浅谈Marshall及Superpave设计方法
马歇尔击实和旋转压实试验结果的对比分析
马歇尔击实和旋转压实试验结果的对比分析摘要：通过马歇尔击实和旋转压实试验数据进行比较分析，相同级配的沥青混合料在不同沥青用量的条件下，旋转压实方法较马歇尔击实要稳定一些，旋转压实仪的压实过程更接近路面的实际压实受力，为沥青混合料较理想的压实工具。
马歇尔双面75次的击实功要明显小于旋转压实，且随着粒径的增大，击实效果越差。
结果表明沥青含量对马歇尔击实试件的影响要比对旋转压实仪的影响要大。
Abstract: By comparation of data between Marshall Compaction and rotation compaction, it is observed that the latter is more stabilized than the former under the same level with the asphalt mixture content in different conditions. The rotation method is more close to the actual road compaction strength as the ideal asphalt mixture compaction tool. The hit power of Marshall 75 times is smaller than the rotation ones, the bigger the particle size, the worse the compaction effect. Finally the results show that the impact of asphalt content on the Marshall Compaction specimens is larger than rotate compactor.关键词：沥青混合料；马歇尔和旋转压实试验；沥青含量；压实影响Key Words: asphalt mixture, Marshall and rotate compaction experiment asphalt content, compaction effect0引言由于当代高速公路上的交通量不断增大，车辆轮胎荷载进一步提高，马歇尔法的试件成型采用落锤冲击的方法没有模拟实际路面的压实，压实功作用不够。
Superpave 设计方法
含量小于10%
粗集料中含量高
粗集料中含量低
Superpave设计方法（19）
低渗水级配 高渗水级配
Superpave12.5级配
Superpave设计方法（20）
低渗水级配
高渗水级配
Superpave9.5级配渗水对比
Superpave设计方法（21）
Superpave9.5级配控制要点
低渗水 高渗水
Superpave 沥青饱和度标准 当量单轮荷载累计交通量 *106 <0.3 <1.0 <3.0 <10.0 <30.0 <100.0 >300.0 设计的VFA % 70～80 65～78 65～78 65～75 65～75 65～75 65～75
当量单轮荷80kN累计交通量=2.73*当量单轮荷100kN累计交通量
注意要点
• 低速或静止交通，胶结料高温等级必须至少提高一到二个等级； • 设计的交通等级超过107的当量单轮荷载（宜按80kN换算，我国按100k 换算)，胶结料高温等级必须至少提高一个等级
Superpave设计方法（4） 压实旋转次数的选择 旋转压实仪：600Kpa 由温度等级和使用年限内当量交通量（按80kN计) 设计等级的旋转次数： Ndesign % Gmm 初始等级的旋转次数： Ninital 最大等级的旋转次数： Nmaximun
实例： Superpave12.5
Superpave设计方法（7）
三个初试级配，以便优化最佳级配！
12.5-mm NMS
100 90
Control Points Maxim um Density Blend Blend Blend Blend 1 2 3 4
第14 讲 美国Superpave设计方法 (一)
粗集料棱角性： ①粗集料棱角性：具有一个或多个破碎面的大于 4.75mm集料的重量百分率 集料的重量百分率。 4.75mm集料的重量百分率。 细集料棱角性：小于2.36mm 2.36mm的未压实集料的空 ②细集料棱角性：小于2.36mm的未压实集料的空 隙百分率 。 扁平、细长颗粒：具有最大与最小比值大于5 ③扁平、细长颗粒：具有最大与最小比值大于5 的粗集料百分数。 的粗集料百分数。 粘土含量：粘土含量是指在小于4.75mm 4.75mm筛孔的 ④粘土含量：粘土含量是指在小于4.75mm筛孔的 集料组成中所含粘土材料的百分数。 集料组成中所含粘土材料的百分数。用砂当量试 确定。 验确定。
