SuperPave高性能沥青混凝土路面
高性能沥青路面superpave技术
• 确定最低路面温度
• 选择可靠度
• 结合料性能级调整
根据交通速度和交通量选择沥青
——考虑交通量与速度对高温的影响
设计ESALsb
（106）
<0.3
0.3～<3
3～<10
10～<30
≥30
调整胶结料高温等级a
交通加荷速率
停滞交通c
慢速交通d
标准交通e
–f
2
1
2
1
2
1
–f
2
1
1
பைடு நூலகம்
根据交通速度和交通量选择沥青
-20
0
-10
强度, MPa
温度应力
, MPa
8
沥青老化
• 短期老化：旋转薄膜烘箱试验（ R T F O T ）
• 模拟沥青在加热、拌和、运输、摊铺、碾压期间的老化。
• 长期老化：压力老化箱（ P A V ）
• 模拟沥青在路面使用5 ～7 年后产生的老化。
短期老化
——旋转薄膜烘箱试验（RTFOT）
T 170, 阿布森法沥青结合料回收
T 176, 用砂当量试验确定级配集料中的塑性细颗粒和粘土
T 283, 压实沥青混合料抗水损坏阻力
T 304，细集料未压实空隙含量
T 308, 用燃烧法确定热拌沥青混合料（HMA）的沥青含量
T 312, 用Superpave旋转压实机准备并测定热拌沥青混合料
（HMA）试件的密度
生产安全性
• 闪点仪
• 闪点温度 ≥ 230 ℃
Superpave混合料体
积设计
AASHTO M 323
标准技术要求
Superpave沥青路面设计与应用
Ｓｕｐｅｒｐａｖｅ沥青路面设计与应用介绍了Superpave混合料的详细设计过程和检测数据。
通过对设计实例的探讨，以求指导路面设计与施工。
标签：Superpave 配合比设计施工应用0 引言Superpave（Superior Performing Asphalt Pavements）即高性能沥青路面，它是美国公路战略研究计划(SHRP)的重要研究成果。
由于采用了新的沥青混合料设计方法，其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。
在施工确保合适空隙率的前提下，抗水害性能和抗疲劳性能也较好。
本文以在江苏南通204国道海安段扩建工程的改性沥青混合料Sup20下面层配比设计为基础，对Superpave混合料设计方法进行探讨。
1 原材料所用1#、2#集料为浙江长兴产石灰岩，3#、4#集料为宜兴佳乐产石灰岩，沥青为泰州中海产70＃道路石油沥青，矿粉为溧阳中亚产，进行集料性质试验和沥青的密度试验。
2 设计集料结构的选择2.1 集料筛分及配合比设计依据Superpave设计方法，在选择设计集料结构时，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，根据试验计算出三个级配的沥青混合料在空隙率为4%时的沥青用量及相应体积性质、矿料间隙率（VMA）、饱和度（VFA）、矿粉与有效沥青之比（F/A）等。
级配曲线见图1。
2.2 试验级配的评价根据各个级配的估算沥青用量和以往经验，用4.2%的沥青用量成型试件，普通沥青混合料的拌和及成型温度由粘温曲线确定，采用旋转压实仪成型试件，设定旋转压实仪的单位压力为0.6MPa。
根据交通量数据选择压实次数N最初=8次，N设计=100次，N最大=160次。
根据Superpave设计标准，在进行估算用油量成型试件时，将旋转压实次数设定在N设计，本次试验为N设计=100次，依据估算沥青用量下各级配旋转压实试验结果可以得出级配1、2满足Superpave设计要求，根据经验选择级配2为设计级配。
SUPERPAVE高性能沥青路面
《四川交通在线》这篇访谈录好就好在它首先向我们介绍了SUPERPAVE（高性能沥青路面）的历史演变过程，而后才论及它的国内外最新技术成果极其发展趋势。
从来便没有一成不变的东西。
技术规范也是这样。
从中，我们可以找到工作创新的源泉所在。
