SUPERPAVE技术简介及施工技术
美国公路路面施工与养护技术(1)
浅谈美国公路路面施工与养护技术武明章（辽宁省交通工程质量与安全监督局，沈阳110000）摘要：以美国佐治亚州为例，对美国的公路设计、施工、养护以及道路安全管理的状况进行了介绍，进一步理清了思路，提出了有关建议。
关键词：美国公路;道路养护;Superpave拌和设计法中图分类号：U418．6文献标识码：B文章编号：1673－6052（2012）11－0124－041美国公路管理及建设有关情况（以佐治亚州为例）1．1交通建设养护资金不足佐治亚州分为159个县，共管养公路18．9万公里，其中州管养2．9km，县管养13．6km（美国各州情况不同，北卡罗州全部由州管养），州交通资金来源包括：国家联邦政府每年拨付11亿美元，各州燃油税7．13亿美元，18．13亿的资金用于公路桥梁建设养护，由于油价上涨、车少等因素，使资金紧张，佐治亚州公路设施大部分为50 60年代修建的，特别是大量桥梁需要维修、重建，据统计，未来20年，面临资金短缺问题，州政府采取设置收费车道、增加产品销售税等方式筹集资金，总的来看交通建设及养护资金比较紧张。
1．2政府部门以人为本抓安全州政府成立安全管理办公室，负责全州公路安全工作，具体包括：对酒后和药后驾车进行监管；运送儿童车辆要设置安全位置及系安全带的正确方法；建立统计交通事故路段及处理情况数据库；交通厅利用事故数据库，对易发事故路段进行新建公路设计指标的确定及通行路段安全设施的合理设置。
特别是对个别路段采取多种不同功能的安全措施，保证行车安全，指导公路建设把交通安全放在第一位，确实做到以人为本，安全第一。
1．3公路收费管理有创新佐治亚州成立公路收费管理局，管理局董事长是州长，收费方式有两种。
一种是400号公路传统收费站，16km长只建一个收费站，收费标准双轴车，单车5角/车，按轴数增加收费标准。
另一种85号公路，是一种新的尝试，收费车道收费标准实时调整，根据不收费车道拥堵情况确定收费车道收费标准，具体采取IC卡及传感器等技术措施实现。
Superpave技术对我国施工规范修订的影响
最大尺寸（mm） 主要控制
点尺寸（mm） 主要控制点
37.5 25.0 19.0 12.5 9.5 9.5 4.75 4.75 2.36 2.36
通过百分率（%） 47 40 47 39 47
小于主要控制点通过百分率（%）为粗级配混合料， 否则为细级配混合料
混合料设计空隙率多少合适？
设计空隙率是否应该随交通量和气候条件而 变化？ NCHRP 9-31 Superpave 混合料设计空隙率要 求
禁区
控制点
最大 公称 尺寸
最大 尺寸
0
.075 .3
2.36
4.75 9.5 12.5 19.0
筛孔位于筛孔尺寸（mm）的0.45次方位置
NCAT
7
Superpave 集 料 级 配
通过百分率 100
设计集料结构
0
.075 .3
2.36
12.5 19.0
筛孔位于筛孔尺寸（mm）的0.45次方位置
粗细密级配和关键筛孔
(3)在材料部分全面修订了道路石油沥青、乳化沥青技 术要求，局部修订了集料技术要求。
(4)针对改性沥青和SMA方面的一些特殊要求进行了补 充完善。
(9)在施工工艺部分，主要修订了对拌和厂的要求，提 出了过程控制、总量检验的方法，增加了提高路面平 整度的措施，强调了摊铺宽度限制和加强轮胎压路机 压实等内容，同时强调了在冬季施工及雨季施工需要 注意的问题。
适宜厚度 mm
25-30
细
16
13.2
25
30-40
中
19
16
40
40-60
中
26.5
Superpave技术在中营高速公路中的应用
首先 ， 沥青拌 和楼通过试拌确定拌和机 的上料速度。拌 和楼 起动前 ， 出信 号 ， 发 使各 岗位工作人 员就位 ， 确认 全部准 备工作 就绪后正式启动。对各部分 的起动严格 遵守操作规程 ， 按料流方 向顺序进行 。采用轮胎式装载机将 ｌ一 集料投入相应料仓 ， 拌
初 压 碾 压 复 压
＞ ５ １５
１０ １Ｏ ４ －５ １ ０ １０ ２～４
８ ９
终压 开放开通
终压结束路表 路面冷却至常温后
和设备每次结束后反转泵排 净管道 中的残余沥青 ，以防止 沥青
冷 却 后 堵 塞管 路 。 ２２ ｕ ｅｐ ｖ ． Ｓ ｐ ｒａ ｅ沥青 混合料的运输 混合料采用大 吨位 （０ｔ的 自卸车运输。运输车辆 的配置结 ２ ）
和楼运行中经常检查各料仓的储备情况，如因上料速度等原因
造成各仓严重不平 衡 ， 应及时停机。 拌和楼 各参数规定值见表 ｌ 、 表 ２ 。
表 １ Ｓｕ ｅｐ ｖ ｐ ｒａ ｅ拌和参数设置
风门开启
｜ｃ ｃ ７
负压
