Superpave沥青砼级配特性研究
《Superpave沥青混合料疲劳性能与分数阶灰色预测模型研究》范文
《Superpave沥青混合料疲劳性能与分数阶灰色预测模型研究》篇一一、引言随着交通量的不断增长和道路使用年限的延长，沥青路面的耐久性和使用寿命成为了重要的研究课题。
Superpave沥青混合料因其良好的路用性能被广泛应用于道路建设中。
然而，沥青混合料的疲劳性能是其长期使用性能的重要指标之一，因此，对Superpave沥青混合料疲劳性能的研究显得尤为重要。
同时，预测模型的准确性对于指导实际工程设计和维护具有重要的实用价值。
近年来，分数阶灰色预测模型在许多领域展现出其强大的预测能力，因此，本文将针对Superpave沥青混合料的疲劳性能与分数阶灰色预测模型进行研究。
二、Superpave沥青混合料疲劳性能研究Superpave沥青混合料的疲劳性能主要受到材料性质、环境因素以及荷载条件等多方面因素的影响。
首先，我们通过室内试验，对不同配比、不同温度下的Superpave沥青混合料进行疲劳试验，分析其疲劳性能的变化规律。
试验结果表明，合理的配比和温度控制可以有效提高Superpave沥青混合料的疲劳性能。
此外，我们还研究了荷载条件对Superpave沥青混合料疲劳性能的影响，发现重复荷载作用下，沥青混合料的疲劳寿命会明显降低。
三、分数阶灰色预测模型研究分数阶灰色预测模型是一种基于灰色系统理论的预测方法，具有较高的预测精度和适应性。
我们将该模型应用于Superpave 沥青混合料的疲劳寿命预测中，通过收集历史数据，建立分数阶灰色预测模型，对未来沥青路面的疲劳寿命进行预测。
研究结果表明，分数阶灰色预测模型可以有效地对Superpave沥青混合料的疲劳寿命进行预测，且预测精度较高。
四、Superpave沥青混合料疲劳性能与分数阶灰色预测模型的结合应用我们将Superpave沥青混合料的疲劳性能研究与分数阶灰色预测模型相结合，通过对实际道路的监测数据进行分析，建立了一套完整的Superpave沥青路面使用寿命预测体系。
superpave沥青混合料设计方法探讨
超级沥青混合料（Superpave）设计方法是由美国国家公路和交通安全
管理局（NHTSA）提出的一种新的沥青混合料设计方法，它能够更好
地反映沥青混合料在使用中的性能。
Superpave结合了受控实验和数理
优化的原理，不仅关注路面技术性能，还关注经济性、社会影响等因素，同时融合多个专业知识，极大提高了沥青路面设计的质量。
Superpave设计过程一般分为三个主要步骤：1. 使用受控实验建立标准
路面组合；2. 通过平行狭窄法来确定组合用量；3. 针对现有环境和性
能要求上的特定条件的控制实验，确定平行狭窄法的沥青配方。
首先，通过对自然混合料的均质性、填充性、抗滑移性等性质的测试，确定沥青混合料的终验控理模式，即Superpave标准路面组合（MPV），并确定各种物料的正确比例和用量，以确定一组满足性能要求的路面
组合方案。
其次，利用狭窄平行法（NIP）来设定组合用量，这是沥青混合料超级路面设计的核心部分，其目的是确定合理的组合用量，以确保沥青混
合料的最终封层性能是环境和动力要求下的最优解。
最后，是要经过控制实验，也就是根据当前环境和性能要求来确定平
行狭窄法确定的沥青配方，为此，我们可以对不同温度下的沥青混合
料进行抗压、抗冲击、冷性混合等性能测试，确定其良好的性能。
超级沥青混合料设计方法以其高效率、科学性和多功能替代了旧有的
路面设计方法，广泛应用于全球的沥青路面设计，它的使用能够保证
沥青路面的质量，实现疲劳抗裂抗环境和气候损伤的标准化，为建设
高质量高性能的沥青路面提供技术支持。
《Superpave沥青混合料疲劳性能与分数阶灰色预测模型研究》范文
《Superpave沥青混合料疲劳性能与分数阶灰色预测模型研究》篇一一、引言随着交通量的不断增加和道路使用年限的延长，沥青路面的疲劳性能逐渐成为道路工程领域关注的重点。
Superpave沥青混合料作为一种新型的沥青混合料，其具有优异的抗疲劳性能、抗车辙性能等，广泛应用于实际道路建设中。
因此，对Superpave沥青混合料的疲劳性能进行深入研究，对于提高道路工程的质量和延长其使用寿命具有重要意义。
本文将研究Superpave沥青混合料的疲劳性能，并探索分数阶灰色预测模型在道路工程中的应用。
二、Superpave沥青混合料疲劳性能研究Superpave沥青混合料的疲劳性能主要受到材料性质、环境条件以及交通荷载等因素的影响。
通过对Superpave沥青混合料进行重复加载试验，可以模拟其在真实交通环境下的疲劳过程。
试验结果表明，Superpave沥青混合料具有较好的抗疲劳性能，能够承受较大的交通荷载而不会出现明显的疲劳破坏。
为了更深入地研究Superpave沥青混合料的疲劳性能，本文还采用了有限元分析方法。
