 沥青 混 合 料 性 能影 响较 大 ； 级 配 沥 青 混 合 料 的路 用 性 能 较 优 。 粗 关 键 词 ： 青 混 合 料 ；ｕ ｅｐ ｖ ； 配 ； 雷 法 ； 积 性 能 ； 用 性 能 沥 Ｓ ｐ ｒａｅ级 贝 体 路
级 配 对 Ｓ ｐ ｒ ａ ｅ沥 青 混 合 料 性 能 的 影 响 ｕ ｅｐ ｖ
李 伟 ， 培 峰 程
（ 东北 林 业 大 学 土木 工程 学 院 ， 龙 江 哈 尔滨 １ ０４ ） 黑 ５ ０ ０
摘
要 ： 了研 究 级 配 对 沥 青 混 合 料 路 用 性 能 的 影 响 ， 据 Ｓ ｐ ｒａｅ 选 取 粗 细 程 度 不 同 的两 种 沥 青 混 合 料 ， 贝 为 根 ｕ ｅｐ ｖ 法 用
中 图 分 类 号 ： １． １ Ｕ４ ６ ２ ７ 文 献 标 志码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ １４ ７ （００ ０ —０ ７０ １７ —ｄ ｔｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｍ ａ ｃ ｆ Ｓ ｐ ｒ ａ ｅ ａ ｐｈ ｌ ｉ ｔ ｒ ｎ ｌ ｅ ｃ ｆｇ ａ ａ ｉ ｎ ｏ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅｏ ｕ ｅ ｐ ｖ ｓ ａ ｔｍ ｘ ｕ ｅ
（ ｃ ｏ ｌ ｆＣｉ ｉ Ｅ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ Ｓ ｈ ｏ ｖ ｌ ｎ ｉ ｅ ｒ ，Ｎｏ ｔ ｅ ｓ ｏ ｅ ｔ ｙ Ｕｎ ｖ ｒ ｉ ｏ ｎ ｒ ｈ ａ ｔＦ ｒ ｓ ｒ ｉｅ ｓｔ ｙ，Ｈａ ｂ ｎ １ ０ ４ ，Ｃｈ ｎ ） ｒ ｉ ５ ０ ０ ｉａ
雷 法 分 析 级 配 ， 进 行 旋 转 压 实 、 水 马歇 尔 、 辙 、 温 劈 裂室 内试 验 ， 果 表 明 ： 雷 参 数 满 足 要 求 的级 配 对 沥 青 并 浸 车 低 结 贝 混 合 料 的高 温 性 能 影 响显 著 ， 体 积 指 标 、 温 抗 裂 性 以及 水 稳 定 性 有 一 定 影 响 ， 其 是 粒 径 ０ ３ ． ６１１ 的 颗 粒 对 低 尤 ． ～２ ３ １ １１ １ 含 量 对 沥青 混 合 料 性 能影 响较 大 ； 级 配 沥 青 混 合 料 的路 用 性 能 较 优 。 粗 关 键 词 ： 青 混 合 料 ；ｕ ｅｐ ｖ ； 配 ； 雷 法 ； 积 性 能 ； 用 性 能 沥 Ｓ ｐ ｒａｅ级 贝 体 路
级 配 对 Ｓ ｐ ｒ ａ ｅ沥 青 混 合 料 性 能 的 影 响 ｕ ｅｐ ｖ
李 伟 ， 培 峰 程
（ 东北 林 业 大 学 土木 工程 学 院 ， 龙 江 哈 尔滨 １ ０４ ） 黑 ５ ０ ０
摘
要 ： 了研 究 级 配 对 沥 青 混 合 料 路 用 性 能 的 影 响 ， 据 Ｓ ｐ ｒａｅ 选 取 粗 细 程 度 不 同 的两 种 沥 青 混 合 料 ， 贝 为 根 ｕ ｅｐ ｖ 法 用
中 图 分 类 号 ： １． １ Ｕ４ ６ ２ ７ 文 献 标 志码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ １４ ７ （００ ０ —０ ７０ １７ —ｄ ｔｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｍ ａ ｃ ｆ Ｓ ｐ ｒ ａ ｅ ａ ｐｈ ｌ ｉ ｔ ｒ ｎ ｌ ｅ ｃ ｆｇ ａ ａ ｉ ｎ ｏ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅｏ ｕ ｅ ｐ ｖ ｓ ａ ｔｍ ｘ ｕ ｅ
Superpave25沥青混合料性能的试验研究