／ ｍｍＨｇ
干拌时间
， ｓ
湿拌时间
， ｓ
拌 总时间
， ｓ
序 号 １ ’
表２ Ｓｕ ｅ ｖ ｐ ￣ａ ｅ施工温度控制 项 目 沥青加热 矿料加热 温度控制 １ ０ １Ｏ ６－７ １０ １Ｏ ７－８
３
４
混合料出厂
混合料到场
１ ０ １０ 当 ＞ ９ ， ６ ～ ７ 、 １０ 则废弃
＞ ５ １５
５
６ ７
摊铺
２ Ｓ ｐ ｒａ ｅ沥青 路面施 工 工艺 ｕ ｅｐ ｖ
针 对 Ｓ ｐｒａｅ沥 青 混 合 料 的 特 点 ， 并 且 通 过 在 ｕ ｅｐｖ Ｋ ２ ２ ０ Ｋ１＋ ０ １＋ ０ ２ ５ ０右ｐｖｌ 筑， 经相关指标 检测 ， 试验指标 满足要求后 ， 定以下相 关施工 确
下面层(Sup20)掺抗车辙剂道路石油沥青混合料施工指导意见
徐州养护大中修工程下面层（SUP-20）掺抗车辙剂道路石油沥青混合料施工指导意见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，然后再进行沥青用量的选择。
抗车辙剂是一种沥青混合料添加剂，与沥青混合料拌和过程中，其颗粒在热矿料的碰撞、剪切综合作用下，能够对混合料起到嵌挤、加筋、胶结的作用，使沥青混合料的性能显著提高，尤其是抗车辙能力大幅提高。
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，对徐州养护大中修工程下面层掺抗车辙剂道路石油沥青混合料Superpave-20施工提出此指导意见。
Superpave-20类型沥青混合料矿料级配及技术指标应符合表1~表4的规定。
*注：当级配在禁区下方通过时，粉胶比可取值0.8～1.6。
一、材料要求沥青路面所用的沥青、集料、矿粉质量应符合【公路沥青路面施工技术规范】JTG F40-2004及设计说明中的相关要求。
1、沥青沥青下面层热再生宜采用A级道路石油沥青，标号为70号，其技术要求见表5。
沥青性能整套检验由业主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对针入度、延度、软化点进行检验。
检测频率：施工单位每车检验一次，监理组每五车抽检一次。
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。
应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，对进场粗集料每500T检验一次。
粗集料技术要求见表6。
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。
对进场集料每500T检验一次。
高性能沥青SUP20指导意见
吴江市体育路吴模路江厍路高性能沥青路面（道路石油沥青Superpave-20）下面层施工指导意见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，对吴江市盛南公路改造工程道路石油沥青Superpave-20下面层施工提出如下指导意见：沥青路面下面层采用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。
*注：当级配在禁区下方通过时，粉胶比可取值0.8～1.6。
一、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，技术要求见表五。
各施工单位和驻地监理组工地试验室应对针入度、延度和软化点进行检验，并由施工单位留样备检。
施工单位每车检测1次，监理单位每5车检测1次。
沥青全套指标检验由施工单位和监理组联合委托有关单位按每2000吨进行,每个标段至少送检1次，沥青PG分级试验每标段不少于1次。
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。
下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。
对进场细集料每500吨检验一次。
细集料规格见表七。
4、填料宜采用石灰岩碱性石料经磨细得到的矿粉。
每100吨检测1次。
矿粉必须干燥、清洁，矿粉质量技术要求见表八，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。
super路面施工方案
Super路面施工方案1. 背景介绍路面施工是指对公路、马路、街道等交通路面进行修建、改造或维护的工作。
随着交通运输的不断发展和城市化进程的加速，对路面质量和功能要求也越来越高。
为了提高路面的耐久性、安全性和舒适性，超级（Super）路面施工方案应运而生。