通过建立道路结构的有限元模型，可以模拟不同交通荷载下的道路响应，从而分析Superpave沥青混合料的疲劳性能。
分析结果表明，Superpave沥青混合料在承受交通荷载时，具有良好的应力分散能力和抗裂性能，能够有效延长道路的使用寿命。
三、分数阶灰色预测模型在道路工程中的应用分数阶灰色预测模型是一种基于灰色系统理论的预测方法，可以用于预测道路工程的未来发展趋势。
该模型能够充分考虑系统的非线性、不确定性和灰色性等特点，提高了预测的准确性和可靠性。
在道路工程中，分数阶灰色预测模型可以用于预测道路的交通流量、路面损坏情况等，为道路工程的规划和设计提供重要的参考依据。
针对Superpave沥青混合料的疲劳性能，我们可以采用分数阶灰色预测模型进行预测分析。
通过对历史数据的收集和分析，建立分数阶灰色预测模型，可以预测Superpave沥青混合料在未来使用过程中的疲劳性能变化情况。
Superpave高性能沥青混合料研究
Superpave高性能沥青混合料研究摘要：Superpave沥青混合料设计方法作为一种新型的沥青混合料设计方法，相较传统的马歇尔设计方法而言，因良好的水稳定性和高温稳定性，使得Sup沥青混合料在全国各大高速公路中下面层施工中得到广泛应用。
本文以试验为基础，依据Superpave沥青混合料设计实例对其研究，以期指导路面设计与施工。
关键词：Superpave；体积指标；水稳定性；高温稳定性Superpave沥青混合料的设计参数主要包括体积指标和路用性能指标。
沥青混合料的体积指标包括空隙率、矿料间隙率、沥青饱和度、粉胶比等，混合料在初始、设计、最大三种旋转压实次数时试件的体积指标必须满足设计要求。
Sup 混合料的路用技术指标与马歇尔方法相同，使得Sup混合料与马歇尔设计方法的主要区别就在于其设计压实状态考虑了交通量的影响因素，压实方式能够更好的模拟现场压实状态，其设计关键在于矿料级配组成的设计。
一、Sup20改性沥青混合料设计实例Superpave沥青混合料设计包括四个部分：选定原材料，级配组成设计，选定最佳沥青用量，各项技术指标的验证。
本文以大围山至浏阳高速公路24标的Sup20沥青混合料设计为实例，对Superpave沥青混合料设计方法进行探讨。
1、选定原材料试验选用浏阳市东南建材厂生产的矿粉，浏阳市狮岩碎石厂生产的集料，江苏宝利集团生产的SBS改性沥青。
所用原材料技术指标符合《公路沥青路面施工技术规范》相关要求即可，无其他特殊要求。
2、级配组成设计1）初选级配Superpave沥青混合料的级配组成设计与马歇尔设计方法不同，其级配范围通过控制点和限制区进行控制，因其宽泛的控制点范围较易满足，使得级配设计的关键就在于控制限制区。
级配选定时，控制级配曲线尽量在控制点内且不通过限制区，在控制点内限制区下方选择3个试验级配[1]进行试验比选，确定最佳级配，该级配混合料的水稳定性和高温稳定性较好。
大量研究表明，通过限制区下部区域的级配常称作“驼峰级配”，驼峰级配会引起混合料变软，导致混合料抗永久变形能力下降。
《Superpave沥青混合料疲劳性能与分数阶灰色预测模型研究》范文
《Superpave沥青混合料疲劳性能与分数阶灰色预测模型研究》篇一一、引言在道路建设和维护中，Superpave沥青混合料以其卓越的耐用性和稳定性能受到广泛应用。
其性能评价包括众多方面，其中疲劳性能作为评估沥青混合料耐久性和使用寿命的重要指标之一，受到越来越多的关注。
此外，为了更好地预测和评估Superpave 沥青混合料的长期性能，预测模型的研究也是重要的一环。
本文将主要研究Superpave沥青混合料的疲劳性能，并探讨分数阶灰色预测模型在其中的应用。
二、Superpave沥青混合料疲劳性能研究1. 疲劳性能定义与重要性沥青混合料的疲劳性能指的是在反复应力作用下，材料性能逐渐降低直至破坏的过程。
Superpave沥青混合料的疲劳性能是衡量其使用寿命和耐久性的重要指标。
2. 实验设计与方法本研究采用室内实验和现场测试相结合的方法，对Superpave 沥青混合料的疲劳性能进行深入研究。
室内实验主要采用疲劳试验机，模拟实际道路交通条件下的应力变化；现场测试则通过长期监测道路使用情况，收集相关数据。
3. 实验结果与分析实验结果表明，Superpave沥青混合料具有良好的疲劳性能，能够在反复应力作用下保持较好的稳定性。
然而，其疲劳性能受多种因素影响，如温度、湿度、交通量等。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况进行合理的设计和施工。
三、分数阶灰色预测模型在Superpave沥青混合料中的应用1. 分数阶灰色预测模型简介分数阶灰色预测模型是一种基于灰色理论和分数阶微分的预测模型，可以用于预测系统的未来发展趋势。
该模型适用于数据量少、信息不完全的场合，具有较强的适应性和准确性。
2. 模型构建与应用本研究将分数阶灰色预测模型应用于Superpave沥青混合料的性能预测。