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。
Superpave_设计方法
39~40℃ Ndes 74 83 95 106 121 139 158 Nmax 114 129 150 169 195 228 262 Nini 7 7 8 8 9 9 10
41~42℃ Ndes 78 88 100 113 128 146 165 Nmax 121 138 158 181 208 240 275 Nini 7 8 8 9 9 10 10
19
二、集料级配范围与集料结构
20
1．0.45 Power Grading Chart
Percent Passing
100 80 60 40 20 0 0
Example: 4.75 mm sieve plots at (4.75)0.45 = 2.02
Sieve Size (mm) Raised to 0.45 Power
43~44℃ Ndes 82 93 105 119 135 153 172 Nmax 127 146 167 192 220 253 288
7 7 8 8 9 9 10
34
u 选择设计集料结构
Ø 在级配范围内，通常选择三种混合物
（1）一旦选定了试验混合物，有必要对混合集料 特性进行初步评价。包括四种认同特性，集料的 毛体积密度、表观密度及集料的资源特性。 （2）然后，压实试件，并确定每种试验混合物的 体积特性。
Superpave体系设计混合料主要步骤
● 材料选择 ● 设计集料结构的选择 ● 设计沥青结合料含量的选择 ● 设计混合料的水敏感性评价
7
§1 材料选择与级配范围
一、材料选择
1、沥青结合料的选择 基于环境资料、交通水平及交通速度,即根 据路面的最高和最低设计温度和交通条件 加以选择。
浅析沥青混合料级配的Superpave设计设计
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，
美国Superpave沥青混合料设计方法
美国Superpave沥青混合料设计方法一、美国superpave沥青混合料设计方法superpave(superiorperformingasphaltpavements)是shrp(strategichighwayresearchprogram)的沥青研究部分的最终系列成果的代称.shrp是美国战略公路研究计划的简称，其目的是通过将混合料设计与路面结构设计相联系，以路面使用性能。
它历时5年（1987―1992），耗资1亿5千万美元，是公路研究史上最大的研究项目之一，取得了130多项科研成果。
superpave设计法就是创建在路用性能基础上的设计方法，就是通过路面模型的方法去推论路面性能。
superpave沥青混合料就是力图将试验方法与指标同沥青路面的野外性能创建起至轻易的联系，通过掌控高温车辙、低温、烦躁脱落，以全面废止路面性能。
1、superpave设计方法的全套技术涵盖以下五个方面：①含水料与集料规范；②混合料体积设计；③混合料施工；④混合料性能预测；⑤相关软件、试验方法及设备等；这些体系一起共同组成完备的superpave技术，边缘化的应用领域其中部分技术很难达至superpave整体应用领域所应用领域的效果。
2、superpave体积设计方法的主要特点如下：①提出了三个水平设计沥青混合料的思想，见下表1―1；②通过限制孔隙率、矿料间隙和沥青饱和度，来实现沥青胶结料、集料和空隙三要素间合理的体积比例；沥青混合料设计水平表1―1设计水平iiiiii交通量（easls）轻交通，交通量≤1×106中等交通，1×106交通量q1×107按体积设计选择材料试验要求重交通1×1073、设计方法及评价指标superpave体积设计方法以集料酿制沥青混合料，确认空隙率为4%，利用混合料的体积参数估计起始沥青用量。
主要步骤为：①测量集料的密度参数与矿料制备级分体式设计。
马歇尔击实和旋转压实试验结果的对比分析
马歇尔击实和旋转压实试验结果的对比分析摘要：通过马歇尔击实和旋转压实试验数据进行比较分析，相同级配的沥青混合料在不同沥青用量的条件下，旋转压实方法较马歇尔击实要稳定一些，旋转压实仪的压实过程更接近路面的实际压实受力，为沥青混合料较理想的压实工具。
马歇尔双面75次的击实功要明显小于旋转压实，且随着粒径的增大，击实效果越差。
结果表明沥青含量对马歇尔击实试件的影响要比对旋转压实仪的影响要大。