2. 超级路面的特点超级路面是一种高性能路面材料和施工技术的综合应用，具有以下特点：•耐久性强：超级路面采用优质的材料，具有较长的使用寿命，能够经受重载和恶劣环境的考验，减少了路面维修的频率和费用。
•抗滑性好：超级路面表面采用特殊的纹理设计或施加防滑材料，提供良好的抗滑性能，降低了交通事故的风险。
•舒适性高：超级路面采用弹性材料，能够减少车辆行驶时的振动和噪音，提供更加平稳和舒适的行驶体验。
•环保节能：超级路面材料采用可再生材料或低碳材料，减少了对自然资源的消耗，同时施工过程中也能够减少能源的消耗和环境污染。
3. 施工方案超级路面的施工方案包括以下几个关键步骤：3.1. 路面评估和设计在施工之前，需要对原有路面进行评估，包括路基、路面结构和路面平整度等参数。
根据评估结果，设计出适合超级路面的结构和规格，确保施工后的路面能够满足要求。
3.2. 材料选择超级路面采用的材料对路面的性能影响重大，因此在施工前需要选择合适的材料。
常见的超级路面材料包括聚合物改性沥青、橡胶沥青、水泥混凝土等。
根据路面的用途和环境条件，选择性能稳定、耐久性强的材料。
3.3. 路面预处理在正式施工之前，需要对原有路面进行预处理，包括清洁、修补和调整。
清洁可以去除路面上的杂物和污渍，修补可以修补路面上的裂缝和损坏，调整可以提高路面平整度和配合施工要求。
3.4. 施工操作超级路面的施工操作主要包括以下几个步骤：1.喷涂底层材料：根据设计要求，喷涂底层材料，并使用专用设备将其均匀铺平。
2.铺设超级路面材料：将选定的超级路面材料铺设在底层材料上，并使用专用设备进行压实，确保路面材料牢固粘合。
Superpave配合比设计
Superpave配合比设计摘要：简述了Superpav概况，结合湖南省桂阳至临武高速公路工程实例，介绍了高性能沥青路面原材料的试验及选取，理论配合比及施工配合比的设计以及验证混合料配合比优化设计。
实践证明，达到了指导施工和验证、反馈、修正的效果，对类似工程具有积极的借鉴意义。
关键词：Superpave混合料；原材料试验；理论配合比；施工配合比中图分类号:U416.217 文献标识码:A1 工程概况湖南省桂阳至临武高速公路是湖南省规划的“五纵七横”高速公路网的第三纵岳阳（湘鄂界）至临武（湘粤界）高速公路的南段，全长107.807km。
路面结构形式：低剂量水泥稳定碎石20cm底基层+水泥稳定碎石40cm基层+Superpave-25高性能沥青混凝土8cm下面层+SBS改性沥青Superpave-20高性能沥青混凝土6cm中面层+SMA-13SBS改性沥青马蹄脂碎石5cm上面层。
级配良好的Sup可以抵抗较大的塑性和剪切的变形，承受重载交通的作用，具有较好的抗车辙能力，提高了沥青路面的高温稳定性和低温抗裂性，设计合理的Sup 是解决重载交通下高温车辙问题最经济有效的根本途径之一。
2Superpave结构特点Superpave的中文意思就是“高性能沥青路面”,简称“Sup”。
Sup级配特点：均匀、嵌挤、密实；中间集料多，粗、细集料少；难压实，应增大压实功；用旋转压实仪成型。
2.1 Sup混合料设计方法Sup混合料采用旋转压实仪模拟沥青路面在运行时搓、揉、压的受力特征成型试件，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。
2.2 Sup 技术与我国现行马歇尔设计方法的比较马歇尔设计方法中混合料室内试验是通过冲击进行的，很明显，旋转搓揉后的混合料体积状况和力学性能更接近路用真实情况。
以湖南省桂武高速公路LM32标SBS改性沥青Sup-20中面层施工为例来说明Sup混合料配合比优化设计与施工技术质量控制，从而反映Sup技术与通常沥青混合料配合比设计的不同之处，领会Sup混合料配合比优化设计的全新理念。
杨韵华-美国沥青路面再生技术进展—汇总(最终修改)
美国沥青路面再生技术进展杨韵华西安公路研究所陕西西安，710054摘要：大规模的经济建设推动了交通建筑的发展，较早修建的沥青路面已逐步进入维修期。
本文综合简述美国沥青路面再生维修方案的选择，现场热再生、全厚式和现场冷再生的配合比设计流程，及取样、实验方法和质量控制，并结合我国实际提出尚待研究的问题。
本文内容主要参考“美国沥青再生指南。
”关键词：沥青路面再生配合比设计设计程序质量控制沥青路面再生利用，是将旧沥青路面经过铣刨、破碎、翻挖、掺加专用再生剂、无机、有机新结合料、新集料等按比例重新拌和成混合料，按规定工艺铺筑路面，满足要求的使用性能。
沥青路面再生是保护环境、资源循环利用、节约能源和可持续发展的重要技术措施。
沥青路面再生国外始于20世纪30年代，50年代广泛发展。