摘 要 ：Ｓ ｐ ｒａ ｅ ５ 青 混合 料 具 有 高 温 抗 车 辙 性 能 和 水 稳 定 性 等 良好 的 路 用 性 能 ，是 一种 值 得 推 广 的 新 型 沥 青 路 面 下 ｕ ｅ ｖ２ 沥 ｐ
面层 级 配 。
关 键 词 ： 沥 青混 合 料 ；Ｓ ｐ ｒａ ｅ ５ ｕ ｅｐ ｖ ２ ：路 用性 能 中图 分类 号 ：Ｕ １ ．１ ４ ６２ ７ 文献 标 识 码 ：Ａ 文章 编 号 ： １ ０ — ７ ６ ２ ０ ） ８ ０ ２ — ４ ０ ２ ４ ８ （０ ７ ０ — ２ ５ ０
维普资讯
ＣＯ ＭＭＵ ＣＡ Ｉ Ｓ Ｓ Ａ ＡＲＤ Ｚ ＮＩ Ｔ ＯＮ Ｔ ＮＤ Ｉ ＡⅡＯ
Ｓ ｐ ｒ ａ ｅ５ ｕ ｅｐ ｖ２ 沥青混合料性能的
试验研究
杨 扬 ，李长 海 ，薛 飞
（ 州 润 扬 路 面 工 程 有 限 公 司 ．江 苏 扬 州 ２ ５ ０ ） 扬 ２ ０ ９
一
１ 弓 言 ｌ
随 着交通 渠化 与超载 车辆 的增 多 ，一些 高速公 路 沥青 混凝 土路 面 在通 车 不 久便 出现 了早 期 病 害 ， 经研 究发 现沥青 路 面破坏 最 明显 ，主要 表现 为车辙
间互 有 良好 的嵌挤作 用 ，因此具 有非 常好 的抵抗 荷
载变形 的能 力 ，但Ｓ ｐｒａｅ ５ ｕ ｅｐ ｖ２ ￣青混 合料设 计方 法
Ｓｔ ｄｙ ｏ ｔ ｅ Ｐｅ ｆ ｒ ａ ｃ ｆ Ｓｕ ｒ ｖ ２ ｐ ｌ ｉ ｔ ｅ ｕ ｎ ｈ ｒ ｏ ｍ ｎ ｅ ｏ ｐｅ ｐａ ｅ ５ Ａｓ ｈａ ｔ Ｍ ｘ ｕｒ
ＹＡＮＧ Ｙａ ｇ， ＬＩ ｎ Ｃｈ ｎ —ｈ ｉ ＸＵＥ ａ ｇ ａ， Ｆｅ ｉ
（ ｎ Ｙａ ｇ Ａｓ ｈ ｌ Ｐ ｖ ｍｅ ｔ＆ Ｍａｎｅ ａ ｃ ． ｔ． Ｙａ ｇ ｈ ｕ ２ ５ ０ Ｒｕ ｎ ｐ ａｔ ａ ｅ ｎ ｉｔｎ ｎ ｅ Ｃｏ ，Ｌｄ ， ｎ ｚ ｏ ２ ０ ９，Ｃｈｎ ｉａ）
沥青混合料—SUPERPAVE沥青混合料设计方法简介
概述
适用于轻交通道路 选择材料，进行体积计算
水平1
水平2
适用于中等交通道路 水平1+性能预测试验
适用于重交通道路 水平1+扩大的性能预 测试验
水平3
水平1设计内容
选择原材 （沥青、
矿料）
设计矿 料级配
确定沥青用量
确 定 20 年 的 7 d 平 均 最 高 气 温 ， 20 年 的 1d最低温度，并计算其平均值和标准差
计算体积参数
分别测定四组试件的毛 体积密度，并计算空隙 率、矿料间隙率、沥青 饱和度等体积参数及粉 胶比
确定最佳沥青用量
绘制不同沥青用量的空隙 率、矿料间隙率、压实度 （密度)的关系曲线图，并 由图确定4%空隙率且能满 足矿料间隙率、沥青饱和 度、粉胶比要求的沥青用 量为最佳沥青用量，并验 证Ni和Nm条件下压实度是 否符合要求。
Superpave沥青混合料 设计方法简介
Superpave设计方法中，使用SHRP旋转压实仪进行混合料体积设计。
模拟荷载对道路揉搓压实作用。
它可以评价混合料现场铺筑过 程中的压实性，还可以反映交通荷 载所引起的压密现象。
竖直压力 旋转角1.25°
SHRP旋转压实仪SGC工 作原理示意图
Superpave设计的水平
2
用来反映施工时沥青混合料的压实特
性。要求：空隙率至少为11%（即压实
度89%以下）
lg Ni 0.45 lg Ndeg
3
是试件达到路面现场最大密度所需的 旋转压实次数。空隙率至少为2%（即压 实度98%以下） lg Nm 1.10 lg Ndeg
设计交通量 (106ESALS)
﹤0.3 0.3～3 3～30
评价水敏感性
SMA与Sup沥青混合料性能指标对比
质量要求或允许偏差
试验方法
平整度(最大间隙)
随时，接缝处单杆评定
3mm
T0931
④平整度(标准差)
连续测
T0932
宽度
有侧石
检测每个断面
±20mm
T0911
无侧石
检测每个断面
不小于设计宽度
纵断面高程