Abstract: By comparation of data between Marshall Compaction and rotation compaction, it is observed that the latter is more stabilized than the former under the same level with the asphalt mixture content in different conditions. The rotation method is more close to the actual road compaction strength as the ideal asphalt mixture compaction tool. The hit power of Marshall 75 times is smaller than the rotation ones, the bigger the particle size, the worse the compaction effect. Finally the results show that the impact of asphalt content on the Marshall Compaction specimens is larger than rotate compactor.关键词：沥青混合料；马歇尔和旋转压实试验；沥青含量；压实影响Key Words: asphalt mixture, Marshall and rotate compaction experiment asphalt content, compaction effect0引言由于当代高速公路上的交通量不断增大，车辆轮胎荷载进一步提高，马歇尔法的试件成型采用落锤冲击的方法没有模拟实际路面的压实，压实功作用不够。
superpave配合比设计特点
superpave配合比设计特点现如今我国的公路建设发展速度非常快，人们对公路的要求也在逐渐上升，为了满足当前与日俱增的交通量，很多新工艺和新技术随之研究出来，发挥出了巨大的作用。
公路的质量同路面面层的质量有着直接的关系，因此沥青混合料的设计必须要具备稳定性和安全性，其中superpave设计法被广泛的应用。
标签：沥青混凝土；配合比；superpavesuperpave是美国开发出的一种新型沥青混合料设计方法，采用的是旋转压实成型试件，把沥青混合料的受力状况清晰的体现出来，具有抗滑抗裂的特点，另外稳定性和耐久性能也很强。
文章就沥青混合料实例对superpave的配合比进行探讨。
1 设计说明公路沥青混合料的级配采用superpave级配；工程级配范围采用superpave 级配范围。
拌合沥青混合料的材料都为出厂原材料，细集料为石灰石石屑，粗集料为石灰石碎石，矿粉为石灰石矿粉，沥青为SBS改性沥青。
在进行混合料的拌合时，沥青的温度要达到165度，集料的温度要达到175度，成型温度要为160度。
混合料和原材料的试验要依照我国《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》来开展试验，对二者的技术要求要依照我国《公路沥青路面施工技术规范》中要求进行。
配合比的实验以《superpave沥青混合料设计标准》中的公式来进行计算。
通过对沥青混合料配合比进行实验，最终明确了SBS改性沥青混合料的最佳油石配合比为4.1%，因此在实际情况中，配合混合料时要尽量同目标配合比保持一致。
2 设计集料结构的选择2.1 总述根据superpave配合比的设计，在设计集料结构之前，先分为三个级配：细、中、粗，依照集料的吸水性和密度求出每种级配的初始用油量，结合实验的最终结果求出三个级配各自的沥青使用量以及各类性质，包括饱和度、矿料间隙率、压实度、矿粉和沥青的比例等。
如表1为估算沥青用量的综合图表。
表中的实验级配依次分别为毛体积密度、表观密度、有效密度、吸收的沥青胶结料体积、有效的沥青胶结料体积、集料质量以及沥青用量。
0.0沥青混合料体积分析
3.29 计算混合料有效沥青用量
路面混合料有效沥青含量( Pbe) 为总的沥青用量减去被集料 颗粒吸收的沥青损失量，即指总的沥青用量中包裹于集料颗 粒表面外的那部分沥青，这部分沥青用量主导着沥青混合料 的性能。计算公式为 Pbe = Pb － Pba /100 × Ps 代入表1 及相关数据计算 Pbe = 4.3 － 0.45 /100 × 95.7 = 3.87
3.26 计算压实混合料的间隙率
矿料间隙率VMA 为压实路面混合料集料颗粒间的孔隙，包括空气空 隙和有效沥青用量所填充的空隙，表示为总体积的百分率。VMA 的计算 基于集料的毛体积相对密度，以占压实路面混合料毛体积百分率来表示 。因此，VMA 的计算可以通过压实路面混合料的总的毛体积减去由集料 毛体积相对密度确定的集料体积而得到。矿料间隙率VMA 值和旧的方法 计算比较是偏小的，工程实践中VMA 值指标经常是配合比设计时最难以 满足的指标。因此选择原材注意，当设计空隙率Va 非整数时，采用内插 法确定。 VMA = 100 － ( Gmb /Gsb × Ps) 代入表1 的数据计算 VMA = 100 － ( 2.422 /2.683 × 95.7) = 100 － 86.4 = 13.6
2.1 superpave沥青混合料体积设计法