——编者按在线嘉宾：江苏省交通科学研究院副总工程师、教授级高工贾渝主持人：未来的交通国际论坛秘书长逯宇主持人：各位同行、各位网友，大家上午好，欢迎大家来到未来的交通国际论坛专家在线，本期专家在线我们非常荣幸请到了江苏省交通科学研究院副总工程师、教授级高工贾渝，就SUPERPVAE与重交通路面性能与大家进行沟通和交流。
首先请您介绍一下SUPERPVAE产生的背景是什么？与上世纪70年代美国交通量快速增长有什么样的关系？贾渝：SUPERPVAE产生的背景，实际上是跟70年代的美国交通是有关系的。
按照当时美国规范修筑的路面，在70—80年代都产生了比较严重的早期损害，这些损害包括车辙、疲劳、低温开裂、水损害。
为什么按照规范修的路照样产生损害，这就是因为这些规范是经验的规范，不是性能规范，所以当一些条件，比如说材料、环境、交通量、施工工艺变化的时候，这些经验的规范就不灵了。
实际上我个人觉得，我们在重复美国80年代那个现象。
一方面交通量在增长，另一方面，美国80年代在路上的科研经费也是严重的缺乏，所以美国国会就专门拨出了15000万美元来进行美国公路战略研究（SHRP），其中沥青课题5000万美元，Superpvae就是沥青课题的研究成果。
主持人：SUPERPVAE的最核心技术是什么呢？贾渝：应该有两个，一个是沥青胶结料性能规范，就是所谓的PG规范，这个规范不仅仅只注意到原样沥青的性能，更重视短期和长期老化后的性能。
打个比方来说，我们一个人年纪轻的时候，没有什么毛病，但是老了以后，毛病就出来了。
所以说胶结料PG等级不只是注意“年轻”时的性能，也要看到“老”了的时候，路面使用若干年以后的性能。
SuperPave高性能沥青混凝土路面
SuperPave高性能沥青混凝土路面【摘要】：随着我国经济的迅速发展，道路施工技术不断改善，越来越多的新型材料被应用到道路建设领域。
文章结合工程实践以及实验数据，分析了SuperPave高性能沥青混凝土路面在在204国道赣榆段的应用。
【关键词】：沥青混凝土沥青混合料路面引言204国道赣榆段于2011年1月15日顺利通过交工验收，为赣榆交通事业的写下了浓厚的一笔，创造了赣榆交通的辉煌。
204国道赣榆段全长53公里，路面结构层采用32cm4%水泥稳定碎石+8cmSUP20中粒式沥青混凝土+4cmSUP13细粒式沥青混凝土路面，工程自2008年3月开工，于2010年12底正式通车，凝聚了赣榆交通人的心血。
SuperPave高性能沥青混凝土路面在赣榆县是第一次应用，相对来说是一个陌生的领域，对此，指挥部特别聘请了南京东交工程检测有限公司进行技术服务。
同时为做好SuperPave沥青路面的检测、试验，指挥部成立质量检测组，以县中兴路桥监理有限公司中心试验室为依托，对204国道赣榆段SuperPave高性能沥青混凝土路面施工质量进行了有效的监控。
一、原材料要求1、沥青沥青面层采用优质道路石油沥青，标号70号，技术要求见表一。
施工单位采用山东宏润、泰州石化、以及进口沥青，在施工过程中，通过项目部、监理组及业主委托的县中兴路桥监理有限公司中心试验室的检验，针入度、延度和软化点等三大指标均能满足规范要求。
2、粗集料下面层选用山东临沂的石灰岩轧制的碎石，经检验粗集料颗粒筛分、压碎值、针片状等指标均能满足要求，但在级配上由于施工单位未能严格控制料源，致使SUP沥青混凝土配合比时常需要调整，造成人员的极大浪费。
上面层采用东海安峰山的玄武岩轧制的碎石，材料均能满足要求。
3、细集料采用坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质并有适当级配的人工轧制的米砂。
4、填料采用石灰岩碱性石料经磨细得到的矿粉。
每100吨检测1次。
矿粉要求干燥、清洁，拌和机回收的粉料不能用于拌制沥青混合料，以确保沥青面层的质量，现场采用矿粉经试验检测均满足规范及施工指导意见要求。
《SUPERPAVE演讲》课件