检测每个断面
±l0mm
T0911
横坡度
检测每个断面
±％
T0911
渗水系数
每1km不少于5点，每点3处取平均值
插入式温度计
厚度
随时
设计值的5％
插入法量测松铺厚度及压实厚度
1个台班区段的平均值
-3mm
总量检验
每2000m2一点单点评定
设计值的-10％
T0912
压实度
每2000m2检查1组逐个试件评定并计算平均值
实验室标准密度的98％
最大理论密度的94％
试验段密度的99％
T0924、T0922
项目
检查频度及单点检验评价方法
1987年美国公路战略研究计划(SHRP)进行的一项为期五年耗资5000万美元的沥青课题研究，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。目前我国的Superpave技术的引进和应用较为普遍，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。
±％
计算机采集数据计算
逐盘检查，每天汇总l次取平均值评定
±％
总量检验
每台拌和机每天l～2次，以2个试样的平均值评定
±％
T0722、T0721或燃烧法
马歇尔试验：空隙率、稳定度、流值
试验方法
平整度(最大间隙)
随时，接缝处单杆评定
3mm
T0931
④平整度(标准差)
连续测
T0932
宽度
有侧石
检测每个断面
±20mm
T0911
无侧石
检测每个断面
不小于设计宽度
纵断面高程
检测每个断面
±l0mm
T0911
横坡度
检测每个断面
±％
T0911
渗水系数
每1km不少于5点，每点3处取平均值
插入式温度计
厚度
随时
设计值的5％
插入法量测松铺厚度及压实厚度
1个台班区段的平均值
-3mm
总量检验
每2000m2一点单点评定
设计值的-10％
T0912
压实度
每2000m2检查1组逐个试件评定并计算平均值
实验室标准密度的98％
最大理论密度的94％
试验段密度的99％
T0924、T0922
项目
检查频度及单点检验评价方法
1987年美国公路战略研究计划(SHRP)进行的一项为期五年耗资5000万美元的沥青课题研究，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。目前我国的Superpave技术的引进和应用较为普遍，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。
±％
计算机采集数据计算
逐盘检查，每天汇总l次取平均值评定
±％
总量检验
每台拌和机每天l～2次，以2个试样的平均值评定
±％
T0722、T0721或燃烧法
马歇尔试验：空隙率、稳定度、流值
浅析沥青混合料级配的Superpave设计设计
歇尔规范要求的下限70 不利于实际工地上的 利用。 (3)级配3 与级配 1 相比 对马歇尔规范 要求的符合性更好， 说明避开禁区后的级配性
时没有 级配选择的概念.在进行配合比 一个 设
计时， 千方百计地将级配进行调整， 使合成级 配尽可能符合规范规定的中值。这种方法的
压实仪成型试件， 试件的空隙率控制在7+ 1%
(2)考虑到级配2 在各方面性能强 于现行 的AC- 201的中 值级配， 可以在以后的 级配 设 计中， 以级配2 替代 现行的AC- 201的中值级
级配3是 在AC- 201范围 合Superpave内符 19要求的Superpave- 19细级配， 时也是避 同
开禁区 的AC- 201的中 值级配 变形形式;级配 4 是在AC- 201范围 内符合Superpave- 19 要 求的Superpave- 19 粗级配。
育路面发生早期破坏的主要原因之一的水if t
以内。将试件 分两组， 其中一组采用非条件 试验， 另一组采用条件试验。非条件试验是
将试件放在塑料袋里封好， 放入25℃水浴中至
能更 (4)级配2 与其它级配相比 好， 在对马歇尔