首先，收集相关数据，包括沥青混合料的性能指标、环境因素等；然后，构建分数阶灰色预测模型，对沥青混合料的性能进行预测；最后，将预测结果与实际数据进行对比分析，验证模型的准确性和可靠性。
Superpave沥青结合料性能等级评价的试验研究
20RPM 3
120 ℃
135 ℃
粘度 扭矩 粘度 扭矩 / Pa ·s / % / Pa ·s / %
100RPM
120 ℃
135 ℃
粘度 扭矩 粘度 扭矩
/ Pa ·s / % / Pa ·s / %
0. 772 5 30. 9 0. 350 0 14. 0 0. 117 5 24. 7 0. 067 5 13. 3
根据试验规程 ,对旋转薄膜烘箱后的残留物又进 行了压力老化 ,用它的残留物进行弯曲梁流变 (BBR) 试验 ,其试验结果如表 5 所示 。
表 5 沥青 PAV 残留物 BBR 试验数据结果
沥青品种 试验温度/ ℃ 劲度模量 S/ MPa 蠕变速率 m
-6
克拉玛依沥青
- 12
- 18
101
0. 388
(1) 拌和温度范围为粘度在 (0. 17 ±0. 02) Pa ·s 时所对应的温度范围 。
(2) 压实温度范围为粘度在 (0. 28 ±0. 03) Pa ·s 时所对应的温度范围 。
1 概述
压力下 ,以模拟路面多年服务期的老化 ,从而较好地反 映出沥青结合料的实际路用性能 。
沥青路面具有平整 、富有弹性 、噪音小和维修方便 等特点 ,广泛应用于各级路面的修建 。至 2005 年底 , 我国高速公路里程达 4 万余 km ,其中沥青路面约占 85 %。但与国外沥青路面相比 ,我国沥青路面整体质 量不高 ,包括高速公路在内的绝大部分沥青路面在通 车几年后就出现普遍的早期破坏现象 。这与我国现行 沥青混合料设计及有关施工技术指标和参数存在一些 不足 ,不能正确地表征路面实际路用性能 ,对设计和施 工的指导性不强有关 。尤其是沥青结合料 ,作为沥青 混合料的主要构成部分 ,在沥青混合料设计中它的选 择非常关键 ,而对沥青的选择和评价的依据 (即技术要 求或规范) 亦至关重要 。从设计角度来讲 ,好的技术指 标和参数应能反映出沥青结合料的实际路用性能 ,同 时能结合工程特点对设计有良好的指导作用 。
Superpave沥青混合料的材料特征与压实工艺研究
Superpave 沥青混合料的材料特征与压实工艺研究Superpave 沥青混合料的材料特征与压实工艺研究摘要：Superpave 沥青混合料是一种新型路面材料，它可以较好地满足不同道路工程的要求，并具有较高的耐久性和耐磨性。
本文介绍了Superpave 沥青混合料的材料特征，包括胶结剂、骨料、填料和添加剂等，并着重分析了影响Superpave 沥青混合料压实工艺的因素，包括温度、夯实压力、夯实次数和夯实方式等。
最后，提出了优化Superpave 沥青混合料压实工艺的建议。
关键词：Superpave 沥青混合料；胶结剂；骨料；填料；添加剂；压实工艺1.简介Superpave（Superior Performing Asphalt Pavements）是指一种高性能沥青混合料，是一种由美国联邦公路管理局（FHWA）和全美沥青混合料制造商协会（NAPA）共同开发的路面材料。
Superpave 沥青混合料具有优异的性能，包括高的耐久性、强的抗高温和抗低温性能、较好的抗反复弯曲性能、低的油脂损失等。
在道路工程中被广泛用于高速公路、城市道路、机场跑道等领域。
本文主要介绍Superpave 沥青混合料材料特征与压实工艺方面的研究进展。
2.Superpave 沥青混合料的材料特征2.1胶结剂胶结剂是Superpave 沥青混合料的重要组成部分，主要作用是控制混合料的弹性模量、黏度和油脂损失等性能。
目前市场上多用聚合物改性沥青（PMA）作为胶结剂，它可以显著提高混合料的高温稳定性、低温性能和耐水抗老化性能。
2.2骨料骨料是Superpave 沥青混合料的骨架，它占据了混合料的70%~80%。
骨料质量是影响混合料性能的重要因素，主要通过骨料的优选和粒径分布的调整来改善混合料耐久性、稳定性和密实性。
一般来说，采用强度较高、无反应性、尺寸均匀的鹅卵石作为骨料材料。
在骨料筛分方面，应根据道路工程的要求，选择合适的标准。
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。
级配对Superpave沥青混合料性能的影响
（ 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
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，
Superpave沥青混合料设计方法研究
46.1 36.7 26.9 18.2
AC-5 最小
39.1 25.9 21.1
最大
39.1 31.9 21.1