• 这一特性主要是为了保证混合料 具有较高的内摩擦角和抵抗永久 变形的能力
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• 细集料棱角性:
• 细集料棱角性指小于2.36mm 的松压集料的空隙率
• 细集料的这一特性主要是为 了保证混合料具有较高的内 摩擦角和抵抗永久变形的能 力。
七天平均 最高路面 设计温度
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最低路面 设计温度
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• 一般的Superpave等级
高温等级 PG46PG52PG58PG64PG70PG76PG82-
低温等级
34，40，46 10，16，22，28，34，40，46 10，22，28，34，40 10，16，22，28，34，40 10，16，22，28，34，40 10，16，22，28，34 10，16，22，28，34
料总质量的百分率, 用砂当量表示。
精选课件ppt
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精选课件ppt
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• 岩石特性--坚固性 集料的坚固性通过洛杉矶磨
耗试验进行测定。 它表征在施工、运输、车轮
碾压过程中集料抵抗磨损的能力。 它测定大于2.36mm颗粒在试
验过程中的磨耗性能。最大容许 值约为35-45%。
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• 岩石特性--安定性 安定性是指集料在硫酸钠或硫酸镁 溶液中浸泡损失的百分率, 用来估计 集料在路用服务过程中抵抗风化的 能力, 最大损失值通常在10％-20％之 间变化 。
精选课件ppt
1
• 它由沥青胶结料规范、 • 混合料设计和分析体系、 • 计算机软件系统3个部分组成， • 研究成果共21项: 沥青胶结料10项， • 混合料体积设计3项， • 混合料分析和性能预测8项。
高性能沥青路面Superpave技术研究
高性能沥青路面Superpave技术研究摘要：文章对高性能沥青路面Superpave技术的设计方法进行了分析，并对高性能沥青路面施工中的关键技术进行了阐述。
关键词：高性能沥青路面，Superpave1前言目前，交通量剧增，轮胎气压和轴载增加，以及环境和材料等方面都产生了很多新变化。
大量实践证明马歇尔稳定度和流值与沥青路面的长期使用性能关系不显著，往往流值合格的沥青路面而高温车辙仍很严重。
针对马氏沥青混合料设计中的种种缺陷，美国公路战略研究计划(SHRP)投资5000万美元,进行一项历时5年的沥青课题研究,寻求新的沥青和沥青混合料试验、设计方法,并制定新的规范。
2Superpave设计方法主要优点2.1材料选择与评价配制沥青混合料主要材料是集料与沥青。
对于这两类材料, Superpave设计规范最基本的思想是根据道路所处的自然和交通条件来进行选择。
对于集料,规范特别重视集料的棱角性要求。
棱角性与交通量相挂钩,交通量越大,要求棱角性越好。
对于针片状颗粒含量要求限制在10%以内。
对于沥青结合料的选择,即根据路面的最高温度与最低设计温度和交通条件加以选择。
如路面最高温度为64℃,最低气温为-16℃,则可选择PG64-16等级的沥青,若交通量大于10x106,则高温还应该提高一个等级,即选择PG70-16。
传统的混合料设计虽然也考虑当地温度,但往往比较粗略，或用70号沥青,或用90号沥青,没有更仔细地考虑。
2.2试件成型采用旋转压实仪压实过程是一种搓揉运动,集料能够重新调整位置而获得密实,不会发生压碎损伤现象。