随着石油危机的爆发，1975年冷刨设备大规模生产和应用，使沥青路面再生技术得到迅速发展。
1997年国际经合组织对14个国家的调查表明旧料利用率已达75%~100%，其它国家也有不同程度的利用，我国沥青路面再生起步晚，但近几年发展较快。
1、沥青路面再生技术概述与分类1.1热再生（HIR）是将再生沥青路面（RAP）与新集料、新沥青和专用再生剂（需要时）在工厂拌和再生混合料。
热再生中用RAP的比例与拌和设备的类型有关。
拌和需要的热量一般多于热拌沥青混合料（HMA）,为此,有专门设计或改进的间隙式或连续式热再生拌和设备。
1.2现场热再生（HIR）分表面再生法、复拌法和重铺法。
表面再生法是用预热机和加热机加热软化沥青路面，然后用锋利的耙齿或小直径的旋转刀头翻松达到一定的处理厚度。
如需要在翻松路面上添加再生剂，处理厚度通常在20-40mm。
其特点是既不加新集料，也不添新的热沥青混合料，因此整个路面总厚度不变。
表面再生通常是为随后的热沥青混合料（HMA）加铺做准备。
复拌法是加热、软化和翻松旧沥青路面，按需要加入新沥青、新集料、专用再生剂(需要时)和新HMA，拌和成混合料。
Superpave技术在十漫高速公路建设中的应用
数 系数 ； ： 轮组 系数 ， 轮组 为 ６ ４ 双轮 组 为 １ Ｃ 为 单 ．， ，
４轮 组 为 ０ ３ 年
第２ ９卷
第 ５期
Ｓ ｐｒ ａｅ 术 在 十 漫 高 速公 路 建 设 中 的应 用 ｕ ｅｐ ｖ 技
余 张 吴 鹏 ， 筝 世根 ， 敏 ，少 ２陈
（． 匕 １ 湖 十漫高速 公路建设 指挥部 ， 十堰 ４ ０ ０ ； ． ２ ３ ０ ２ 武汉 理工大学 硅酸盐材料 工程教育部
ｅ ｐ ｅｓ ａ ｘ ｒ ｓ ｗ ｙ．
Ｋｅ ｒ ｓ： Ｓ ｐ ｒ ａ ｅ Ｓ ｐ ｒ ａ ｅｇ ｒｔｒ ｏ ａ ｔｒ ｏ ｔ ｍ ｓ ｈ ｌ ｃ ｎ ｅ ｔ ｙ ｗｏ ｄ ｕ ｅｐ ｖ ； ｕ ｅｐ ｖ ｙａｏｙｃ ｍｐ ｃｏ ； ｐｉ ｍｕ ａ ｐ ａｔ ｏ ｔｎ
Ｓ ｐ ｒａｅ 术是研 究 开 发 的沥 青 混合 料 设计 ｕ ｅｐｖ 技
要求 而选择 ， 料要 求根 据交 通 量和路 面厚度 而定 。 集 原材 料 的选 择 应该 要求 它们 的性 能达到 或超过 既定
标准。
系统 ， 内试验 完全 模拟 沥青 路面 使 用实际 情况 ， 室 与 马歇尔法 和 维 姆 法 相 比， 切 合 实 际 ， 更 科 学 合 更 也
ｓｒｎｔ ｔ １５ ． ｎ ｙａ ｃｓ ｂｌｙｉ ３７ ８Ｎ ｍｉ．Ｉ ｉｄ ａｅ ｈ ｔ ｕｅｐ ｖ ａ ｅｗ ｌｓ ｖｄｉ Ｓ ｉ ｎ ｔ ｇｈｒ ｉ ｉ９ ． ％ ａ ｄｄ ｎｍｉ ｔ ｉｔ ６ ／ ｎ ｔｎ ｉ ｔ ｔａ Ｓ ｐｒａｅｃｎｂ ｅ ｅ ｅ ｈ Ｍａ ｅ ａｏｓ ａ ｉ ｓ ｃ ｄ ｌ ｒ ｎ —
试验检测技术在superpave沥青路面质量控制中的应用
ｓｐｒａｅ 术 至 今 还 处 在 研 究 和 推 广 相位角 ＆有关的 Ｇ 和 Ｇ ｕｅ ｖ 技 ｐ 组成。 Ｇ 是沥青的 仅 ｖ ＭＡ、 Ｆ 粉 胶 比满 足 要 求 ， 且它 的初 Ｖ Ａ、 而 最 低 的阶段 ， 种路 面结 构 形式 出现 时 间较 短 ， 这 国 储存模量或弹性性能 ，而 Ｇ 是沥青的损失 始 压 实 度 、 终 压实 度 以 及高 、 温稳 定 性 、 内经验 相对 缺 乏 ，截止 目前 我 国还 没有 正 式 模 量或 粘性 部 分 。 以 ， 对 沥青选 用或 使用 水 稳 定 性 等 路 用 性 能 等 也 必 须 同 时 满 足要 所 要 出台一 套 系统 的 国家或 行业 标 准对 其施 工 质 的沥 青 进行 Ｐ Ｇ等 级 的评 定 ，动态 剪 切 流变 求 。 量 的控 制进 行 规范 ，更 勿论 作 为路 面质 量 控 仪 （ Ｓ ） ｓｐｒａｅ 青路 面 实施 中不 可 或 Ｄ Ｒ是 ｕｅ ｖ 沥 ｐ 美 国在 进行 混合 料体 积设 计 时 均采 用 了 实测最 大理 论 密度 的指 标 。江 苏的 实践 经验 制 的重 要 手段 之一 —— 试验 检 测 的具体 应 用 缺 的试 验设 备 。 对于 吸水 率较 小 的石 灰岩 ， 细 集 粗 了。 要真 正做 到 对 ｓｐｒａｅ ｕ ｅ ｖ 路面 质量 的有 效 ｐ Ｓｐｒａｅ沥 青 混 合 料 设 计 系 统 与 当前 告 诉 我们 ： ｕｅ ｖ ｐ 控制 ， 必须结合 ｓｐｒａｅ ｕｅ ｖ 技术的特点和要求 普遍使 用 的马 歇尔 试验 方 法截 然不 同 ，最 大 料 均 采用集 料 的视 密度计 算 得 到 的混合 料最 ｐ 以及现 行 的 国家或 行业 试验 检 测标 准 、 范 、 的 区别 就是 采 用 剪 切 旋 转 压 实 仪 （ Ｃ成 型 大理 论 密 度 与实 测 的 最大 理 论 密 度相 一 致 。 