当前课程知识点：道路工程材料 > 第五章 普通沥青混合料 > 第6节 Superpave组成设计方法 > Video
同学们 大家好
在上一讲我们讲解了
普通沥青混合料的马歇尔设计方法
今天我们讲解普通沥青混合料
Superpave设计方法
主要包括如下四个方面的内容
所谓Superpave设计方法是
美国1987年批准了国家公路战略研究计划
于1993年形成的沥青与沥青混合料方面的
系统性的研究成果
其全称为Superior Performing Asphalt Pavements
所谓的高性能沥青路面的简称
Superpave的全部内容包括
性能基础上面的沥青胶结料技术规范
就是上一讲我们给大家介绍的
沥青PG分级
以及沥青混合料的设计体系
具体包括0.45次方级配图
和旋转压实方法
更包括正在进一步发展当中的性能预测体系
在Superpav进行沥青混合料的组成设计当中
采用0.45次方级配图
进行矿质混合料的组成设计
其纵坐标为集料质量的通过百分率
但是横坐标为集料粒径的0.45次方
在0.45次方级配图当中
有两个关键的控制要素
所谓的控制点和禁区
控制点是级配曲线
必须通过的几个特定的尺寸范围
禁区为最大密度线附近
0.3-2.36mm范围里面不希望级配通过的区域
Superpave控制点和禁区代替了
马歇尔设计法里面的级配范围
一般认为 级配通过禁区的混合料
对沥青用量比较敏感
在施工中容易产生推挤
在使用过程当中
抵抗变形的能力较差
但最近的研究表明
禁区能避则避
如果细集料棱角性
混合料体积指标满足设计要求
即使通过禁区混合料也是可以接受的
确定了矿质混合料组成设计方法以后
按照0.45次方图至少选用三种实验级配
首先预估一个沥青用量
在该沥青用量下
对每种级配准备四个试件
两个用于压实 两个用于测量最大理论密度
进行分析混合料体积指标
并与Superpave沥青混合料的设计标准做比较
只要符合标准要求
该级配就可以确定为设计级配
确定好设计级配以后
以0.5%为间隔 选用五个沥青用量
旋转压实成型试件
计算在设计压实次数下所对应的空隙率
矿料间隙率和沥青饱和度等体积参数
以空隙率为4%所对应的沥青用量
作为设计沥青用量
在该沥青用量下
检验矿料间隙率 沥青饱和度是否满足标准要求
同时需要检验粉胶比是否介于0.6-1.2之间
确定好设计沥青用量以后
再成型高95mm 空隙率为7%的试件
在不同条件下进行其劈裂强度的测试
计算其劈裂强度比
要求劈裂强度比大于80%
如果水敏感性检验不符合要求
则需重新设计 或者重新选择原材料
上述即为Superpave沥青混合料设计方法的主要过程
我们可以将Superpave设计方法
与马歇尔设计方法做一定的对比分析
首先从沥青标准来看
歇尔设计方法以针入度分级为依据
Superpave设计方法以PG分级为依据
针入度分级体系是一种经验性的
条件性的分级标准
但是其方法和仪器相对简单 易于普及
在一定程度上
可以满足对沥青路面质量控制的要求
目前美国 欧盟
澳大利亚 日本等国家的现行标准中
仍然保留了针入度分级体系
PG分级基于道路所在地区的气候特点
仪器价格相对较贵
操作相对复杂 技术性高
虽然在北美比较普及
但是其他国家正在进一步的研究和认识当中
在级配设计方面
马歇尔设计方法以泰波公式进行级配设计
Superpave设计方法以0.45次方图
进行级配设计
这两种级配设计方法
都是基于最大密实度理论而依据的方法
但是泰波公式通过指数变化
0.3或者0.7确定级配范围
Superpave设计方法通过控制点和禁区
来确定级配范围
但是0.45次方图当中的禁区
目前来看仍然存在着一定的争议
在成型方法方面
马歇尔设计方法采用击实成型
容易将某些颗粒击碎
而改变了混合料的级配组成
其击实方法不能模拟
压路机和行车荷载的搓揉 碾压作用
不适用于开级配沥青混合料
同时在混合料制件过程当中
没有老化过程与现场施工条件不吻合
Superpave设计方法采用旋转压实成型
其压实条件与交通量的关系更为密切
不同交通量下所对应的压实参数如表所示
同时 旋转压实更接近现场的压实过程
更减少了集料在压实过程当中的破碎
不改变矿质混合料的级配组成
更增加了短期老化 增加了试件尺寸
其直径为150㎜ 高一般为110㎜
适用于多种级配类型的沥青混合料
在最佳沥青用量确定方面
马歇尔方法的最佳沥青用量
确定方法较为繁琐
其中 空隙率并不固定
而Superpave设计方法以空隙率为4%所对应的
沥青用量为设计沥青用量
其设计沥青用量的确定过程相对简单
鉴于在特定工程当中
沥青混合料设计时
设计空隙率为4%或者某一个定值
对于我国南方湿热地区
沥青路面既要防止夏季高温车辙
也要防止雨季水损害而言
更具有重要的意义
在是否老化方面
马歇尔设计方法没有短期老化
而Superpave设计方法
对混合料有一定的短期老化
老化以后 沥青混合料呈硬化趋势
空隙率变大 稳定度变大 流值变小