同时在压实过程中仪器能够画出压实曲线,可以用来评价混合料的压实特性。
旋转压实仪可以成型直径为150mm试件,因而对最大粒径25mm以上的混合料都能够适用。
马歇尔试件采用锤击方式成型,只能成型直径为100mm的试件,压实方式为重锤击实,与现场施工压实有所差别,如碎石材料比较软弱,则可能被锤击破碎。
2.3试件成型的压实次数按交通量大小分成4个等级。
高性能沥青路面SUPERPAVE在美国的应用状况
高性能沥青路面SUPERPA VE 在美国的应用状况摘要：我国在建高速公路已开始推广美国高性能（SUPERPAVE ）沥青路面，苏嘉杭高速公路率先在全线沥青路面三层结构上使用这一技术。
这种路面结构形式出现时间相对较短，国外、国内经验相对缺乏。
本文参考了 SUPERPAVE 在美国施工中的一些难点、焦点问题，并结合苏嘉杭高速公路SUPERPAVE 路面的实践，对一些问题进行了分析。
1前言SUPERPAVE是美国耗资 1.5 亿美元的战略公路研究计划（ SHRP）的重大组成部分之一，耗资约 5000 万美元。
1992 年 SHRP计划结束后，在美国联邦公路局（ FHWA）的大力推广下，美国大部分州已开始修建 SUPERPAVE路面， 1996 年新建 SUPERPAVE工程项目 93 个， 1997 年 316 个，2000 年达 3900 个。
2000 年一年生产沥青混合料 13400 万吨，占沥青混合料总量的 62％；2001 年采用 SUPERPAV E 方法施工的沥青混合料占总量的82％。
在SUPERPAVE的推广过程中，相关的争论一直很多。
为此美国联邦公路局（F HWA）联合美国国家沥青路面协会（NAPA），组织专家组编写了SUPERPAVE施工技术指南，在 NAPASR－ 180 报告中发表。
随后 NAPA联合 SAPA（美国各州沥青路面协会）针对原材料、混合料设计、拌和、摊铺、碾压、质量控制六个方面组织了一次全国调查，而这也正是我们国内推广 SUPERPAVE常常遇到的、争议较多的问题，本文就这几方面分别进行论述。
2原材料2.1沥青美国大部分混合料生产商认为沥青的 PG等级可控制在公路局规范范围之内。
有 40％的 SUPER-PAVE混合料使用了改性沥青，这一比例要高于传统的马歇尔混合料设计法。
这主是基于 " 保险 " 的考虑，承包商们都希望随着 SUPERPAVE 的推广，使用改性沥青的比例能够逐渐降下来。
高性能沥青路面(SBS改性沥青Superpave-20)中面层施工指导意见(修订版).doc
高性能沥青路面（SBS改性沥青Superpave-20）中面层施工指导意见（修订版）Superpave沥青混合料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（SBS改性沥青Superpave20）中面层施工指导意见（修订版）》，以指导我省高速公路沥青路面中面层施工。
沥青路面中面层采用Superpave20结构时其厚度不小于6cm。
其沥青混合料级配应满足表一和表二，技术指标应满足表三和表四。
Superpave20设计集料级配限制区界限表一Superpave20设计集料级配控制点界限表二一、材料要求1、沥青沥青面层采用SBS改性沥青，其技术要求见表五。
沥青性能整套检验由省高指委托有关试验单位进行，各施工单位和驻地监理组工地试验室、市高指中心试验室按苏高技（2004）203号《关于进一步明确高速公路沥青路面原材料检测项目和检测频率的通知》规定对到场沥青进行检测，并留样备检。
Superpave20技术指标表表三Superpave20混合料马歇尔技术指标表表四2、粗集料应采用石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、近立方体颗粒的碎石，粒径大于2.36mm。
中面层采用石灰岩等碱性石料，应选用反击式破碎机轧制的碎石，严格控制细长扁平颗粒含量，以确保粗集料的质量。