规 Ｓ ） Ｇ 规程 ， 并科 学合 理地 进 行组 织及 运 用 ， 方能 达 试件 。 切旋 转压 实 仪（Ｇ ） 剪 Ｓ Ｃ是柔 性路 面在 荷 这是 由 于石灰 岩和 沥青 的粘 附性较 好 ，其 表 到对 ｓｐｒａｅ 面质 量 的有效 控 制 。 ｕｅｐｖ 路 载作 用下 的机 械模 拟 。它可 以近似 地模 拟 荷 面 的孔 隙在沥 青混 合料 中均被 沥青 占有 。在 在 ｓｐｒａｅ 青路 面 的施 工 中 ， ｕｅ ｖ 沥 ｐ 我们 可 载 在公 路 上 行驶 时轮 胎 与 路面 的相 互 作用 ， 沥青 混合 料 中 ，集 料 的体积 与 计算 集料 视 密 以 通过 对 选 用或 使 用 的沥 青 进行 Ｐ Ｇ等 级 的 通 过旋 转压 实 ，使 试 件 中沥青 混 合料 的 密实 度 的体 积相 等 ，因此 采用 集料 的视 密度 是合 评定、 配备 与 ｓｐｒａｅ 术相 配套 的试 验检 度 达到 汽车 轮胎 实 际作用 于 路面 时所 产 生 的 理 的 。 ｕｅｐｖ 技 当采用 玄 武岩 时 ， 料采 用 毛体 积密 粗集 测 仪器 设备 、 矿料 级配 进 行 比选 、 对 并采 用 区 密 实度 。 在试 件 压实 的过程 中 ， 旋转 压实 度 和视 密度 的平 均值 ，细集 料采 用 视密 度计 剪切 别 于 马 歇 尔 沥 青 混 合料 配 合 比设 计 方 法 的 仪 能够 通 过采 集 的试 件 混合 料 压 实数 据 （ 空 算 出 的混合 料最 大理 论 密度 与实测 值接 近 。 Ｓ ｐｒａｅ 青 混 合 料 设 计 系 统 对 沥 青 混 合 隙率 、 料 间 隙率 、 ｕｅ ｖ 沥 ｐ 综 上所 述 ：１必 须按 照 规范 规 定 的频率 （） 矿 沥青 饱 和 度 、 实 度 及有 压 料 进 行 完善 的沥 青 混合 料 配 合 比的设 计 、 在 效沥青含量等）建立与旋转压实次数的对应 对 所 选 用 或 使 用 的 沥 青 进 行 Ｐ ， Ｇ等 级 评 定 ， 进 行体 积指 标计 算 时根 据石 料 的类 别有 区别 关 系 ， 据 在一 定条 件下 的 Ｓｐｒａｅ 通水 以符合 我 国的气 候 条件 和交 通状 况 以及 设计 根 ｕｅｐｖ 交 地 采用 不 同的集 料 密度 进行 理论 最 大相 对 密 准 及路 面设 计交 通 荷载 情况 ，确 定 级配 的合 要 求 ；２ 必须 配 备剪 切 旋转 压 实 仪（Ｇ ）动 （） Ｓ Ｃ、 度 的计 算 、模拟 路 面 的实 际施工 和 使用 情 况 理 性及 沥青 混合 料 最佳用 油量 。 以 ， 备旋 态 剪 切 流变 仪 （ ｓ １旋转 薄 膜 烘箱 、 力 老 所 配 Ｄ Ｒ、 压 采 用合 理 的试验 方 法标 准 ，对施 工 中 的沥青 转 压实 仪是 沥青 混合 料设 计 以及 进 行施 工质 化 容 器 、 辙 试验 仪 、 车 低温 试 验 箱 、 温 弯 曲 低 混 合料 以及 成 型后 的沥 青路 面 的路 用性 能进 量 控制 的必 要前 提 。 设 备 、 温劈 裂装 置 等与 ｓｐ ｒａ ｅ 低 ｕ ｅｐ ｖ 技术 相 配 行 必 要 的试 验检 测 和 验证 等 ，以 达 到对 ｓ— ｕ 该 方法 要求 在 设计 沥青 路 面 时 ，充 分考 套的试 验 仪器设 备 ，以保证 试验 检 测 活动 的 ｐｒａｅ ｅｐｖ 沥青路 面质量 有效 控制 的 目的 。 虑在 服务期 内温度 对路 面 的影 响 ，要求 路 面 开展 和质 量控 制 的要 求 ；３必 须采 用 与 马歇 （） Ｓ ｐｒａｅ 术 的重 要 成果 之 一 。 建 立 在最 高 设 计 温度 时能 满 足 高温 性 能 的要 求 ， 尔试 验 方 法 不 同 的 Ｓｐｒａｅ沥青 混 合 料 设 ｕｅ ｖ技 ｐ 是 ｕｅ ｖ ｐ 了一 套 全 新 的 沥青 胶 结 料 规 范 ，即采 用 Ｐ 不产 生过 量地 车辙 ； Ｇ 在路 面最低 温 度 时 ， 满 计系 统对 沥青 混合 料进 行 完善 的 沥青 混合 料 能 等 级评 定 沥青 。这 是对 路用 沥 青生 产 和应 用 足低 温性 能 的要求 ， 或 减少 低 温开 裂 ； 避免 在 设计 ， 保 满 足 ｓｐｒａｅ的技 术 要 求 ， 到 确 ｕｅｐｖ 达 对 （） 的一场 革命 ，这 套 标准 能够 较 好地 与 路用 性 常温 范 围内控 制疲 劳开 裂 。 