对其后续的体积指标评价
是有一定的影响的
建议马歇尔设计方法当中增加短期老化过程
上述即为本讲
沥青混合料Superpave设计方法的主要内容
下一讲我们讲解
沥青玛蹄脂碎石混合料的组成设计方法
让我们下一讲再见
-绪论
--绪论
-第1节 岩石的组成、分类
--Video
-第1节 岩石的组成、分类--作业
-第2节 岩石性质与技术等级
--Video
-第2节 岩石性质与技术等级--作业
-第3节 集料分类和物理性质
--Video
-第3节 集料分类和物理性质--作业
-第4节 粗、细集料和矿粉特性
--Video
-第4节 粗、细集料和矿粉特性--作业
-第5节 集料筛分、级配与级配理论
--Video
-第5节 集料筛分、级配与级配理论--作业
-第6节 集料组成设计方法
--Video
-第6节 集料组成设计方法--作业
-第1节 石灰
--第1节 石灰
-第1节 石灰--作业
-第2节 水泥的定义、组成、水化及硬化
-第2节 水泥的定义、组成、水化及硬化--作业
-第3节 硅酸盐水泥的技术性质
-第3节 硅酸盐水泥的技术性质--作业
-第4节 硅酸盐水泥的强度与技术标准
-第4节 硅酸盐水泥的强度与技术标准--作业
-第5节 硅酸盐水泥的腐蚀与防止
-第5节 硅酸盐水泥的腐蚀与防止--作业
-第6节 粉煤灰及其他工业废渣
-第6节 粉煤灰及其他工业废渣--作业
-第1节 分类、工艺组成及胶体结构
-第1节 分类、工艺组成及胶体结构--作业
-第2节 密度及绝对黏度
-第2节 密度及绝对黏度--作业
-第3节 相对黏度（针入度、软化点）
-第3节 相对黏度（针入度、软化点）--作业
-第4节 低温及感温性
--沥青延度演示视频
-第4节 低温及感温性--作业
-第5节 加热稳定性
-第5节 加热稳定性--作业
-第6节 改性沥青
--第6节 改性沥青
-第6节 改性沥青--作业
-第7节 沥青分级及技术要求
-第7节 沥青分级及技术要求--作业
-第8节 乳化沥青、泡沫沥青
-第8节 乳化沥青、泡沫沥青--作业
-第1节 水泥混凝土的组成及特点
-第1节 水泥混凝土的组成及特点--作业
-第2节 新拌水泥混凝土的工作性
-第2节 新拌水泥混凝土的工作性--作业
-第3节 水泥混凝土的强度特征
-第3节 水泥混凝土的强度特征--作业
-第4节 水泥混凝土的变形特性
-第4节 水泥混凝土的变形特性--作业
-第5节 水泥混凝土的耐久性
-第5节 水泥混凝土的耐久性--作业
-第6节 普通水泥混凝土组成设计
-第6节 普通水泥混凝土组成设计--作业
-第7节 水泥混凝土外加剂
--水泥混凝土外加剂
-第7节 水泥混凝土外加剂--作业
-第8节 新型水泥混凝土
--新型水泥混凝土
-第8节 新型水泥混凝土--作业
-第1节 组成结构与强度形成原理
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-第1节 组成结构与强度形成原理--作业
-第2节 基本路用性能
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-第2节 基本路用性能--作业
-第3节 体积参数与技术要求
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-第3节 体积参数与技术要求--作业
-第4节 原材料的技术要求和选用方法
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-第4节 原材料的技术要求和选用方法--作业
-第5节 Marshall组成设计方法
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-第6节 Superpave组成设计方法
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-第6节 Superpave组成设计方法--作业
-第7节 SMA沥青混合料组成设计方法
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-第7节 SMA沥青混合料组成设计方法--作业
-第8节 沥青混合料再生及组成设计方法
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-第8节 沥青混合料再生及组成设计方法--作业
-第1节 钢材的冶炼与分类
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-第1节 钢材的冶炼与分类--作业
-第2节 钢材的技术性质
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-第2节 钢材的技术性质--作业