集料质量应从源头抓起，派专人进驻集料加工厂，对不合格的集料不得装车、装船，对进场粗集料按苏高技（2004）203号文规定进行检验。
粗集料技术要求见表六。
3、细集料采用坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质并有适当级配的人工轧制的米砂，石质为石灰岩，不能采用山场的下脚料。
对进场细集料，按苏高技（2004）203号文规定进行检查。
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SuperPave高性能沥青混凝土路面
【摘要】：随着我国经济的迅速发展，道路施工技术不断改善，越来越多的新型材料被应用到道路建设领域。
文章结合工程实践以及实验数据，分析了SuperPave高性能沥青混凝土路面在在204国道赣榆段的应用。
【关键词】：沥青混凝土沥青混合料路面
引言
204国道赣榆段于2011年1月15日顺利通过交工验收，为赣榆交通事业的写下了浓厚的一笔，创造了赣榆交通的辉煌。
204国道赣榆段全长53公里，路面结构层采用32cm4%水泥稳定碎石+8cmSUP20中粒式沥青混凝土+4cmSUP13细粒式沥青混凝土路面，工程自2008年3月开工，于2010年12底正式通车，凝聚了赣榆交通人的心血。
SuperPave高性能沥青混凝土路面在赣榆县是第一次应用，相对来说是一个陌生的领域，对此，指挥部特别聘请了南京东交工程检测有限公司进行技术服务。
同时为做好SuperPave沥青路面的检测、试验，指挥部成立质量检测组，以县中兴路桥监理有限公司中心试验室为依托，对204国道赣榆段SuperPave高性能沥青混凝土路面施工质量进行了有效的监控。
一、原材料要求
1、沥青
沥青面层采用优质道路石油沥青，标号70号，技术要求见表一。
施工单位采用山东宏润、泰州石化、以及进口沥青，在施工过程中，通过项目部、监理组及业主委托的县中兴路桥监理有限公司中心试验室的检验，针入度、延度和软化点等三大指标均能满足规范要求。
2、粗集料
下面层选用山东临沂的石灰岩轧制的碎石，经检验粗集料颗粒筛分、压碎值、针片状等指标均能满足要求，但在级配上由于施工单位未能严格控制料源，致使SUP沥青混凝土配合比时常需要调整，造成人员的极大浪费。
上面层采用东海安峰山的玄武岩轧制的碎石，材料均能满足要求。
3、细集料
采用坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质并有适当级配的人工轧制的米砂。
4、填料
采用石灰岩碱性石料经磨细得到的矿粉。
每100吨检测1次。
矿粉要求干燥、清洁，拌和机回收的粉料不能用于拌制沥青混合料，以确保沥青面层的质量，现场采用矿粉经试验检测均满足规范及施工指导意见要求。
二、SUP-20SUP-13沥青混凝土设计要求
SUP沥青混凝土根据设计图纸及咨询单位南京东交工程检测有限公司提供的指导意见，相关指标要求如下：
高性能沥青路面（道路石油沥青Superpave-20）
表一Superpave20技术指标表
*注：当级配在禁区下方通过时，粉胶比可取值0.8～1.6。
表二Superpave20混合料马歇尔技术指标表
高性能沥青路面（道路石油沥青Superpave-13）
表三Superpave13技术指标表
*注：当级配在禁区下方通过时，粉胶比可取值0.8～1.6。
表四Superpave13混合料马歇尔技术指标表
三、SUP-20、SUP-13沥青混凝土配合比设计
204国道SUP20下面层、SUP13上面层沥青混凝土配合比设计均委托南京东交工程检测有限公司进行设计，根据指导意见的要求，高性能沥青混凝土配合比设计如下：
1、高性能沥青混凝土配合比设计采用Superpave混合料设计方法设计，用马歇尔试验检验，并进行相关路用性能检验。
进行配合比设计时，沥青混合料动稳定度不应小于1000次/mm。