马歇尔方法经过半个多世纪的应用，对混合料设计和沥青 路面做出了应有的贡献，但是随着交通量、轮胎压力和轴 载的迅速增长，新材料、新工艺和新结构的不断涌现，带 有经验性的马歇尔方法显示出很大局限性，已不能适应现 代沥青混凝土技术的发展。为了克服现行的沥青混合料设 计方法存在的一些缺点，美国经过6年（1987-1993）的 努力，提出了superpave沥青混合料体积设计法。 superpave混合料设计系统根据项目所在地的气候和设计交 通量，把材料选择与混合料设计都集中在方法中，该方法 要求在设计沥青路面时，充分考虑在服务期内温度对路面 的影响，要求沥青路面在最高设计温度时能满足高温性能 的要求，不产生过量的车辙；在路面最低设计温度时能满 足低温性能的要求，避免或减少低温开裂；在常温范围内 控制疲劳开裂。
浅谈Superpave体积设计法与马歇尔体积法的异同
浅谈Superpave体积设计法与马歇尔体积法的异同⽬录⼀、粗集料的捣实密度和间隙试验⼆、Superpave设计简述（⼀）、Superpave设计⽅法的体积配合⽐计算分析（⼆）、按旋转压实式进⾏制件测试三、马歇尔设计简述四、结论与建议题要⽬前⾼等级公路普遍采⽤沥青砼路⾯设计，⽽当前热拌沥青混合料配合⽐组成设计的⽅法有马歇尔设计法、Superpave法等⽅法。
本论⽂主要通过试验⽅法来研究这两种体积设计法在沥青和矿质集料品种、相同的沥青⽤量和矿质混合料级配组成条件下表现出的沥青混合料的体积参数：空隙率、矿料间隙率、沥青饱和度、粗集料间隙率上的差异。
得出Superpave混合料设计⽅法，其集料具有更好的级配组成，使混合料具有⾜够的抵抗永久变形、低温开裂、疲劳开裂、抵抗⽔损害的能⼒，另外应具有良好的施⼯和易性和压实性，即具有良好的路⽤性能。
故建议⾼等级公路施⼯沥青混合料配合⽐设计建议采⽤Superpave设计法和SMA设计法。
浅谈Superpave体积设计法与马歇尔体积法的异同⽬前热拌沥青混合料配合⽐组成设计的⽅法有马歇尔设计法、Superpave法等⽅法。
本课题主要通过试验⽅法来研究这两种体积设计法在沥青和矿质集料品种、相同的沥青⽤量和矿质混合料级配组成条件下表现出的沥青混合料的体积参数：空隙率、矿料间隙率、沥青饱和度、粗集料间隙率上的差异。
本课题试验过程中主要进⾏LK-16、Super-13、SMA-13、AC-13四种沥青混合料级配类型的试验，试验⽤的级配类型规范规定级配要求详见表1所⽰。
表1试验⽤级配类型试验中所⽤原材料的技术要求：矿料为⽯灰岩，最⼤粒径16mm各粒径的集料表观密度和⽑体积密度试验结果详见表2所⽰。
沥青采⽤埃索AH-70型，其密度为ρ＝1.03g/cm3粉胶⽐：控制在1.3左右。
表2矿料各粒径的表观密度和⽑体积密度试验成果汇总表本课题分别按Superpave体积设计法旋转压实法和马歇尔体积设计法击实成型法制备不同沥青⽤量和不同级配类型的沥青混合料试件，进⾏各项体积参数测试，下⾯就这两种试验在本课题研究中的具体测试情况说明如下：⼀、粗集料的捣实密度和间隙试验本试验实按《公路⼯程集料试验规程》JTJ-058-2000中的T0309-2000规程进⾏，反映粗集料在捣实状态下的松⽅密度以及在松⽅状态下的粗集料的间隙程度，本课题分别对Super-16、LK-16、Super-13、SMA-13、AC-13五种级配类型的矿料粗⾻料进⾏试验，其试验结果如表3所⽰。
superpave设计方法
superpave设计方法嘿，朋友们！今天咱来聊聊 superpave 设计方法呀！这可真是个厉害的玩意儿呢！你想想看，咱平时走的那些大马路，要是设计得不好，那得多糟心啊！不是这儿坑坑洼洼，就是那儿容易积水。
而superpave 设计方法呢，就像是给马路打造了一套超级厉害的“装备”。
它可不是随随便便就搞出来的哦！它是经过了好多专家学者的研究和实践才诞生的呢。
就好比一个大厨精心烹制一道美味佳肴，得选好食材，掌握好火候，一点都不能马虎。
superpave 设计方法首先对材料的要求可高啦！就像你挑水果，肯定得挑新鲜又甜美的呀。
它对沥青啊、集料啊这些材料都有严格的标准，这样才能保证铺出来的路质量过硬。
然后呢，它在混合料的设计上也有独特之处。
就好像搭积木，得把每一块都摆到最合适的位置，才能搭出又稳又好看的造型。
通过合理的配比和设计，让混合料变得超级厉害，能承受各种车辆的来来往往。
这 superpave 设计方法就像是给马路施了魔法一样，让它变得更加坚固、耐用、平整。
走在这样的路上，那感觉，啧啧，别提多爽啦！你说要是没有这么好的设计方法，那咱的交通得多混乱呀！那些大货车、小汽车跑来跑去，路要是不结实，没多久不就坏啦？那可不得经常修路，多耽误事儿啊！而且哦，它还能根据不同的地区、不同的交通状况来进行调整。
就跟咱人一样，得根据不同的场合穿不同的衣服，多灵活呀！你再想想，要是咱家门口的路用了 superpave 设计方法，那以后出门得多方便呀！不用担心路上有坑洼会颠得难受，也不用担心下雨会积水溅一身。