于 沥青结 合 料 ， 设计 的路 用性 能指 标 。 ４要 进行 级配 的 比较 采用控 制 点和 限制 区来 初选 级配 ， 最 能 相锲 合 。但是 ， 们必 须 认识 到 ： 然我 国 采用 旋转 薄膜烘 箱 试验 来模 拟 沥青 混合 料 在 和选 择 。 我 虽 目前 的部分 重 交通 沥青 路用 性 能规 范 指标 与 拌和 和摊铺 工程 中的老 化 ；采用 压 力 老化 容 终 确 定 的 沥 青 用 量 必 须 保 证 压 实 混 合 料 在 ％空 隙率 时 ， Ｍ Ｖ Ａ、粉胶 比满 足 要 求 ， Ｖ Ａ、 Ｆ 美 国的 Ｓ Ｒ Ｈ Ｐ性 能 指标 之 间有着 很 好 的相 关 器模 拟沥青 在路 面 使用 工程 中的 老化 。 以上 ４ 关 系 ，但是 不 同品 牌 的沥青 不 一定 都 能满 足 这些 沥青 混合料 老 化试 验 、不 同温 度或 使 用 而且 初 始压 实度 和最 终压 实度 以及高 、低 温 Ｐ Ｇ性能 等级 的 要求 ， 这些 要求 直 接 与路 面 条件 下 的路 面使 用 性能 的验证 等 ，都离 不 开 稳定 性 、水 稳定 性 等路 用 性能 等 也必 须 同时 而 满足 要 求 。（ ） ｓｐｒａｅ ５ 在 ｕ ｅ ｖ 混合 料 设 计 时宜 ｐ 的路 用性 能 密切 相 关 。根 据 江苏 省 对 ｓｐｒ 相 配套 的试 验检 测 仪器 的协 助 。 ｕｅ— Ｓｐｒａｅ集 料 级 配 的控 制 要 求 完 全 不 采 用实测 最 大理论 密 度 。当按 照 规范 的 要求 ｕｅｐｖ ｐｖ 沥青 路 面技 术应 用 的实 践表 明 ：如果 错 ａｅ 必须 区分 不 同类 型 的岩 石 ， 而 误 的使 用 了不 符 合 Ｓ Ｒ Ｈ Ｐ性 能 等 级 的 沥青 ， 同于 我 国沥 青 路 面技 术 规 范 的级 配 范 围 ， 主 采 用计 算法 时 ， 则会 产 生路 面 的早期 损 害 。正是 因 为我 国生 要采 用 控制 点和 限制 区来 初 选级 配 。控 制点 采 用不 同 的集料 密度 来 参 与计算 ：当所 用 石 集料 的密度 宜采 用 视 密度 ； 当 产 的沥 青 技 术指 标 与 美 国 的 Ｐ Ｇ分 级 是 两个 的作 用 主要 是避 免偏 粗 、偏 细集 料 的含 量过 料 是石 灰 岩时 ， 不 同 的指标 系统 ，那 么 单单 依靠 我 国 的技术 多或过 少 ， 般来 说 ， 一 在控 制 点范 围内 的级 配 为玄 武岩 时 ，粗 集 料宜 采用 毛体积 密 度 和视 标 准来 选用 沥青 ， 然是 不合 适 的 ， 显 必须 对选 由于各 种粒 径 的集料 比例合 适 ，在 施 工 中不 密度 的平 均值 ， 集料 宜采 用视 密度 。 细 用或 使 用 的沥 青进 行 Ｐ Ｇ等 级 的评 定 ，以 达 容 易产 生离 析 。 限制 区 的意义 是 ： 般通 过 禁 一 参 考文 献 到真 正 满足 Ｓ Ｒ Ｈ Ｐ性 能 的要求 ，以进 一 步确 区的级 配混 合料 在施 工过 程 中容 易产 生 推移 ［】 １江苏省交通科 学研究 院编译． 高性能沥青 保 ｓｐｒａｅ沥青 路 面 的质 量 ，为 ｓｐｒａｅ 现象 ， 易压 实 ， 路 面使 用 过程 中抵 抗 ｕｅｐｖ ｕ ｅ ｖ ｐ 而不 且在 ￣（ ｐｒａｅ Ｓ ｅ ｖ） ｕ ｐ 基础参考手册『 ． Ｍ１ 北京： 人民 技 术 的实施 奠定 基 础 ， 免路 面 的早期 损 坏 。 变形能力较差 ，同时这种级配的混合料对沥 交 通 出 版 社 。０ ５ 避 ２０ ． 在 给 沥 青 分 类 的 Ｓ Ｒ ｕｅｐｖ Ｇ 系统 青 用量 敏感 ， 塑性 差 。 Ｈ Ｐ Ｓｐｒａｅ Ｐ 抗 ［ 交通 部 公路 科 学研 究 所主 编 ． 路 沥 青路 ２ 】 公 中， 用 动态 剪切 流变 仪 （ ｓ ） 述 高温 和 中 使 Ｄ Ｒ描 采用马歇尔设计方法主要依据级配范围 面施 工技 术规 范【 ． 京 ： 民 交通 出版 社 ． Ｍ】 北 人 温 时沥 青的 粘性 和 弹性 成分 特性 。在通 常 的 确 定级 配 ，试 验 人员 的 主要 任务 仅 仅是 确 定 ２ Ｏ Ｏ ５． 道路 服务 温度 下 ，大 多沥 青 表现 为粘 弹 性材 该 级配 下 的沥青 用量 ，并 没 有进 行 级配 的 比 【 交 通 部 公路 科 学研 究所 主 编 ． 路 工程 沥 ３ 】 公 料， 即同时既像弹性 固体又像粘性液体。 Ｓ 较 和选 择 。 Ｓｐｒａｅ ＤＲ 而 ｕｅ ｖ 设计 方 法虽 然最 终确 青及 沥青 混合料 试 验规 程［ 】 京 ： 民 交通 ｐ Ｍ． 北 人 在给定温度和荷载频率下测定沥青 的复数剪 定 的沥青 用量 是根 据一 定 次数 的 旋转 压 实下 出版 社 ．０ ０ ２０ ． 切 模量 Ｇ 和相 位 角 ＆。 复数 剪切 模量 可解 释 试件 空 隙率 为 ４ 所对 应 的沥青 用 量 ， ％时 但它 为重复剪切下沥青总的抵抗变形能力 ，由与 同 时必须保 证 压实 混合 料在 ４ 隙 率时 ， ％空 不
