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Superpave体积配合比设计标准规范AASHTO: M 323-071. 范围1.1. 本Superpave体积配合比设计标准规范利用集料和混合料的特性得出一个热拌沥青（HMA）的现场配合比公式。1.2. 本标准规定了用于Superpave体积配合比设计的粘合料、集料和HMA的最低质量要求。1.3.本标准可能涉及危险的材料、操作和设备。本标准不打算解决所有与其使用有关的安全问题。本程序用户责任是：在使用之前，建立适当的安全和健康规程并确定管理限制因素的适应性。2. 参考文件2.1. AASHTO 标准: M 320, 按性能级配的沥青粘合料 R 35, 热拌沥青(HMA)的Superpave体积设计 T 27, 粗细集料的筛分析 T 164, 从热拌沥青(HMA)定量提取沥青粘合料 T 170, 使用Abson方法，从溶液中回收沥青粘合料 T 176, 使用沙当量试验测定级配集料和土壤中的塑性细料 T 283, 压缩热拌沥青（HMA）对水引起损坏的抗阻 T 304, 细集料未压实的孔隙含量 T 308, 使用点燃法测定热拌沥青（HMA）的沥青粘合料含量 T 312, 通过 Superpave 旋转压实机测定热拌沥青（HMA）样本的密度 T 319, 从沥青混合料中定量提取和回收沥青粘合料2.2. ASTM标准: D 4791, 关于在粗集料中扁平粒、针状粒子或扁平针片状粒子的标准试验方法 D 5821, 测定粗集料中断裂粒子百分率的标准试验方法 2.3. 沥青协会出版物: MS-2, 沥青混凝土和其它热拌型的配合比设计方法2.4. 国家沥青路面协会出版物: IS 128, HMA 路面配合类型选择指导2.5. 其它参考: LTPP季节性沥青混凝土路面温度模式. LTPPBind 3.1 NCHRP 报告 452:在Superpave 配合比设计方法中再生沥青路面的推荐使用: 技术员手册. 国家合作公路研究计划 项目D9-12, 运输研究委员会, Washington, DC, 2001.3. 技术术语3.1. HMA热拌沥青t.3.2. 设计ESALs设计相等(80 kN)单轴负载3.2.1. 讨论设计ESALs 是在20年的期间中在设计车道上的预期工程交通量. 对于超过或少于20年的设计路面，当使用本标准时确定20年的设计ESALs3.3. 空隙(Va) 在压实铺筑混合料集料粒子之间的小气泡总体积，被表示为压实铺筑混合料体积的一个百分数（说明1）。说明1在沥青学会手册中定义的术语，MS-2沥青混凝土和其它热拌型的配合比设计方法。3.4. 在矿物集料中的空隙率 (VMA)在一种压实铺筑混合料（包括空隙含量和有效粘合料含量）集料粒子之间粒间空隙的体积，表示为样本总体积的一个百分数（说明1）。3.5. 用沥青填筑的孔隙率(VFA)粘合料填筑VMA的百分比(有效粘合料体积除以VMA). 3.6. 粒/粘合料的比率 (P0.075/Pbe)以质量计,.通过75-m (No. 200)筛子(P0.075)的部分和有效粘合料含量之间的比率(Pbe)。3.7.公称最大集料规格大于第一个筛子的规格，在这个筛子上保留了10%以上的集料(说明2)。 3.8.最大集料规格大于公称最大集料规格的一种规格（说明2）。说明2在3.7和3.8部分给出的定义仅适用于Superpave配合，它不同于在其它AASHTO标准中发布的定义。3.9. 再生沥青路面 (RAP)被移除和/或被处理的路面材料，包含沥青粘结料和集料。3.10. 主要控制筛 (PCS)对每种公称最大集料规格进行粗细级配混合料之间破裂点界定的筛子。4. 意义和用途4.1. 本标准可以用于选择和评估superpave体积配合比设计的材料。5. 粘合料要求5.1. 粘合料应为一种满足M320要求的性能级配（PG）粘合料，其适应于铺筑工程的现场或是按照合同文件规定的气候和交通负载状况。 5.1.1. 确定在路面以下20mm所测量的每年、7-日平均、最大路面温度的平均和标准的偏差，和在路面及在铺筑工程的现场测量的每年、1-日最大路面温度的平均和标准的偏差。这些温度能使用LTPPBind 3.1 软件测定或指定机构能够供应。