100 95～100 90～100
30～54
2～10
2～10
6～12
2013年第1期 (1月上) 《交通世界》 261
A沥青技术 SPHALT TECHNOLOGY Superpave级配限制区
Superpave采用限制区的最初目的 主要是避免混合料含有过高比例的细砂 （相对于总砂量），并避免级配遵从最 大密实线。这是因为最大密实线通常不 具有适合的矿料间隙率VMA，往往会 使VMA偏小，沥青用量偏少，这种级 配对沥青用量很敏感，沥青用量的微小 变化都可能导致混合料变得可塑。而我 国级配曲线过去较长一段时间内都是遵 循最大密度线原则的，在Superpave技 术引进后才渐转为粗集料部分走上限， 细集料部分走下限的类S形曲线。
2～8
12.5
9.5
4.75
100 90～100 44～74 28～58
5～21 2～10
100 90～100 55～85 32～67
7～23
2～10
100 80～100 65～100 40～80 25～65 7～40 3～20 2～10
12.5
9.5
4.75
100 90～100 ～90
28～58
100 90～100 ～90 32～67
4.75 最小
最大
39.1 25.9 21.1
39.1 31.9 21.1
表4 我国现行规范级配的拟定限制区
筛孔 尺寸 （mm）
级配类型
AC-25 最小
最大
AC-20 最小
关于SUPERPAVE沥青混凝土.
交流材料关于SUPERPA VE 沥青混凝土生产配合比论述王大桅、Superpave 沥青混凝土的优越性Sup erpave沥青混凝土是在1987—1993年间由美国公路战略研究计划历时5年投入1 .5亿美元的研究成果。
旨在提高美国道路的性能和耐久性superpave沥青混凝土的理论特征在配合比设计上采用0.45次方级配图设计配合比。
使所设计的集料配合比在控制点内和不通过限制区。
形成集料的嵌挤形式，他要求要具有一定的空隙率，经验证空隙率为4%和足够的矿料间隙率一般大于13%。
沥青胶结料的沥青材料根据施工环境的气候进行PG 分级。
使用适合当地气候环境的沥青材料。
他所体现的优越性在于由于集料间的相互嵌挤能够获得较大的内摩阻力。
他的4%空隙率可以避免通过车辆的过多次荷载产生的低空隙率危险，大于13%的矿料间隙率可以保证沥青胶结料有足够的存在空间。
能够形成比较稳定的路面结构。
能够抵抗车辆的荷载而产生的疲劳开裂、低温开裂和车辙现象的发生。
AC型沥青混凝土的组成结构类型可分三类：悬浮密实结构、骨架空隙结构、骨架密实结构的沥青混凝土。
悬浮密实结构的特点是粗集料用量少细集料用量多，上一集集料悬浮在次一级集料及沥青胶浆之间，无法形成骨架结构形式。
这种结构的沥青混合料具有较高的粘聚力，但内摩阻力较低，高温稳定性差。
易出现车辙现象。
骨架空隙结构的特点是粗集料用量多细集料用量少因此空隙率较大，虽能形成骨架结构，但细集料过少，粘结力较低。
易发生疲劳开裂的情况。
骨架密实结构是中和以上两种结构的特点是采用间断型密级配矿料混合料可以形成空间骨架，同时有较多细集料填密骨架空隙形成密实骨架结构。
虽然这种结构比上两种结构稳定些。
但这种结构还是不能使集料形成良好的嵌挤形式，不能获得很大的内摩阻力。
它的路面稳定性还是不尽人意。
在使用中经过车辆的荷载，容易出现低空隙率和负空隙率的危险。
当沥青混凝土路面出现负空隙率时沥青胶结料没有留存的空间使沥青胶结料在车轮荷载的作用下挤向两侧，出现车辙。
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。
《Superpave沥青混合料疲劳性能与分数阶灰色预测模型研究》范文
《Superpave沥青混合料疲劳性能与分数阶灰色预测模型研究》篇一一、引言随着道路交通的日益繁忙，沥青混合料作为道路建设的重要材料，其性能的稳定性和耐久性显得尤为重要。
Superpave沥青混合料因其良好的路用性能被广泛应用于道路建设中。
然而，沥青混合料的疲劳性能是其长期性能的重要指标，对其进行深入研究具有重要的实际意义。
此外，预测模型的准确性与否直接影响到工程实践的决策，因此建立准确可靠的预测模型也成为研究的重点。
本文将针对Superpave沥青混合料的疲劳性能及分数阶灰色预测模型展开研究。
二、Superpave沥青混合料疲劳性能研究1. 疲劳性能的测试方法沥青混合料的疲劳性能主要通过反复荷载试验进行测试。
本文采用标准疲劳试验方法，对Superpave沥青混合料进行反复加载，以获得其疲劳性能的相关数据。
2. 疲劳性能的影响因素沥青混合料的疲劳性能受多种因素影响，包括沥青类型、集料性质、混合料配合比、环境条件等。
本文将重点分析这些因素对Superpave沥青混合料疲劳性能的影响。
3. 实验结果与分析通过实验，我们获得了Superpave沥青混合料在不同条件下的疲劳性能数据。
分析结果表明，合理的配合比和优良的沥青类型能有效提高沥青混合料的疲劳性能。