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
SUP技术的推广应用
全国应用总里程超8000km，部分运营超过十年的高性 能路面性能依然良好。
吉林 新疆 内蒙古 黑龙江
内蒙古 572km
北京
辽宁
宁夏118km 青海 428km
青海 宁夏
山西
天津
陕西167km
陕西 甘肃 河北
山东 1435km
山东
安徽 200km
河北
西藏
河南 342km 河南
四川
ORIGINAL
> 230 oC < 3 Pa.s @ 135 oC > 1.00 kPa
46 52 (Flash Point)
FP
(Rotational Viscosity)
(Dynamic Shear Rheometer) 58
RV
DSR G*/sin
64 70 76 82
(ROLLING THIN FILM OVEN)
90
90
100
100
< 5000 kPa
10 7 4 25 22 19
(Dynamic Shear Rheometer)
16 13 10 7 25 22 19 16 13 31
DSR G* sin
28 25 22 19 16 34 31 28 25 22 19 37 34 31 28 25 40 37 28 31 34
老化特性
？
1、低温达到－30～－40℃，高温达到60℃～70℃ 2、有限的温度区间并不能表征沥青在整个使用温度区间 内的性能 3、经验性的技术指标无法反映沥青胶结料实际工作状态
性能分级的基本原则
Superpave 胶结料选择——标准是一致的，试验条件是 不同的
不管建设项目在什么地方，都期望得到同样良好的沥
• 振荡剪切应力作用在 一薄沥青层上 • 测量复数剪切模量 G* 和相位角 • G* 是胶结料对重复剪 切变形总的阻力 • 在控制应力条件下以 10弧度/秒频率试验
作用应力 或应变 振荡板 沥青 B A
B
C
固定板
剪应力,
时间
A
A
C
A
弯曲梁流变仪（BBR）
位移传感器
荷重传感器 沥青梁
冷却浴
蠕变劲度的对数, S(t)
• 未引进SUPERPAVE技术前存在的问题
– 混合料设计方法
• 马歇尔成型试验方法与现场压实方式不匹配； • 对沥青混合料间隙率指标未正视，级配靠近最大密实曲线，滋生大量
的早期损害，尤其是水损害。
– 路面材料
• 沥青结合料采用的技术指标多采用经验性指标，与其性能无显著相关
性；
• 集料指标多依赖力学指标，对棱角性等认同性指标不重视。
研究历程
SHRP-LTPP （1987~1992年）
FHWA-LTPP （1992年~至今）
GPS方案和项目全部确 定，并实施观测 完成60%左右SPS修建 工作 开展了路面材料特性 、性能监测、信息管 理系统、交通数据采 集和分析研究工作
继续GPS、SPS及季节性 检测项目（SMP）观测 充实完善数据库
斜率= m-值
8 15
(t)
30
60
120
240
加载时间的对数, s
时间对数, s
BBR 使用时间-温度转换因子 在60 秒和在 T=Tl+10 是相当 于温度 Tl 在 2 小时的试验结果 标准 S(60) < 300 MPa, m > 0.300
PL3 S (t ) 4bh 3 (t )
BBR DT
-6
Physical Hardening
-12 -18 -24 -30
0
-6 -12 -18 -24 -30
0
-6
-12 -18 -24
0
-6 -12
SUPAVEPAVE结合料主要评价指标
• 安全性
– 初始沥青胶结料的闪点最小230℃。
• 泵送和操作
– 初始沥青混合料135的粘度最大为3Pa*s（RV）
混合料中胶结料的长期老化
PG分级主要仪器设备
设 备 目 的
旋转薄膜烘箱（RTFO） 压力老化箱（PAV）
动态剪切流变仪（DSR） 旋转粘度仪（RV） 弯曲梁流变仪（BBR） 直接拉伸试验机（DTT）
模拟胶结料老化（硬化）特征 测试胶结料高温和中温的性能 测试胶结料高温性能 测试胶结料低温性能
沥青短期老化试验
江苏 2192km 安徽 江苏
上海
重庆 106km 重庆
贵州