如使用LTPPBind软件，当确定粘合料等级时在软件中应选择LTPP高和低的温度模式。实际的现场数据常常不可得到，应使用从最近的气象站获得的代表性数据。5.1.2.选择理想的高-和低-执行温度的设计可靠性。根据机构的规定来确立所要求的设计可靠性。 说明3设计可靠性的选择可能受到材料初始成本和随后发生的维护成本的影响。5.1.3. 通过使用所确定的路面温度，选择满足规定可靠性的符合最低要求的PG粘合料。5.2.根据表格1中指示的等效等级数目增加高温等级以说明在工程现场的预期交通状况。表格1基于车辆速度和交通量的粘合料选择表格中：adjustment to the high-temperature grade of the binder调整到粘结料的高温等级traffic load rate交通负载率design ESALs(million)，设计ESALs（百万）standing现有状况slow慢standard标准a 根据指明的等效等级数目增加高温等级（1级相当于6C)。按照第5部分的规定使用低温等级。b 在设计车道上20年期间的预期工程交通量等级。不考虑道路的实际设计寿命，确定20年的设计ESALs。c 现有交通那里的平均交通速度小于20公里/小时。d 缓慢型交通那里的平均交通速度介于20 to 70公里/小时。e 标准型交通那里的平均交通速度大于70公里/小时。f 考虑增加一个等效等级的高温级别。说明4实际上，避免使用硬于PG82-xx的PG粘结料。在按要求对高温粘结料等级的调整将会导致高于PG82的等级时，应考虑指定一个PG82-xx并将设计ESALs增加一个级次（例如，10 to 30 百万，增加到 30 百万）。5.3. 如果在在混合料中使用RAP，根据表格2调整在部分5.1.3和5.2中选择的粘合料等级，说明RAP粘合料的数量和硬度。配合图表的绘制程序包括在附录中。说明 5作为NCHRP Project 9-12部分所实施的研究表明：在研究中国所使用的高硬度RAP（PG88-4回收后）比中低硬度RAP（分别为PG82-16和PG82-22）对混合沥青粘合料的低温属性会有更大影响。这些数据显示：在表格2中限制性的RAP值根据被回收的RAP粘合料的低温硬度可以被修改。更为详细的内容，可以参考NCHRP 报告 452。表格2再生沥青路面(RAP)混合料所用粘合料的选择指导表格中：Recommended virgin asphalt binder grade推荐的未利用沥青粘合料等级RAP PercentageRAP百分比No change in binder selection在粘合料选择中无变化Select virgin binder one grade softer normal (e.g. select a PG58-28 if a PG 64-22 would normally be used)选择一个比正常较软的未利用沥青粘合料等级Follow recommendations from blending charts遵循混合图表中的建议6. 结合集料要求6.1. 规格要求:6.1.1. 公称最大规格用于HMA面层，结合集料应有4.75到19.0 mm的公称最大规格；用于HMA地下层，则公称最大规格不大于37.5mm。 说明6在国家沥青路面协会的IS128中可以找到关于适当公称最大规格混合料选择的进一步指导。6.1.2. 级配控制点当根据T 11 和 T 27进行测试时，混合集料应符合在表格3中规定的级配要求。表格 3集料级配控制点表格中：Nominal maximum aggregate size公称最大集料规格-control points 控制点(percent passing通过率)Sieve size筛眼孔径 Min最小 Max最大6.1.3. 级配分类当集料通过主要控制筛（PCS）在表格4界定的控制点以下时，混合集料应分类作为粗级配。其它所有的级配应分类作为细级配。