此外，环境条件如温度和湿度也对沥青混合料的疲劳性能产生显著影响。
三、分数阶灰色预测模型研究1. 灰色预测模型的原理灰色预测模型是一种基于灰色系统理论的预测方法，通过对部分已知信息的挖掘，实现对未来发展趋势的预测。
其核心思想是利用历史数据构建微分方程模型，进而进行预测。
2. 分数阶灰色预测模型的引入传统灰色预测模型在处理复杂系统时，往往难以充分挖掘数据的内在规律。
为了进一步提高预测精度，本文引入了分数阶灰色预测模型。
该模型通过引入分数阶导数概念，更好地描述了系统的动态特性。
3. 模型构建与实验验证本文构建了基于分数阶灰色预测模型的Superpave沥青混合料疲劳性能预测模型，并通过实际数据进行了验证。
Superpave-20沥青混合料配合比设计研究
２ ． ４ 选 择设 计 级 配 的 沥青 用 量 设计级配确定后 ， 就要确定设计沥青用量 Ｐ ， 所 谓 设 计 沥 青 用 量 就 是 指 沥 青 用 量 在 设 计 旋 转 压
实 条 件 下得 到空 隙率 为 ４ ％的沥 青 用量 。根 据 Ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｐ ａ ｖ ｅ设计方法 ， 一般选择 四种沥青用量 ， 它们 分另 ０ 为Ｐ ｈ 、 Ｐ ｈ ±０ ． ５ ％、 Ｐ ｈ ＋ １ ％。 由表 ５ 取Ｐ ｈ 为４ ． ４ ％， 因 此 ， 四个 沥 青 用 量 分 别 为 ： ３ ． ９ ％、 ４ ． ４ ％、 ４ ． ９ ％、
列 。依 据 表 ４的评 价 指 标 ，可 以得 出级 配 ３满 足 Ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｐ ａ ｖ ｅ设 计要 求 ，该 项 目选 择 级 配 ３为设 计 级
配。
２ 目标 配合 比设计
２ ． １ 材 料
集 料 采 用 当 地 石 料 厂 生 产 沥 青 路 面 用 石 灰
岩， 沥青为 ７ ０号改性沥 青（ Ｓ Ｋ ） ， 满足 Ｐ Ｇ ７ ０ — ２ ２ 要 求 。依 据 Ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｐ ａ ｖ ｅ设计要求 ， 进行 了集料性能试 验以及 各种集料 的密度试验 ，各集料 的技术指标 均满足要求。 ２ ． ２ 设 计 集 料 结构 的选 择 依据 Ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｐ ａ ｖ ｅ 设计 的一般方法 ，在选择集料 结 构时 ， 首先 调试 、 初选 出粗 、 中、 细 三个 级 配 ， 根 据集 料 的 性 质 （ 密度 和 吸水 率 ） 计 算 出三 个 级 配 的 初始沥青用量。 然后用初始用量成型试件 。 根据试 验结 果 ，计算 出这三个级配 的沥青混合料在 空隙 率为 ４ ％时所需 的沥青用 量及相 应 的沥青 混合料 其 他性 质 ， 矿 料 间 隙率 （ Ｖ Ｍ Ａ ） 、 饱和度（ Ｖ Ｆ Ａ ） 、 矿 粉与有效沥青之 比（ Ｄ Ｐ ） 、 初始旋转次数 的压实度 。 初 选级 配 的矿料 比例 和合 成级 配见表 ｌ 所列 ， 估 算沥青用量汇总表见表 ２ 所 列。
Superpave改性沥青混凝土配合比设计研究
（2） 经试验确定集料性质和矿料及改性沥青的相对密 度满足标准要求后，首先通过调试确定三个级配，并通过 估算确定各试验级配的沥青用量，然后通过试验级配评价 确定最佳级配 （级配二），再确定设计级配条件下的沥青用 量 （5%），最后进行最大次数验证。
按照设计沥青用量进行试件的制备，然后采用最大压
实次数进行压实试验，以确定试件在最大压实次数下的体
积性质，试验结果如表 5 所示。
表 5 设计沥青用量验证试验结果
沥青用量 （%）
设计压实次数（100 次）
压实度 矿料间隙 饱和度 （%） 率（%） （%）
粉胶比
初始次数 最大次数 压实度 压实度 （%） （%）
（2） 矿料相对密度。1#料表观、毛体积相对密度分别 为 2.981 和 2.871，吸水率为 1.29%；2#料表观、毛体积相对 密度分别为 2.987 和 2.844，吸水率为 1.68%；3#料表观、毛 体积相对密度分别为 2.719 和 2.645，吸水率为 1.03%；矿粉 表观相对密度为 2.754。
0 引言 Superpave （SUP） 即高性能沥青路面，SUP 沥青混合料
是一种全新的沥青混合料设计法，包含沥青结合料规范， 沥青混合料体积设计方法，计算机软件及相关的使用设备、 试验方法和标准。
1 材料检测 按照 SUP 沥青混合料设计要求，通过试验确定集料性
质、矿料相对密度与沥青相对密度，结果如下。 （1） 集料性质。粗集料棱角性试验结果为 100%，满足
