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1、 毕 业 设 计（论 文） 题 目：关于Superpave沥青混合料配合比设计浅谈 系 部： 路桥工程系 专业名称： 高等级公路维护与管理 班 级： 102031 学号： 32 姓 名： 指导教师： 完成时间： 2013 年 5 月 6 日南京交通职业技术学院印制关于Superpave沥青混合料配合比设计方法探讨【摘要】Superpave沥青混合料设计方法是一种新型的混合料设计方法，从目前国内的 应用来看，它较传统的马歇尔设计方法沥青混合料性能有较大的改善。本文以试验为基础，结合以往一些Superpave沥青混合料设计经验，以245省道宿迁段S245-B1B2B3-LM标工程为参照，并依据Su
2、perpave沥青混合料设计实例，从Superpave沥青混合料的目标配合比设计、生产配合比设计及配合比验证几个方面进行探讨，以求指导Superpave沥青混合料路面设计与施工。 【关键词】Superpave；优缺点；目标配合比设计；生产配合比设计；配合比验证。About the Superpave asphalt mixture design method discussed in this paper【 abstract 】 Superpave asphalt mixture design method is a new kind of mixture design method, fro
3、m the current domestic application of view, it is the traditional Marshall design method of asphalt mixture performance is improved, effectively preventing the early damage of asphalt pavement. But because it is a kind of new asphalt mixture design method inevitably has some defects. In this paper,
4、on the basis of test, on the basis of Superpave asphalt mixture design example, from the goals of Superpave asphalt mixture proportion design, production design and production mix proportioning validation aspects were discussed, in order to guide the design and construction of pavement.【 key words 】
5、 the road engineering; Superpave; Compare the advantages and disadvantages; Target mixture ratio design; Production design of mix proportion; Of validation.目 录前 言11.Superpave设计方法与马歇尔设计方法的比较 2 1.1 Superpave设计方法较传统的马歇尔设计方法的优势 2 1.2 Superpave 设计方法较传统的马歇尔设计方法的劣势 32.245省道Superpave25沥青混合料目标配合比设计4 2.1 工程概况
6、 4 2.2 设计依据 4 2.3 原材料4 2.4 设计矿料结构的选择 6 2.5马歇尔试验结果汇总表12 2.6 性能验证试验 12 2.7 目标配合比设计结论 13 3.245省道Superpave25沥青混合料生产配合比设计14 3.1沥青混合料生产配合比设计与目标配合比设计之间的联系14 3.2 目标配合比设计结果14 3.3 生产配合比级配调试 15 3.4 沥青用量确定19 3.5 马歇尔试验结果汇总表 19 3.6 性能验证试验 20 3.7 生产配合比设计结论 20 4.结束语 21致谢 22参考文献 23南京交通职业技术学院毕业论文前 言1987年美国公路战略研究计划(SH
7、RP)进行一项为期五年耗资5000万美元的沥青课题研究，旨在制定一个新的沥青和沥青混合料规范、试验、设计方法和评价体系。SHRP沥青课题的最终研究成果称为Superpave，即高性能沥青路面，包括胶结料规范、混合料设计体系和混合料性能分析方法。美国联邦公路局（FHWA）负责推广Superpave，并得到了AASHTO的全力支持。至1998年，除加州和内华达州，在其余各州新的胶结料性能规范已全面取代了针入度规范和粘度规范，美国有近40个州采用Superpave混合料设计方法取代马歇尔混合料设计方法。目前我国的Superpave技术的引进和应用较为普遍，国内许多单位都纷纷购买购买和采用Superp
