2　瀝青混合料設(shè)計

2.1　瀝青混合料設(shè)計方法

　　當(dāng)今國際上最廣泛應(yīng)用的設(shè)計方法是馬歇爾設(shè)計方法和Superpave設(shè)計方法 。應(yīng)該說這二種方法的設(shè)計理論和設(shè)計指標(biāo)從本質(zhì)上來說是相同的，它們共同強調(diào)的是瀝青混合料體積性質(zhì)指標(biāo)。它們的根本區(qū)別是在于瀝青混合料設(shè)計中試件的成型方法。通常認(rèn)為Superpave試件搓揉成型方法比馬歇爾擊實成型方法更接近瀝青路面現(xiàn)場施工的實際情況。我國現(xiàn)行《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ032－94）中規(guī)定的設(shè)計方法是馬歇爾設(shè)計方法。在“十五”初期，針對江蘇省高速公路瀝青路面使用的所有石料進(jìn)行了馬歇爾設(shè)計方法和Superpave設(shè)計方法比較，探討了Superpave設(shè)計方法和馬歇爾設(shè)計方法的內(nèi)在聯(lián)系和區(qū)別。根據(jù)江蘇省現(xiàn)有試驗條件，嘗試了目標(biāo)配合比采用Superpave設(shè)計方法，現(xiàn)場施工控制采用馬歇爾技術(shù)指標(biāo)的方法，為Superpave在我省大面積推廣積累了成功的經(jīng)驗。

2.2　瀝青混合料級配優(yōu)化設(shè)計

　　“九五”期間，江蘇省高速公路瀝青路面的混合料級配設(shè)計原則，主要是依據(jù)規(guī)范規(guī)定取級配范圍中值的方法，但發(fā)現(xiàn)細(xì)集料偏多，抗車轍能力較低。另一方面由于現(xiàn)行規(guī)范級配要求易造成各種集料比例不當(dāng)，容易導(dǎo)致瀝青混合料離析，使路面質(zhì)量不均勻。“十五”初期，江蘇省高速公路鋪筑了大量的比對試驗段，從而調(diào)整了級配設(shè)計原則。這個原則的核心是：級配是通過試驗做出來的，而不是通過查表或數(shù)學(xué)運算計算出來的。一個優(yōu)良的級配首先是目標(biāo)配合比的各項體積性質(zhì)指標(biāo)滿足規(guī)范要求，其次是這個級配施工操作方便，不易離析。在此基礎(chǔ)上，江蘇省提出了改進(jìn)型AC－25I和改進(jìn)型AC－20I級配范圍。這兩種級配在“十五”初期江蘇高速公路瀝青路面建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用，使用效果良好。

2.3　瀝青混合料體積性質(zhì)指標(biāo)

　　瀝青混合料設(shè)計體積性質(zhì)指標(biāo)是瀝青路面使用品質(zhì)的重要影響因素，瀝青混合料的體積性質(zhì)不僅和原材料、級配、油石比有關(guān)，還與瀝青混合料的試件成型方法、試驗溫度、擊實（旋轉(zhuǎn)壓實）次數(shù)緊密聯(lián)系。美國Superpave設(shè)計方法的體積性質(zhì)指標(biāo)是從馬歇爾設(shè)計方法的體積指標(biāo)移植過來的。對重交通道路來說，采用0.6MPa壓力，旋轉(zhuǎn)壓實100次的壓實功大大高于馬歇爾擊實75次。其結(jié)果是對于同一瀝青混合料馬歇爾設(shè)計方法的VMA滿足要求，而Spuerpave設(shè)計方法得到的VMA過小不滿足要求。因此目前完善了VMA指標(biāo)要求，規(guī)定了VMA的最小值，同時也規(guī)定了VMA的最大值。

　　我國現(xiàn)行瀝青路面規(guī)范沒有把VMA作為一個強制性指標(biāo)，事實上VMA是影響瀝青路面使用品質(zhì)最主要的體積性質(zhì)指標(biāo)。建議今后在高速公路瀝青路面建設(shè)中把VMA作為瀝青混合料設(shè)計的強制標(biāo)準(zhǔn)。

　　瀝青混合料體積性質(zhì)指標(biāo)中的另一個重要指標(biāo)是空隙率，我國現(xiàn)行的瀝青路面設(shè)計規(guī)范和施工規(guī)范對空隙率的定義要求都不夠明確，嚴(yán)重影響和制約了我國瀝青路面技術(shù)的發(fā)展。事實上瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計時，要說明最佳油石比對應(yīng)的空隙率為設(shè)計空隙率，對于具體的工程來說，它應(yīng)該是一個定值。每天拌和樓生產(chǎn)的混合料擊實的馬歇爾試件空隙率可有一個波動范圍，比如說為設(shè)計空隙率±0.5％，在這個范圍的空隙率是可以接受的。而路面現(xiàn)場空隙率其波動范圍可更大一些，比如空隙率為3～7％或4～8％。在“十五”初期，江蘇省高速公路明確了最佳油石比設(shè)計空隙率中、下面層為3～4.5％，上面層設(shè)計空隙率為3.5～5％，并要求每天拌和樓生產(chǎn)的馬歇爾試驗空隙率滿足這些要求，瀝青路面現(xiàn)場空隙率為3～7％。

　　瀝青混合料飽和度指標(biāo)是可以通過VMA和空隙率計算出來的，我國現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定的飽和度70～85％數(shù)值過大，而國際上大多數(shù)國家重交通瀝青路面的混合料設(shè)計飽和度是65～75％。江蘇省“十五”初期鋪筑的Superpave瀝青路面其飽和度大都滿足此范圍，一年多的使用表明這些路段明顯好于飽和度為70－85％的路段。我國正在修訂的瀝青路面規(guī)范擬把重交通道路瀝青路面飽和度改為65～75％，這個修正是合理的。