技术标准提出的不低于 85% 的要求；细集料棱角性试验结 果为 45.9%，满足技术标准提出的不低于 45% 的要求；扁平 和细长颗粒含量试验结果为 6.7%，满足技术标准提出的不 超过 10% 的要求；砂当量试验结果为 73%，满足技术标准 提出的不低于 60% 的要求；洛杉矶磨耗损失试验结果为 13.4%，满足技术标准提出的不超过 30% 的要求；坚固性试 验结果为 2.3%，满足技术标准提出的不超过 12% 的要求。
Superpave法确定大粒径沥青混合料级配设计的研究
Ｋｅ ｗｏｒ ｙ ｄｓ：Ｓｕ ｅ ｐａ ｅ； ｄｅ ｉ ｎ ｆ ｒ ｄａｉ ｎ； ｌｒ ｅ ｔ ｎ ａ ｐ ａ ｔ ｐｒ ｖ ｓｇ ｏ ｇ ａ ｔ ｏ ａ ｇ ｓｏ ｅ ｓ ｈ ｌ ｍｉｔ ｒ ｍｉｔ ｒ ｐ ｒｏ ｍａ ｅ ｘ ｕ ｅ； ｘ ｕ ｅ ｅ ｆ ｒ ｎｃ
３ ５ ． ｍ， 中 间 带 宽 ３Ｏ ，硬 路 肩 、土 路 肩 ） 为 ２ ４２ ｍ。 路 面 下 面 含 宽 ｘ ．５
部 分组 成 ：ａ 材料 的选 择 ；ｂ 确 定级 配结 构 ；ｅ 确 ） ） ）
定 最 佳 沥 青 用 量 ：ｄ 验 证 在 最 大 压 实 次 数 下 的 密 实 ）
关 键 词 ：Ｓ ｐ ａ ｅ；级 配 设 计 ；大 粒 径 沥 青 混合 料 ；路 用性 能 ｕ ｍ￣ ｖ 中图 分 类 号 ：Ｕ ４７ ４１ ．５ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ — ７ ６（ ０ ０ １ 一 ０ ９ ０ ０ ２ ４ ８ ２ １ ） ｌ０ ３ — ３
ｒ ａ ｐｅ ｆ ｒ ｎ ｅ ｏｄ ｒｏ ｍａ ｃ ｗｉ ｔ ｏ ｉ ｌ ｔ ｈ ｈｅ ｐｔ ｍａ ｂｉ ｔ ｕｍｅ ａ ｇ ｅ ａ ｅ ａ ｉ ．Ｔｈ ｒ ｓ ｔ ｓ ｏ ｎ— ｇ ｒ ｇ ｔ ｒ ｔｏ ｅ ｅ ｕｌｓ ｈ ｗ ｔ ａ ｔ ｅ ａｇ ｓｏ ｅ ｓ ｈ ｔ ｈ ｌ ｒ ｅ ｔ ｎ ａ — ｐ ａ ｍｉ ｔ ｒ ｄ ｓｇ ｅ ｂ Ｓ ｐｅ ｐ ｖ ｍｅｈｏ ｈａ ｅ ｃ ｌｅ ｔ ｈ ｇ ｈｈ ｘｕｅ ｅ ｉｎ ｄ ｙ ｕ ｒ ａ ｅ ｔ ｄ ｓ ｘ ｅｌ ｎ ｉ ｈ—ｔｍｐ ｒ ｔ ｒ ｓａ ｉｉｙ， ｗａ ｅ ｓａ ｌ ｙ， ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｔ ｂ ｌｔ ｔｒ ｔｂｉｉ ｔ
Superpave沥青混合料级配控制分析
［］ Ｃ ２ ＨＡＰ ＭＡＮ Ｗ ． ｅｉｎ ｆ ｎ ｗ Ｍｅｔ ｇＳ ｓｅ ｓ Ｐ Ｄ ｓ ｏ ｌｎ ｙｔｍ ｇ ｏＳ ｉ ［］ Ｊ．Ｈｅｔ ｇａ ｄＶｅｔａｉ ，１５ ，４ （ ） ： ６ ａｉ ｎ ｎｉ ｔ ｇ ９ ２ ９ ４ ９— ｎ ｌ ｎ
１ ． ０２
ｍ ｎ ｎ ｅｏ ｅ ｔ ｄｒｃｍｍｅｄ ｔ ｎ ［］ ａ ｎ ａｉ ｓＪ ．Ａｓ ｏ ＨＲＡ ｒｎａ－ Ｅ Ｔ ａｓｃ
Ｓ ｐ ｒａ ｅ沥青胶 结 料 采 用 Ｐ 等级 评 定 沥 ｕ ｅｐ ｖ Ｇ
青 ， 变 了 以往 试 验 条 件 固 定 而 指 标 变 化 的 常 规 改 模 式 ， 路 用 性 能 有 机 地 结 合 了 起 来 。 根 据 当 地 与
Ｓ ｐ ｒａ ｅ ＡＣ Ｉ 显著 的 区别 ： 仪 器设 ｕ ｅｐ ｖ 与 —最 ①
总 第 ２ ８期 ４ ２１ 年第 ５ ０１ 期
Ｔｒｎ ｐ ｒａｉｎＳ ｉｎ ｅ ＆ Ｔｅｈ ｏｏ ｙ ａ ｓ ｏ ｔｔ ｃｅ ｃ ｏ ｃ ｎ ｌｇ
交
通科技 来自Ｓｅ ｉｌＮ ｏ ４ ｒａ ．２ ８ Ｎ Ｏ ５ ＯＣ ． ０１１ ． ｔ２
ｂ ｐ ｒ ａ ｅ沥青 混合 料 级配 控制 分 析 ｕ ｅｐ ｖ
１ １ 原材料 的选择 ．
完 成 的新 的 沥青 路 面施 工 技 术 规 范 中 已采 纳 了
Ｓ ｐ ｒａ ｅ 术 的多项 研 究 成 果 ， ｕ ｅｐ ｖ 技 同时 在 全 国各 地对 Ｓ ｐｒ ａ ｅ ｕ ｅｐ ｖ 技术 进 行 了广 泛 的 推 广 ， 得 了 取
可喜 的成果 。
建立 与结构行 为有关 的级配设计 方 法 ， ～ 则不 ＡＣ Ｉ
然 。 与 ＡＣ Ｉ 比 ， ｕ ｅｐ ｖ 路 面 因 具 有 良好 的 ＿相 Ｓ ｐ ｒａ ｅ
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第29卷 第9期2007年9月武 汉 理 工 大 学 学 报JOURNA L OF WUHAN UNIVERSIT Y OF TECHN OLOG YVol.29 No.9 Sep.2007Superpave 沥青混凝土级配特性研究王 骁1,2,周育堂3,兰吉仁4,曹庭维1,唐 宁1,马天丽5(1.武汉理工大学材料科学与工程学院,武汉430070;2.内蒙古自治区公路局,呼和浩特010020;3.湖北路桥总公司,武汉430056;4.内蒙古通辽市交通工程局,通辽028000;5.内蒙古赤峰市公路管理处,赤峰024000)摘 要: 介绍了贝雷法被用来作为检验Superpave 沥青混合料级配效果的依据。