2、热拌沥青混凝土配合比设计遵照下列步骤进行：
（1）目标配合比设计阶段
a、目标配合比设计首先应根据Superpave级配要求，初选粗中细三个级配，计算各级配的沥青用量，用旋转压实仪成型试件，求出各级配的沥青用量。
初选的三个级配中至少有两个级配其沥青混合料的体积性质指标应满足规定。
根据经验从上述2个级配中选择一个作为目标级配，按计算沥青用量，根据沥青用量±0.5%，计算沥青用量+1%分别成型四组试件求出最佳沥青用量。
b、根据JTG F40-2004的规定，用Superpave方法设计出的沥青混合料应采用马歇尔试验方法检验，其最佳沥青用量的马歇尔体积性质应满足要求。
c、水稳定性检验。
按以上配合比制备试件，检验水稳定性必须满足要求
d、动稳定度试验。
按以上配合比制备试件，检验动稳定性必须满足不小于1000次/mm。
e、路用性能检验。
按以上配合比制备试件，做水稳定性、高温性能试验，检验路面性能满足相关规定。
（2）生产配合比设计阶段
a、确定各热料仓矿料和矿粉的用量。
必须从二次筛分后进入各热料仓的矿料取样进行筛分，根据筛分结果，通过计算，使矿质混合料的级配接近目标配合比，以确定各热料仓矿料和矿粉的用料比例，供拌和机控制室使用。
同时反复调整冷料仓进料比例，以达到供料均衡。
b、确定最佳沥青用量。
取目标配合比设计的最佳沥青用量OAC和OAC±0.3%，取以上计算的矿质混合料，用试验室的小型拌和机和机拌制沥青混合料进行旋转压实试验，检验沥青混合料体积性质，确定最佳沥青用量。
生产配合比确定的最佳沥青用量与目标配合比确定的最佳沥青用量之差应不超过0.2个百分点。
c、残留稳定度检验。
按以上生产配合比，用室内小型拌和机拌制沥青混合料，做浸水48小时马歇尔试验，检验残留稳定度，必须满足规定。
（3）生产配合比验证阶段
用生产配合比进行试拌，沥青混合料的技术指标合格后铺筑试铺段。
取试铺用的沥青混合料进行旋转压实检验、马歇尔试验检验和沥青含量、筛分试验，检验标准配合比矿料合成级配中，至少应包括0.075mm、2.36mm、4.75mm及公称最大粒径筛孔的通过率接近目标配合比级配值，并避免在0.3mm-0.6mm处出现驼峰。
由此确定正常生产用的标准配合比。
3、关于沥青混凝土室内试验中几点统一做法
（1）进行目标配合比设计和生产配合比设计时，制备试件的混合料，需采用小型沥青混合料拌和机拌和，以模拟生产实际情况。
（2）每组试件个数Superpave方法一律用3个，马歇尔一律用6个。
（3）试件成型温度：应由沥青等粘温度曲线确定，在缺乏沥青粘度条件时，参照以下温度成型：开始击实温度不低于140℃。
试模应按规定预热。
（4）沥青混合料试件密度试验方法：上、下面层沥青混合料统一用表干法的毛体积密度。
（5）相对沥青混合料理论最大相对密度，每天两次按TO711真空法实测获得，并按每天总量控制算得平均油石比用计算法进行校核，当两者差值小于0.005时取两者数值较大者作为标准值，当差值超过0.005时，应分析原因，论证后取值。
沥青混合料试件体积指标，按JTG F40 -2004规定计算。
（6）试件的配料、拌和均应单个进行，以确保试验结果的一致性。
四、沥青混合料的拌制
1、严格掌握沥青和集料的加热温度以及沥青混合料的出厂温度。
集料温度比沥青温度高10～15℃，热混合料成品在贮料仓储存后，其温度下降不应超过10℃。
实际施工过程中，沥青混合料出厂温度均控制在165-175℃之间，在初冬季节昼最低温度＞5℃以上时，出厂温度一般控制在175-180℃。
2、拌和楼控制室每日均能逐盘打印沥青及各种矿料的用量，并严格控制拌和温度。
3、拌和时间由试拌确定，拌和楼为LB3000型拌合楼，拌和楼全部生产过程采用计算机自动控制。
其拌合楼生产周期约为50秒，其中干拌约5秒，湿拌
约30秒，放料时间约15秒。
从生产的沥青混合料外观来看，沥青裹覆得较为均匀、无花白料、无结块和离析现象。