规范要求的符合性上更好。
优点是简 单易行， 但缺乏灵 性， 活 特别是集 料
的特性发生变化时， 无法进行有效的调整。 3.2 试验级配的沥 青混合料Suparpave 设 计 根据集料的性质(密度)来计算出初选的四 而在现 今美国实行的Superpave设计体系中不 仅引进了 限制区和控制点的概念， 更重要的是 个级配的初始用油量， 然后用初始用油量成型 打破了中 值级配的传统思想 提出了 设计中 级 试件， 沥青混合料的拌和温度和压实温度依据
Superpave 规范要求进行比 最后确定设计 较，
时没有 级配选择的概念.在进行配合比 一个 设
计时， 千方百计地将级配进行调整， 使合成级 配尽可能符合规范规定的中值。这种方法的
压实仪成型试件， 试件的空隙率控制在7+ 1%
(2)考虑到级配2 在各方面性能强 于现行 的AC- 201的中 值级配， 可以在以后的 级配 设 计中， 以级配2 替代 现行的AC- 201的中值级
级配3是 在AC- 201范围 合Superpave内符 19要求的Superpave- 19细级配， 时也是避 同
开禁区 的AC- 201的中 值级配 变形形式;级配 4 是在AC- 201范围 内符合Superpave- 19 要 求的Superpave- 19 粗级配。
育路面发生早期破坏的主要原因之一的水if t
以内。将试件 分两组， 其中一组采用非条件 试验， 另一组采用条件试验。非条件试验是
将试件放在塑料袋里封好， 放入25℃水浴中至
能更 (4)级配2 与其它级配相比 好， 在对马歇尔
规范要求的符合性上更好。
优点是简 单易行， 但缺乏灵 性， 活 特别是集 料
的特性发生变化时， 无法进行有效的调整。 3.2 试验级配的沥 青混合料Suparpave 设 计 根据集料的性质(密度)来计算出初选的四 而在现 今美国实行的Superpave设计体系中不 仅引进了 限制区和控制点的概念， 更重要的是 个级配的初始用油量， 然后用初始用油量成型 打破了中 值级配的传统思想 提出了 设计中 级 试件， 沥青混合料的拌和温度和压实温度依据
Superpave 规范要求进行比 最后确定设计 较，
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/ g·cm- 3 / % 磨耗值/ % 含量/ %
/%
亲水 系数
集料 2. 721 4 19. 2 24. 3
9. 1 61 22. 7
/
矿粉 2. 689 7 /
/
/
/
/ 0. 756 8
1. 3 级配类型 采用密级配沥青混凝土 AC-16Ⅰ、沥青玛蹄脂
碎石混合料 SMA -16 及 Superpave 沥青混合料三种 级配类型, 级配时采用逐级回配的方法以中值为目 标级配, 如表 3 所示。
高温稳定性试验采用 60℃车辙试验, 试验结果 如表 7 所示。
表 7 车辙试验
类型
动稳定度/ 次·m m- 1
A C -16Ⅰ
623
SM A -16
1 581
S uperp ave
877
沥青玛蹄脂碎石混合料 SM A-16 的动稳定度 显著高于密级配沥青混凝土, 而 Superpave 沥青混 合料动稳定度居二者中间。对沥青混合料而言, 高温 抗车辙能力受集料级配和沥青性能影响。夏天高温
2 沥青混合料路用性能
2. 1 沥青混合料马歇尔试验 不同类型沥青混合料马歇尔试验结果如表 4 所示。 表 4 沥青混合料马歇尔试验
级配类型 最佳石油比/ % 马歇尔稳定度/ k N 矿料间隙率/ % 流值/ 0. 1mm 沥青饱和度/ %
A C-16Ⅰ 4. 7 9. 35
13. 85 30. 1 79. 0
沥青胶浆变软, 损失承载力时, 对行车荷载造成的永 久变形的抵抗力就主要依靠集料级配来提供。