比较了通辽至下洼高速公路Super 2pave25,Superpave19和Superpave12.5这3种级配,选取其中具有代表性的配合比进行级配特性研究。
关键词: 贝雷法; Superpave ; 沥青混合料中图分类号: U 416.21文献标志码: A文章编号:167124431(2007)0920012203R esearch on G radation Properties of Superpave Asphalt ConcreteW A N G Xiao1,2,ZHOU Y u 2tang 3,L A N Ji 2ren 4,CA O Ti ng 2wei 1,TA N G N i ng 1,M A Tian 2li5(1.School of Materials Science and Engineering ,Wuhan University of Technology ,Wuhan 430070,China ;2.Highway Bureau of Inner Mongolia Autonomous Region ,Huhhot 010020,China ;3.Road and Bridge Group of Hubei Province ,Wuhan 430056,China ;4.Tongliao Transportation Engineering Bureau of Inner Mongolia ,Tongliao 028000,China ;5.Chifeng Highway Administration of Inner Mongolia ,Chifeng 024000,China )Abstract : Bailey method was used to test the effect of Su perpave asphalt concrete gradation.Three gradations Superpave25,Superpave19and Superpave12.5were used in Tongliao 2Xiawa expressway of Inner Mongolia were researched and the re presen 2tative gradation was choosed to exam the gradation performance.K ey w ords : Bailey method ; Superpave ; asphalt concrete 收稿日期:2007206210.基金项目:交通部西部交通建设科技项目(200631800076).作者简介:王 骁(19722),男,博士生,高级工程师.E 2mail :wx @Superpave 沥青混凝土设计方法源自美国SHRP 计划,其设计特点同贝雷法集料级配设计理论相似[1]。
在施工配合比设计过程中,贝雷法经常被用来作为检验Superpave 沥青混合料级配效果的依据。
作者比较了通下高速公路Superpave25,Superpave19和Superpave12.5这3种级配,并选取其中具有代表性的配合比进行级配特性研究。
1 级配分析选用优质玄武岩作为分析级配,各级配类型如表1—表3所示。
从2.36mm 的通过率看来,Super 2pave25平均值为24%,Superpave19平均值为26%,而Superpave12.5平均值为31%。
在最大公称粒径的变化过程中,2.36mm 的通过率只是提高了7%。
这主要与Superpave 的设计方法有关。
Superpave 所推荐的重型交通是S 型曲线,所有级配曲线走禁区下面,而禁区的限定就自然地限定了细集料的用量。
S 型曲线通过禁区下面形成嵌挤结构。
不同于常规的AC 型沥青混合料,Superpave 中石屑用量小,但仍然可以形成很好的密实结构。
0.075mm 的通过率从Superpave25的4.9%到Superpave19的5.8%,Superpave12.5通过率为6.2%。
对于Superpave而言,0.075mm通过率是级配的最主要控制因素。
从表1—表3中可以看出, 0.075mm的通过率变化不超过1%。
0.075mm通过率是粉胶比及压实度的最主要因素之一,只有精确、严格的控制其用量,才能得到性能优良的沥青混合料。