湖北 湖北 1415km
浙江 422km 浙江
江西
湖南 424km 湖南 云南180km
云南 广西
江西 126km
福建
广东广东 260km
香港 澳门
台湾
海南
二、SUPERPAVE胶结料质量控制体系
国内外沥青分级体系
• 针入度等级
• 粘度等级
开展规模更大的数据分 析
不定期公布经LTPP IMS 检验的数据资源
一、SUPERPAVE技术背景
• 引入背景：90年代我国修筑的沥青路面出现大量早期损害
坑 槽
一、SUPERPAVE技术简介
• 级配走向接近最大密实曲线，导致间隙率偏低，导致出现大量变 形类病害及水损害。
车 辙
推
移
一、Superpave技术背景
旋 转 薄 膜 烘 箱 （RTFOT）
• 模拟拌和与摊铺过 程中的老化 • 测量质量变化-表示 硬化的潜在能力 • 85 分钟 @ 325°F (163°C)
• 优点
曝露新鲜沥青 – 沥青保持分散 – 表面不结皮 – 时间短
–
风扇
旋转架 不建议采用TFOT试验取代 气管
动态剪切流变仪DSR（高温分级）
• 性能等级（PG分级）
–
根据期望的环境 和温度分级
B A C
现行规范结合料指标的局限性
现行规范的局限性——固定温度进行试验
25℃针入度：表征疲劳温度下的粘稠性 15℃的延度/沥青含腊量：表征沥青的低温性能 软化点：表征沥青的高温性能 薄膜烘箱试验（15℃~软化点温度）：模拟拌合过程中沥青
100% ，2个或多个破碎面
0% 无破碎
Superpave集料规范——认同特性
青性能，而达到此良好性能的温度条件则是不同的。
性能分级标准
CEC
Avg 7-day Max, oC 1-day Min, oC
PG 46
PG 52
PG 58
PG 64
PG 70
PG 76
PG 82
-34 -40 -46 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -46 -16 -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
一、SUPERPAVE技术背景
SHRP:美国公路战略研究计划 Strategic Highway Research Program
5 年,1亿5千万美元，美国LTPP项目
沥青胶结料 集料及混合料 路面性能
…….
目的：开发一种将材料特性与路面性 能联系在一起的体系。
一、SUPERPAVE技术背景
• 认同特性
– 路面专家认同集料的一些特定性质对性能优良的HMA相 当重要，称为集料的认同特性，包括：粗集料棱角性、 细集料的棱角性、扁研究者认为集料其他的特性也很重要，这些特性由 料源所决定，称为料源特性，包括：坚固性、安定性和
有害物质
Superpave集料规范——认同特性
S < 300 MPa
m > 0.300
-24 -30 -36 18 -24 0 -6
( Bending Beam Rheometer)
-12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0
BBR “S” Stiffness
-6 -12 -18 -24 -30 0 -6
& “m”- value
旋转粘度计（RV）
• 拌和温度时的施工和易性 • 更适合于改性沥青 • 135º C小于3 Pa.s (Superpave 规 范规定） • 设计混合料时确定等粘温度 • 我国现行规范采用该试验方法确定 基质沥青的施工温度
沥青胶结料PG等级的确定
• 1）根据气候条件选择胶结料等级。 • 2）根据交通荷载、交通速度调整胶结料等级。
• 粗集料棱角性 可以确定集料内部具较高的摩擦力以及很好的抗车辙能力。定 义为大于4.75mm集料中具有一个或更多的破碎面的集料百分率。
•
• •
细集料棱角性 确保细集料具有很好的内部摩擦力及抗车辙能力，定义为小于 2.36mm集料未压实空隙率。
扁平与细长颗粒 指粗集料中最大与最小比大于5的集料的百分比。在施工过程 中和以后的交通运营阶段，这种集料易于压碎。 粘土含量（砂当量） 粘土含量是集料小于4.75mm的部分中粘土含量百分率
沥青胶结料PG分级等级的确定
• 选择沥青胶结料的设计温度是路面温度，高温设 计温度是路表面下20mm处的路面温度，路面低 温设计温度是在路表面的最低温度。 • Superpave体系允许设计者规定路面高温、路面 低温设计温度的可靠度来选择胶结料等级，可靠 度是一年中实际温度不超过设计温度的百分率。 • 根据SHRP体系建议的温度经验公式确定不同地 区的高低温等级需求。
RTFO
64
Mass Loss < 1.00 %
> 2.20 kPa