浅析Superpave高性能沥青混合料质量控制

摘要：通过在工程实践中对Superpave高性能沥青混合料的运用，浅述Superpave高性能沥青混合料的质量控制要点，并结合实践经验提出了相关参考意见。

关键词：Superpave高性能沥青混合料 ；质量控制 ；浅析

中图分类号：TU535 文献标识码： A

近年来Superpave高性能沥青混合料在江苏高速公路及干线公路沥青路面上得到了广泛的运用，并取得了良好的路面使用效果。由本人了解Superpave高性能沥青混合料的高速公路以及干线公路有：2001年连徐高速公路CDE-26标，中、下面层Sup20、Sup25沥青路面施工；2003年在锡宜高速公路X22标，上中下Sup13、Sup20 、Sup25沥青路面施工；2004年在沪宁高速扩建工程LM6标，中、下面层Sup20、Sup25沥青路面施工, 2005年在321国道常州段，上中下Sup13、Sup20 、Sup25沥青路面施工，2006年淮盐高速公路YC23标，中、下面层Sup20、Sup25沥青路面施工；2007年340省道上中下Sup13、Sup20 、Sup25沥青路面施工；泰州长江大桥北接线下面层Sup25沥青路面施工。这几条高速公路及干线公路竣工通车后，行车效果良好。

Superpave高性能沥青混合料的特点是粗集料骨架结构强、均匀性好、水稳定性好。它以消除传统AC-25沥青混合料容易产生离析以及骨架嵌挤不完整的弊端，进一步提高沥青路面的均匀性和沥青混凝土中粗集料之间的相互嵌挤能力,有效增强沥青路面抵抗车辙的能力，从而延长沥青混凝土路面的使用寿命。

一、Superpave配合比设计理念

Superpave采用了全新的沥青混合料设计方法，采用旋转压实仪成型试件，依据沥青混合料初始（8次），设计（100次）和最大（160次）旋转压实次数时的毛体积相对密度以及设计（100次）压实次数的空隙率，矿料间隙率，沥青饱和度、粉胶比进行沥青混合料的配合比组成设计。

1、Superpave设计过程中要正确选择沥青胶结料性能等级（PG），不同级别胶结料的区别在于满足要求的温度是不同的，它的两个温度分别反映出沥青粘结料抵抗高温车辙变形能力以及抵抗低温开裂的性能。因此沥青胶结料应根据各地区的高温及低温温度情况来选择粘结料等级。

2、粗细集料的选择：除了常规的技术指标满足规范要求外，更需要有较好的棱角性，其组成的沥青混合料具有较高的内部摩擦力以及较强的抗车辙能力。

3、根据Superpave设计集料级配要求，初选粗中细三个级配，其合成级配必须从级配控制点之间通过并避开级配限制区，Superpave采用限制区是为了避免混合料含有高比例细料，并避免合成级配走最大理论密度线，因为通常走最大理论密度线不具有较好的VMA，这种合成级配会导致混合料变软，在施工过程中经常暴露出压实问题，并且成型路面的抗变形能力将会减弱。因此选择合适的集料结构对保证集料形成骨架、增强抵抗永久变形的能力、提高混合料耐久性至关重要。

4、对三种初选级配进行旋转压实试件的成型与压实：Superpave旋转压实试验，一组一般成型压实两个试件，对压实试件通常不低于4700g的混合料质量就足够了。制作试件的混合料一般需要进行短期老化2小时后进行试验。在压实过程中荷载加载系统将保持600Kpa的常压力，压实将进行到N设计（100次）或N最大（160次）后完成。然后对成型试件进行体积指标测算，选择其中一组各项指标都符合Superpave设计要求的合成级配作为设计级配。

二、Superpave主要体积指标计算

Superpave设计中计算的物理性能指标有：总的集料合成毛体积密度Gsb、空隙率VV、矿料间隙率VMA、沥青饱和度VFA、粉胶比DP

公式一：Gsb＝( P1+P2+……PN)/(P1/G1+ P2 / G2+……+ PN /GN)

P1P2PN＝单个集料占整个集料质量百分率

G1 G2 GN＝单个集料（粗、细集料）的毛体积相对密度。

公式二：VV=(1-rmb/rt)*100

rmb为试件的毛体积密度

rt为试件的最大理论密度

公式三：VMA=100-( Gmb×Ps)/ Gsb

Gmb＝压实混合料毛体积相对密度，Ps＝集料用量占混合料总质量百分率

公式四：VFA=(VMA-VV)/VMA*100

公式五：Gse=(100-Pb)/(100/Gmm-Pb/Gb)

Pba=100*((Gse-Gsb)/(Gsb*Gse))* Gb

Pbe=Pb-Pba*Ps/100

DP= P0.075/ Pbe

Pb为沥青用量占混合料总质量的百分率，

Gmm为最大理论密度

Pb为沥青用量

Gb为沥青相对密度

Gse为集料有效相对密度

Pba为被吸收的沥青占集料质量的百分率

Pbe为有效沥青用量占混合料总质量的百分率

P0.075＝通过0.075mm筛孔的集料含量

注：粉胶比一般控制在0.6-1.2。

三、Superpave在拌和生产、施工过程中的控制要点

在拌和生产过程中，Superpave沥青混合料的拌和均匀性良好、出料温度通常要比常规沥青混合料的温度要高些。摊铺过程中，应该连续匀速的进行，施工人员不得进入踩踏，调整好螺旋布料器两端的自动料位器，并使料门开度、链板送料器的速度和螺旋布料器的转速相匹配。避免摊铺层出现大的离析现象。对于沥青路面的压实，是施工Superpave高性能路面的难点所在，为保证路面的压实度和平整度，一般初压应在混合料不产生推移、开裂等情况下高温进行振动碾压，复压采用大吨位的胶轮压路机进行高温碾压。目前通过大量实践证明Superpave高性能沥青路面在压实度控制上是完全可以达到规定要求的，但侧向渗水是无法与压实度形成正比关系的，往往压实度达到要求而侧向渗水度超出规定要求。

四、结束语

本人作为一名普通的道路建设者，以上对Superpave结构类型的沥青混合料略进行了说明，文中如有不妥之处，敬请批评指正！

参考文献：交通部公路科学研究所《公路沥青路面施工技术规范》