表1 Superpave25级配/%类目筛孔尺寸/mm37.526.51912.59.5 4.75 2.36 1.180.60.30.150.075OAC DP252a10099.185.560.849.437.224.716.611.68.4 6.2 4.4 3.75 1.2 252b10098.180.264.151.239.223.417.313.510.78.3 5.14 1.5 252c10097.48366.158.839.222.217.513.49 6.3 4.8 3.8 1.35 252d10099.781.360.149.536.225.717.512.58.2 6.2 5.3 3.8 1.54表2 Superpave19级配/%类目筛孔尺寸/mm26.51912.59.5 4.75 2.36 1.180.60.30.150.075OAC DP192a10099.77860.644.426.819.816.212.48.9 5.9 4.31 1.38 192b10097.379.366.646.2261813.19.87.8 5.9 4.3 1.51 192c10094.870.564.242.325.919.715.310.67.3 5.7 4.2 1.43 192d10097.180.464.443.225.417.71410.47.4 5.8 4.2 1.5表3 Superpave12.5级配/%类目筛孔尺寸/mm1912.59.5 4.75 2.36 1.180.60.30.150.075OAC DP12.52a10094.275.446.429.519.414118.3 6.1 4.85 1.2912.52b10094.473.948.73221.616.312.79.2 6.3 4.85 1.3912.52c10095.173.444.529.219.214.810.98.5 6.4 4.85 1.3412.52d10097.380.549.232.423.517.913.110.7 6.3 4.76 1.41 从最佳油石比和粉胶比看来,研究所用沥青混合料级配粉胶比均超过1.2。
林绣贤推荐可以将粉胶比范围从0.6—1.2调整为0.8—1.6。
大的粉胶比有利于沥青混合料的压实,但是如果粉胶比过大将会产生流淌现象,影响沥青混合料的品质。
2 贝雷法级配检验目前CA值的评价有式(1)、式(2)2种方法,而FA值的评价如式(3)所示[2]。
CA1=p D/2-p D/4100-p D/4(1)CA2=p D/2-p D/4100-p D/2(2)FA1=p D/16p D/4 FA2=p D/64p D/16 FA3=p D/256p D/64(3) 表4—表6分别为Superpave25、Superpave19和Superpave12.5这3种级配的贝雷法检验结果。
表4 Superpave25贝雷法检验类目252a252b252c252d CA10.380.410.440.37 CA20.600.690.790.60 FA10.450.440.450.48 FA20.510.620.510.47 FA30.520.480.530.65表5 Superpave19贝雷法检验类目192a192b192c192dCA10.290.380.380.37CA20.410.610.610.60FA10.450.390.470.41FA20.630.540.540.59FA30.480.600.540.5631第29卷 第9期 王 骁,等:Superpave沥青混凝土级配特性研究 对比3个贝雷法验证结果(图1、图2)可以发现,在最大公称粒径减小的过程中,CA 1的数值从0.4降低到0.24,CA 2也从0.7降低到0.33。
从粗集料的方面看,矿料级配逐渐变粗。
林绣贤认为CA 1的范围是0.2—0.5之间,>0.5是不良级配,易推移,<0.2必然离析。
施工过程中,由于Superpave25级配过长,控制难度较大,容易离析,因此设计过程中按照CA 1的上限控制[3]。
而Superpave12.5,由于用于上面层,需要提供一定的构造深度和抗滑性能,而其自身离析因素也相比Superpave25表6 Superpave12.5贝雷法检验类目12.52a 12.52b 12.52c 12.52d CA 10.240.250.220.25CA 20.320.330.280.33FA 10.470.510.510.55FA 20.590.560.570.60FA 30.730.680.750.59易控制,因此贴近CA 1的下限。
CA 2的要求是0.4—0.8,而施工过程中的控制Superpave25为0.75,Super 2pave19为0.55,而Superpave12.5为0.3。
从级配设计看来,显然CA 1的适应性要强于CA 2。
但在施工控制过程中仍推荐双控。
FA 值普遍偏大,林绣贤推荐控制指标为<0.5,但该试验设计均考虑提高压实性能,因此所有细集料级配设计均贴近禁区设计,因此FA 值较大。
3 结 论a.通过Superpve25,Superpve19和Superpave12.5对比认为Superpave 级配设计主要是控制关键筛孔2.36mm 和0.075mm 的通过量。
b.油石比和0.075mm 通过量均随最大公称粒径的降低而略有提高。