8、ave体系的设备和仪器，Superpave沥青胶结料规范和混合料设计规范在许多项目中已被应用。从实际路面运营的效果来看，其展现出比传统的AC类沥青混合料很多性能上的优势，有效的防止了沥青路面早期损害的发生。本文基于已有的研究，以试验为基础，依据Sup25改性沥青混合料配合比设计实例对Superpave混合料设计方法进行探讨。1.Superpave设计方法与马歇尔设计方法的比较11 Superpave设计方法较传统的马歇尔设计方法的优势 沥青的选用考虑了温度的明感性，对温度的要求和基质沥青的要求比马氏要高，它使用的是沥青胶结料规范，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
9、短期和长期老化后的性能。 增加了粗集料的含量，“马歇尔”粗集料的含量为5060%，而SUPERPAVE粗集料用量为6070%，而且4.759.5毫米的用量增加，分布比较均匀，明显的增加了抗车辙能力。 能够适应更大的集料粒径，我国现在使用的4英寸的“马歇尔”击实仪，实际上只能适应最大公称粒径只有19毫米的混合料，不管是ASTM或AASHTO的试验规范，或者是我们国家的试验规范JTJ052都是这样规定的，但这一点却被人们忽略了。SUPERPAVE是用了150毫米直径试件解决了适应最大公称粒径25mm，甚至最大公称粒径37.5mm的集料的问题。SUPERPAVE增加了一个2小时的短期老化时间，这跟生
10、产实际情况是很符合的。试件拌和后立即测定的体积性质与2小时短期老化后的体积性质是完全不一样的。 SUPERPAVE增加了粉胶比的指标，虽然经典的马歇尔设计方法，如沥青协会MS2手册中也没有这个指标，但是美国的联邦公路局1988年在它的内部一个指南沥青混合料生产和控制中明确提出了这个要求。这个指标十分重要，在SUPERPAVE技术要求中细级配混合料要求0.61.2，粗级配为0.81.6，在其范围之内，较大的值混合料径度也大，但是超过了这个最大值，粉太多，沥青胶结料太少，这个混合料就不粘，稳定性就差了。小于粉胶比的下限，沥青用量偏多，粉太少，这种混合料也是不稳定的。因此一定要符合这个规范要求。 另
11、外，在粉胶比计算中，使用了有效沥青用量的概念，也就是说，集料会吸收一部分沥青，吸收的这部分沥青对混合料来说是不起作用的。我们过去规范限制使用吸水率大于2%的集料，就是因为我们无法考虑吸收沥青，吸水率大了，吸收沥青也多了。现在新规范考虑了吸收沥青，所以集料吸水率也放宽到3%（高速公路表面层除外）。而美国允许的吸水率标准是45%的州就占了65%。1.2 Superpave设计方法较传统的马歇尔设计方法的劣势 设计沥青量偏低。从国外的研究资料和近年我国国内的施工实践经验来看superpave设计的沥青用量偏低约0204点，路面有渗水引起的病害，如松散、坑洞等现象，用油量偏小，导致混合料密度偏大，现场
12、压实较困难，路面的空隙率较大，影响路面耐久性。 设计限制区不合理。设计规范设计限制区03236或475之间细集料不能通过这一区域，也就是常被称为“驼峰”级配，这种设计出的混合料在施工过程中较难压实，且抗拉永久变形能力差。 设备相对昂贵和设计过程相对复杂。购一台旋转压实仪设备费用约二十万元，每个工程工地都配较难，因此该方法推广起来较难， 目前只停留在体积法阶段，并未能与沥青混合料路用性直接挂起钩来，设计过程公式较多较复杂，需要花费时间较长，设计过程没有完全按设计规定的步骤进行，设计过程过于理想化。2.245省道Superpave25沥青混合料目标配合比设计2.1工程概况 245省道宿迁段S245
13、-B1B2B3-LM标属于国家一级公路工程项目，施工标段K50+400-K76+478.946，全长26.079公里，该标段位于淮河平原腹部，属黄河冲积平原，地表质为砂土与粘土各半。地基承载力为812T/。土层厚4M以上。深层土为淤质土，承载力47T/，土层为6M以下；气候属北亚热带季风性气候，地面高程在1011M之间，地下水位较高。本标段下面层采用Superpave25沥青混合料，上面层采用AC-13C沥青混合料。2.2设计依据 1、公路沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004） 2、公路工程集料试验规程（JTG E42-2005） 3、公路工程沥青混合料试验规程（JTG E20-2011） 4、245省道宿迁段S245-B1B2B3-LM施工设计图纸