总之呢，superpave 设计方法真的是太重要啦！它为我们的出行提供了可靠的保障，让我们的生活更加便利。
咱可得好好感谢那些研究出这个方法的专家们呀！他们可真是厉害，为我们创造了这么好的东西。
以后咱在路上走着，可得记得这背后有 superpave 设计方法的功劳呢！。
北美岩沥青改性沥青混合料配合比设计
北美岩沥青改性沥青混合料配合比设计1 配合比设计方法沥青混合料是一种复杂的材料，它必须具有耐久性、行车舒适性，能够抵抗变形、开裂和水损坏，同时还要达到经济性和施工和易性等方面的要求。
沥青混合料配合比设计一般是通过集料的选择、胶结料的选择和最佳用油量的确定三方面来达到这些要求。
目前沥青混合料设计方法大致有三种：马歇尔设计法、Hveem 设计法和Superpave设计法。
①马歇尔设计方法马歇尔混合料设计方法是1939年左右由Bruce Marshall最先发展起来的，随后在美国工程兵部队的应用中得到完善。
该方法主要是通过满足合适的稳定度和流值条件下的密实度来控制和选择沥青用量。
由于其简易可行且十分经济，马歇尔设计方法可能是世界上应用最为广泛的混合料设计方法。
马歇尔混合料设计方法在我国得到了广泛的推广和应用。
②Hveem设计方法Hveem设计方法的最初概念是由Francis Hveem在20世纪20一-30年代提出的，它的主体思想可以概括为：考虑到集料对沥青的吸收，沥青混合料需要有一个最佳的沥青薄膜厚度；混合料需要足够的稳定度，而稳定度主要是由集料之间的内摩擦力和胶结料的粘附力提供的；足够薄的沥青薄膜厚度可以提高混合料耐久性。
目前Hveem设计方法在包括美国西部几个州的少数地方推广使用。
③Superpave设计方法Superpave沥青混合料设计方法是美国战略公路研究(SHRP)[拘--个重要成果，马歇尔和Hveem设计方法为它提供了体积设计的基础。
它将沥青胶结料和集料的选择纳入混合料设计过程中，同时考虑了交通和气候因素。
不同于马歇尔和Hveem设计法，它用旋转压实仪替代以往的压实设备，并且和预期交通量联系在一起。
Supcrpave的预期进展主要包括三个方面：体现交通荷载和环境条件的混合料设计新方法，新的沥青胶结料评价方法以及新的混合料分析方法。
结合试验的可操作性、可推广性以及对比试验的统一性，本研究选择了我国广泛推广的马歇尔设计法进行岩沥青关系沥青混合料的配合比设计。
热再生沥青混合料的目标配合比设计
为广泛的沥青混合料配合比设计方法。 其最大特点 是考虑沥青混合料的密度、 空隙率、 稳定度和流值 的特性， 通过分析以获得沥青混合料合适的空隙率 和饱和度， 并求得最佳的沥青用量。 目前实施的相 关规范结合我国多年的研究成果和生产实际， 综合 考虑了沥青混合料的水稳定性、 抗车辙能力和低温 抗裂性能， 以求得沥青混合料的最佳沥青用量和配
试验项目
试验结果
技术标准
量；
石 料 压 碎 值 （%）
20.9
≤28
K— ——常数， 当0.075mm筛通过率为6%～10%
洛 杉 矶 磨 耗 损 失 （%）
23.6
10mm～20mm
2.3
含 泥 量 （%）
5mm～10Biblioteka m2.9≤30 ≤5
时 ， 取 0.18； 当 0.075mm 筛 通 过 率 等 于 或 小 于 5% 时， 取0.20；
Superpave 设 计 法 是 美 国 为 期 五 年 （ 1987 年 ～
旧 沥 青 路 面 沥 青 混 合 料 RAP （ Recycled Asphalt 1992年）， 耗资$1 500万的SHRP计划的研究项目成
Pavement）经过一定的加工和 处 理 ， 包 括 对 旧 沥 青 果。 Superpave全套技术包含以下五个方面： a）胶结
容和设计流程， 应用马歇尔设计方法对再生沥青混合料AC-20进行目标配合比设计， 并进 行 路 用 性 能 验 证 ， 研 究 结 果 表 明 ：
用马歇尔设计方法进行设计， 再生沥青混合料具有优良的路用性能。
关键词： 废旧沥青混合料； 热再生； 目标配合比； 路用性能
中图分类号： U416.217
文献标识码： A
Superpave 设计原理简单讨论
3.1 . 2 贝雷法
• 贝雷法确定粗集料和细集料关键筛孔通过率的 比例。根据以下要求控制（ ） 比例。根据以下要求控制（1）粗集料中不同粒径 通过率之间的比例。 通过率之间的比例。
（2）细集料较粗部分与较细部分通过率 ）
4.1 确定沥青混合料最佳沥青含量
• 设计沥青用量是指在设计旋转压实条件下得到空隙率 认为路面剩余空隙率为4%时 为4%的 （SUP认为路面剩余空隙率为 时，路面的使 的 认为路面剩余空隙率为 用性能最佳，因此以空隙率4%作为设计指标 作为设计指标）。 用性能最佳，因此以空隙率 作为设计指标）。 用量的选择： 、 ± 压实试件。 用量的选择：Pb、Pb±0.5%、Pb±1%压实试件。 、 ± 压实试件 试样以估算胶结料含量时的最大理论密度。 试样以估算胶结料含量时的最大理论密度。 生成空隙率、 对沥青含量的关系图。 生成空隙率、VMA、和VFA对沥青含量的关系图。 、 对沥青含量的关系图 混合料特性都满足标准后，再在N 混合料特性都满足标准后，再在 最大压实两个试件以 保证N最大的密度不超过最大理论密度的98%。 保证 的密度不超过最大理论密度的 。