密级配沥青混凝土的粗集料悬浮在细集料胶浆 中, 抗车辙能力受温度影响较大, 故动稳定度不高, Superpave 沥青混合料中粗集 料含量的增加, 有利 于粗集料之间互相嵌挤锁结, 形成一定程度的空间 骨架结构, 可以有效提高沥青混合料在行车荷载作 用下抵抗塑性变形的能力, 即提高沥青混合料的高 温稳定性, 但其仍属于连续级配, 4. 75 mm 以上粗 集料含量不如 SMA 多, 沥青玛蹄脂碎石混合料 SMA 中 4. 75 m m 以上粗集料含量高达 75% , 粗集 料之间互相嵌挤锁结, 形成空间骨架结构, 细集料胶 浆只起到填充粗集料空隙作用, 即使细集料胶浆受 热变软, 对高温抗车辙能力造成的影响也很小, 是典 型的骨架-密实结构, 因此其高温稳定性最好。
Road performance of Superpave bituminous mixture
P EN G B o, T IA N J ian-x iao, CH E N Zhong -da
( Schoo l o f Highw ay , Chang ′an U niv er sity , X i′an 710064, China)
表 5 沥青混合料水稳定性
类型
残留稳定度/ %
A C-16Ⅰ SM A -16 Superpave
82. 0 73. 6 87. 0
由表 5 可以看出, Super pave 沥青混 合料的水 稳定性较好, 其次为密级配沥青混凝土, 而沥青玛蹄 脂碎石混合料 SMA -16 的水稳定性位于第三。
Abstract: T he test s o f SMA and Super pave bit um inous m ix t ur e perf orm ance w er e carr ied out , included Marshall stability , hig h t emperat ure rut ting, l ow t emperat ure crack r esist ance, w at er st abil it y , fat igue resist ance and skid resistance. SM A and Superpave bit uminous m ixt ure w as co mpared w ith dense-grad-asphalt -co ncrete. T he result s indicat e t hat SMA and Superpav e bitumino us mix t ure have a go od road perf orm ance, and t heir life can be prol ong ed, it is a kind o f hig her pef ormance bit um inous mix t ure pavement . Key words: road engineering; Superpav e bituminous mix t ure; SM A; dense grad asphalt concret e; perf orm ance
中国目前使用较多的 AC 型沥青混凝土, 属于 典型的密实-悬浮结构, 细集料胶浆多且致密, 在力 学性能上表现为马歇尔稳定度较高。Superpave 沥 青混合料级配中增加了粗集料含量, 相应的细集料 胶浆比例有所下降, 降低了沥青混合料的粘结力 C, 因此其马歇尔稳定度有所降低, 但还属于连续级配, 而沥青玛蹄脂碎石混合料 SM A-16 是间断级配, 粗 集料含量高, 沥青胶浆多, 中间尺寸集料含量少, 粘 结力 C 损失较多, 因此 SM A 的马歇尔稳定度最低。
1 原材料性能
出了一种新的、性能优良的 Superpave 沥青混合料。 1. 1 沥青
沥 青 玛 蹄 脂 碎 石 混 合 料 ( Stone Matrix
采用盘锦重交通道路石油沥青 AH-90, 其指标