表格 4级配分类表格中：PCS control point for mixture nominal maximum aggregate size混合料公称最大集料规格(% passing) 百分率Nominal control sieve公称控制筛Primary control sieve主要控制筛PCS control point，PCS控制点图形1中：Percent passing通过百分率PCS control point，PCS控制点Maximum density line最大密度线Maximum size最大规格Nominal maximum size公称最大规格Sieve opening筛孔，(0.45 power) 功率Figure1-Superpave Gradation Control Points for a 12.5-mm Nominal Maximum Size Aggregate Gradation图形1-12.5-mm 关于公称最大规格集料级配的Superpave 级配控制点6.2.粗集料棱角度要求集料应达到断裂面的百分比要求，其在表格5中作出了规定并依照D5821进行测量。6.3细集料棱角度要求集料应达到细集料的未压实空隙含量要求，其在表格5中作出了规定并依照T304，A方法进行测量。6.4.沙当量要求集料应达到沙当量（粘土含量）要求，其在表格5中作出了规定并按照T176进行测量。6.5.扁平-和-细长要求集料应达到扁平-和-细长要求，其在表格5中作出了规定并按照D4791进行测量，例外情况是：通过9.5-mm筛子和保留在4.75-mm筛子上的材料应被包括在内。将集料颗粒的长度（最长尺寸）和厚度(最小尺寸)对比，使用5:1比率计量集料。6.6.当在混合料中使用RAP时，使用溶剂提取法（T164）或代理机构指定的点火烤箱从RAP中提取RAP集料。在分级、粗集料棱角度、细集料棱角度和扁平-和-细长要求的测定中应包括RAP集料。对于RAP集料，沙当量要求应被放弃，但是应被应用于集料混合物的剩余部分。表格 5Superpave集料一致属性要求表格中：Design ESALs (million),设计ESALs（百万）Fractured faces, 断裂面coarse aggregate, 粗集料percent minimum,最低百分比Depth from surface表面以下的深度Uncompacted void content of fine aggregate, 细集料的未压实空隙含量Sand equivalent, 沙当量Flat and elongated 扁平的和细长的a 在设计车道上20年期间预期的工程交通量等级。不考虑道路的实际设计寿命，确定20年的设计ESALs。b 85/80表示：粗集料的85%有一个断裂面，80%有两个或以上的断裂面。c 这个评判标准不应用于4.75-mm公称最大尺寸的混合料。说明 7如果一个施工层的25%以下时在表面的100mm之内，该层被视为在100mm以下用于混合设计。7. HMA 设计要求7.1.在HMA中的粘合料和集料应符合部分5和6的要求。7.2. 当根据T312被压实时,HMA设计应满足在表格6规定的相对密度、VMA、VFA、和粒到料比率的要求。旋转的初始、设计和最大数规定在R35中。 表格 6Superpave HMA 设计要求表格中：Required relative density,被要求的相对密度Percent of theoretical maximum specific gravity理论最大比重的百分率Voids in the mineral aggregate (VMA)矿物集料中的孔隙率Percent minimum最小百分率Design ESALs (million)，设计ESALs（百万）Nominal maximum aggregate size公称最大集料尺寸Voids filled with asphalt (VFA) range用沥青填筑的孔隙率范围, percent百分比Dust-to-binder ratio range粒到料比率的范围a 设计ESALs是在设计车道上20年期间预期的工程交通量等级。不考虑道路的实际设计寿命，确定20年的设计ESALs。b 对于37.5-mm公称最大规格混合料，所有设计交通等级的指定VFA范围下限应为64%。c 对于4.5-mm公称最大尺寸混合料，粒到料比率应为0.9-2.0.d 对于25-mm公称最大规格混合料，小于0.3百万ESALs的各个设计交通等级的指定VFA范围下限应为67%。e 对于设计交通等级大于3百万ESALs的9.5-mm公