?高温不产生过量车辙?低温时减少低温开裂?常温内控制疲劳开裂?益处?sup沥青混合料的设计采用旋转压实仪成型试件很好的模拟了成型试件很好的模拟了实际碾压并依据沥青混合料初始设计和最大旋转压实次数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间进行并依据沥青混合料初始设计和最大旋转压实次数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间进行级配组成设计
混 合 料 体 积 设 计
• •
混 性 合 能 水 料中 平 等 设 路 计 面 • •
性 混合 能 料 水 最 平 高 设 路 计 面
Superpave与Marshall沥青混合料设计方法的
Superpave与Marshall沥青混合料设计方法的探讨李晓明（辽宁省交通工程质量与安全监督局，沈阳110000）摘要：从沥青混合料的级配、试件成型方法、油石比的确定等方面，探讨了Superpave与Marshall设计方法的特点。
关键词：Superpave;马歇尔法;沥青混合料;级配;最佳沥青用量中图分类号：U414．01文献标识码：B文章编号：1673－6052（2012）11－0036－03目前沥青混合料配合比的常用设计方法主要有马歇尔法和Superpave两种方法。
马歇尔配合比设计方法是由美国布鲁斯·马歇尔（Brue Marshall）提出的，在20世纪40年代美国陆军工程兵部队对该方法进行了完善，并且添加了一些试验来测试沥青混合料的性能，最后发展成为沥青混合料配合比设计的标准之一。
Superpave设计方法是1987年至1992年美国SHRP计划中沥青项目的一个研究成果，该配合比方法提出了建立在使用性能基础上的与交通量和气候有关的材料选择与混合料的一种全新设计方法，Superpave体系的特征就是试验在模拟路面实际服务状况下的温度和老化条件下进行的。
马歇尔设计法主要是依据现场经验发展起来的一种设计方法，在试件成型、试验检测指标等方面与现场实际存在着一定的差异，因此存在一定的局限性。
而Superpave设计法是一套全新的设计方法，该方法在试件成型、油石比确定等方面与现场实际结合紧密，但由于设备比较昂贵等原因，目前只在科研机构使用，在我国尚未大面积推广应用。
这两种设计方法在混合料的级配、试件成型方法、油石比的确定等方面均存在差异，这两种配合比设计方法在工程上的应用效果哪一个更好是道路工程研究人员所关心的课题。
本文主要从以下几个方面来讨论：1沥青等级的划分方法不同沥青化学成分复杂，使之体现的是一种粘弹塑体，材料本身受温度、荷载以及荷载作用时间的共同影响。
沥青等级分类的方法有很多，主要有针入度分类法、粘度分类法、老化后粘度分类法和PG分类法，目前我国在采用针入度分类法。
浅谈Superpave沥青混合料体积设计法
浅谈Superpave沥青混合料体积设计法1 现行马歇尔沥青混合料设计方法的局限性该法由密西西比州公路局布鲁斯・马歇尔（Bruce Marshall）提出，其特点是注意到沥青混合料的稳定度/流值，密实度/孔隙率特性。
进行这样的分析以产生HMA混合料耐久性所适合的空隙比例。
但是，马歇尔击实方式不可避免的会造成集料破碎，影响试件的最终试验结果，如空隙率和用油量。
现行的马歇尔设计的一套指标主要是针对密级配常规沥青混合料制定开发的，对某一些聚合物改性沥青，例如SBS改性沥青，流值超过40仍然能用，虽然新版规范的技术指标作了一些改进，但仍需进行深入研究。
根据众多学者的研究，马氏冲击压实没有模拟实际路面形成的混合料压密特性。
产生的指标，如稳定度，流值等不能反映热拌沥青混合料（HMA）的抗剪强度。
从而与路面的破坏，如车辙、疲劳和低温开裂并不相关，也就不能预防路面早期破坏。
因此，这个带有经验性质的方法逐渐显示出局限性。
2 Superpave沥青混合料体积设计法的概念为了克服现行沥青混合料设计方法存在的一些缺点，建立沥青混合料性能与沥青路面使用性质的直接关系，美国经过1987~1993年6年的努力，提出了一套全新的沥青混合料设计方法――Superpave沥青混合料体积设计法。
Superpave混合料设计系统根据项目所在地的气候和设计交通量，把材料选择与混合料设计都集中在方法中，该方法要求在设计沥青路面时，充分考虑在服务期内温度对路面的影响，要求沥青路面在最高设计温度时能满足高温性能的要求，不产生过量的车辙；在路面最低设计温度时，能满足低温性能的要求，避免或减少低温开裂；在常温范围内控制疲劳开裂。