Asphalt , 简称 SM A ) , 是 20 世纪 60 年代中期德国 如表 1 所示。
Superpave 沥青混合料路用性能
彭 波, 田见效, 陈忠达
( 长安大学 公路学院, 陕西 西安 710064)
摘 要: 通过试验研究, 系统分析了 Superpav e 和 SM A 沥青混合料的路用性能, 包括马歇尔稳定 度、水稳定性、低温抗裂性、高温稳定度、疲劳耐久性和抗滑性能, 并与密级配沥青混凝土进行了对 比分析。结果表明, Superpav e 和 SM A 沥青混合料具有较好的路用性能, 可以改善沥青路面使用品 质, 延长使用寿命, 具有较好的经济和社会效益, 是一种性能优良的沥青路面类型。 关键词: 道路工程; Super pave 沥青混合料; SM A; 密级配沥青混凝土; 路用性能 中图分类号: U414. 75 文献标识码: A
25℃延度 / cm
25℃密度 / g ·cm- 3
含蜡量 /%
薄膜加热试验( 163℃, 5 h ) 质量损失/ % 针入度比/ % 25℃延度/ cm
T 1.2/ ℃
T 800/ ℃
91
47. 2
> 100
1. 020 3
2. 2
0. 003
65. 3
> 100
- 18. 4
48. 6
注: T 1. 2, T 800中相关系数 R = 0. 998。
SM A -16
0. 084
S uperp ave
0. 040
从试验结果看, 沥青玛蹄脂碎石混合料 SMA 16 最好, 密级配沥青混凝土低温抗裂性能其次, 而 Superpave 沥青混合料居第三。
由于 Superpave 集料的“粗化”现象, 而沥青用 量却与密级配沥青混凝土相近, 因此其低温劲度偏 大, 会在一定程度上影响低温抗裂性能, 0℃弯曲应 变能偏低; 沥青玛蹄脂碎石混合料 SM A-16 虽然粗 集料含量高, 但其沥青含量高, 矿粉含量高, 形成致 密的沥青胶浆, 低温环境时能提供较好的低温延展 型, 因此沥青玛蹄脂碎石混合料 SM A 的低温抗裂 性较好。 2. 4 沥青混合料高温稳定性
4. 750
52. 500
46. 000
25. 000
2. 360
41. 000
31. 500
20. 000
1. 180
29. 500
20. 000
18. 000
0. 600
22. 000
13. 500
/
0. 300
16. 000
10. 500
12. 500
0. 150
11. 000
7. 000
/
0. 075
表 3 沥青混合料级配
筛孔尺寸 /mm
A C-16Ⅰ
级配/ % Superave
S M A000
100. 000
100. 000
16. 000
9. 750
95. 000
95. 000
13. 200
82. 500
82. 500
9. 500
68. 000
70. 000
55. 000
SM A -16 5. 6 6. 30
17. 89 38. 2 81. 0
S uperpave 4. 7 7. 79
16. 28 39. 8 74. 6
密度/ g·cm- 3 空隙率/ %
2. 482 0 3. 89
2. 510 8 3. 20
2. 418 7 3. 56
从表 4 可以看出, 密级配沥青混凝土 AC-16Ⅰ 的马歇尔稳定度最高, 其次为 Super pave 沥青混合 料, 沥青玛蹄脂碎石混合料 SM A-16 居第三。
1988 年, 鉴于当时公路设计理论和研究方法的 1991 年起在全美铺筑了大量 SMA 路面。SMA 以其
不足之处, 美国开展了 SHRP 计划( 战略公路研究 优良的耐久性、抗车辙性能和抗滑性能闻名于世。
计划) , 其中沥青研究项目经费占整个 SHRP 计划 经费的 1/ 3, 约 5×107 美元, 其研究成果之一就是提
6. 000
4. 000
10. 000