对于沥青胶结料，采用旋转薄膜烘箱试验来模拟沥青混合料在拌和站与摊铺过程中的老化；采用压力老化容器模拟沥青在路面使用过程中的老化。
对于集料，在进行沥青混合料集料级配设计时，采用控制点与限制区的概念来限定、优选试验级配设计。
对于沥青混合料试件采用旋转压实仪制备。
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ＨＥ Ｌ Ｌ ＯＮＧＪ Ｉ ＡＮＧ Ｊ Ｉ ＡＯＴ ３
（ Ｓ ｕ ｍ Ｎ ｏ ． ２ ２ ９ ）
浅 谈 Ｍａ ｒ ｓ ｈ ａ ｌ ｌ 及Ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｐ ａ ｖ ｅ 设计 方 法
冀 辉
（ 衡水市公路勘测设计所 ） 摘 要： 从设计方法对 比、 实验结果对 比两个方面介绍 了 Ｍａ ｒ ｓ ｈ ａ ｌ ｌ 及Ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｐ ａ ｖ ｅ 设计方法 。
文章 编号 ： １ ０ ０ ８— ３ ３ ８ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３— ０ ０ ４ ６— ０ ２
关键词 ： Ｍａ ｒ ｓ ｈ ａ ｌ ｌ ； Ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｐ ａ ｖ ｅ ； 设计方法 中图分类号 ： １ ３ ４ １ ２ 文献标识码 ： Ｃ
１ 设 计 方 法对 比
与 Ｍａ ｒ ｓ ｈ ａ ｌ ｌ 及Ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｐ ａ ｖ ｅ （ Ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ Ｉ） 设计 法相相 比， Ｇ Ｔ Ｍ 级 配选择 ， 结合料选 择 ， 成 型方式 ， Ｍ ａ ｒ ｓ ｈ ａ ｌ ｌ 设计 方法 由美 国密西西 比州工程师 Ｍａ ｒ ｓ ｈ ａ ｌ ｌ 提 设计法在设计等级划 分 ， 出， 并且在 以后 由美国陆军 工程兵 团进行 了 完善。Ｍａ ｒ ｓ ｈ ａ ｌ ｌ 控制指标等多个 方面存在 差异 。 设计方法的最初是借用土工试验 中击实成 型试件 ， 寻找最大 （ １ ） 设计等级划 分 Ｍ ａ ｒ ｓ ｈ ａ ｌ ｌ ： 以交通量 ， 即标 准轴 载累积作 用次 数进行设计 密度 、 确定最佳含水量 的思想来确定沥青混合料的合理沥青 该 法只是按照交通量将公路分为高速及一级公路 用量 ， 基本上属于体积设计 方法 。Ｍａ ｒ ｓ ｈ ｌ ａ ｌ 试验方 法的最大 等级划分 ， Ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｐ ａ ｖ ｅ ： 适用于 ８ Ｏ ｋ Ｎ标 准 优点是注意到了沥青 混合料 的密 度 、 孔 隙率 、 稳定度 和流值 和二级及 以下公路两 个等级 ； ０ ６的轻交通 量 ； Ｇ Ｔ Ｍ： Ｇ Ｔ Ｍ混合料 试验 中 的特性 ， 通过分 析 以获 得沥青 混合 料合 适 的孔 隙率 与饱和 轴载交通量小于 １ 度， 求得最佳沥青用量。 目前采用 的部颁标 准 （ 公 路沥青路 所使用 的是轮 胎与路 面直 接接 触压强 ， 设计 荷载 与车 的载 轮胎接地面积 、 轮胎硬 度有关 ， 因此 ， 这 样更接近 于沥青 面施工技术规范 Ｊ Ｔ Ｇ Ｆ ４ ０— ２ ｏ ０ ４ ） 结合 了我 国多 年的研究成 重 、 果和生产实践采用三阶段设计 ， 综合 考虑 沥青混合料的水稳 路面的实 际受力状态 。 性、 抗车辙能力， 低温抗裂性能， 求得沥青混合料的最佳沥青 （ ２ ） 级 配选择 用量 。由于该试 验方 法操作简单 ， 设备 价格便 宜 ， 便 于携带 Ｍ ａ ｒ ｓ ｈ ａ ｌ ｌ ： 根据级配范围以及试验确定 ； Ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｐ ａ ｖ ｅ ： 对矿 控 制点 ” 和“ 禁 区” 的概念 ， 级配范 围限制性 等特点 ， 目 前是世界上绝大多数 国家进行 沥青 混合料配合 比 料级配提出了“ 设计和施工质量控制 的主要方法 。 增强 ； Ｇ Ｔ Ｍ： 根据 Ｍ ａ ｒ ｓ ｈ ｌ ａ ｌ 方 法 确定 ， 并可 根据 Ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｐ ａ ｖ ｅ 方 美国Ｓ ＨＲ Ｐ计划 的核心成果是两个规 范和一个方法 ， 即 法进行级配优化 。 沥青胶结料性能分级 规范 、 沥青混合 料路用 性能规范 、 沥青 （ ３ ） 结合料选择 混合料设计方法。Ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｐ ａ ｖ ｅ 混合 料设计方 法是 Ｓ Ｈ Ｒ Ｐ 计划 Ｍａ ｌ ￣ ｈ ａ １ ］ ： 符合《 公路沥青路面施工技术规范》 Ｊ ｒ Ｉ ’ Ｇ Ｆ ４ ０— 研究成果 中最重要 的组成 部分 ， Ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｐ ａ ｖ ｅ 混合 料设 计根据 ２ ０ ０ ４ 要求 ； Ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｐ ａ ｖ ｅ ： 以Ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｐ ａ ｖ ｅ 性能 分级 选取沥 青胶 结 设计交通量大小 ， 即以 ８ Ｏ ｋ Ｎ标准轴 载交通量 １ ０ ６和 １ ０ ７为 料； Ｇ Ｔ Ｍ： 可参照根据 Ｍ ａ ｒ ｓ ｈ ａ ｌ ｌ 及Ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｐ ａ ｖ ｅ 方法确定 。 分界点 ， 将设计分 为 Ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ Ｉ 低交 通量 水平 设计 、 Ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ Ｉ １ 中 （ ４ ） 成 型方 式 等交通量水平设计 和 Ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ Ⅲ高交 通量 水平 设计等 三个水 Ｍ ａ ｒ ｓ ｈ ａ ｌ ｌ ： Ｍ ａ ｒ ｓ ｈ ａ ｌ ｌ 击 实成 型 ， 成 型方法 不能准确模 拟车 平。Ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ Ｉ 级设计 为混合 料体 积设计 ， 集 料特 性 和混合料 轮对路面的作用情况 ， 并且 容易造成粗集 料的破碎 ， 从而改 体积特性 ， 如空隙率 、 矿料 间隙率是选 择沥青等 级和用 量的 变矿料级配 ； Ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｐ ａ ｖ ｅ ： Ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｐ ａ ｖ ｅ 旋转压实机（ Ｇ ｙ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ Ｃ ｏ ｎ ｒ － 基础 ； Ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ Ｉ Ｉ 、 Ｌ ｅ ｖ ｅ ｌⅢ为中 、 高等路面性能水平 的混合 料设 ｐ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ） 压实成 型 ， 以 旋 转压 实方式成 型试 件 ， 且 压实功不 固 计， 是体积设计基 础上 进行一套 混合料性 能试验 ， 从而 可 以 定 ， 因交 通量 水平 、 气 温而 变 ； Ｇ Ｔ Ｍ： 旋 转压 实剪切 实 验 机 预测路面 随时间而产生的永久 变形 ， 疲劳开裂和低温开裂的 Ｇ Ｔ Ｍ压实成型 ， 试验受力状态与混合 料使用受力状态一致。 程度 ， 该方法是力 图将实验方法与指标同沥青路面野外 性能 （ ５ ） 油石 比选择 建立起直接的联系 ， 通过控制高温车辙 ， 低温 以及疲劳开裂 ， Ｍ ａ ｒ ｓ ｈ ａ ｌ ｌ ： 通过体积参数确定最佳油石比； Ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｐ ａ ｖ ｅ ： 通 以全面提 高路面的路用性能。然而 ， 至２ ０ ０ ６年为止 ， 现在我 过体积参数确定最佳油石比； Ｇ Ｔ Ｍ： 考虑在设计荷载下的力 们用 的是 Ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ Ｉ， Ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ Ｉ Ｉ 、 Ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ Ｉ Ｉ Ｉ 包括美 国都还没有 实际 学指标控制旋转剪切 系数 Ｇ Ｓ Ｆ以及控制 旋转稳定 系数 Ｇ Ｓ Ｉ 应用 ， 还 处于研 究阶 段 ， 故Ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｐ ａ ｖ ｅ方 法仍然 是体 积设 计 确定最佳油石 比， 从而控制混合料的抗剪切 以及抗永 久变形 法。 能力。