浅析sup改性沥青混凝土配合比设计要点

曹 燕

(南通市顺通公路交通工程检测有限公司， 江苏 南通 226371)

0 引言

近几年来南通干线公路上面层大多数采用了SUP-13改性沥青混凝土，从使用情况来看，该沥青混合料耐久性、高温稳定性和低温抗裂性较好。路用性能的好坏与混合料的配合比设计息息相关，是确保路面质量的前提。因此，本文通过作者的工作实践并结合现行规范及有关资料，浅析 sup改性沥青混凝土配合比设计要点。

1 Sup13 改性沥青混合料设计概况

1.1 原材料

1#、2#、3#集料为安徽中正产玄武岩，4#料为安徽中正产石灰岩，沥青为南通通沙产SBS改性沥青，镇江丹徒产石灰岩矿粉。沥青、粗细集料等原材料的标准均达到了《公路沥青路面施工技术规范》( JTG F40-2004)的要求，同时达到了施工图设计及合同文件的要求。

1.2 配合比设计

首先选出粗、中、细三个级配，然后根据经验油量成型试件，使沥青混合料空隙率为4.0%左右。计算沥青混合料其他体积性质。

1.3 最佳沥青用量的选择

依照既往施工经验，以及对沥青用量各级配的初步测算，本次成型试件选用的沥青用量为4.85%。旋转压实仪设定的单位压力为0.6MPa，最初、设计、最大压实次数分别为8次、100次、160次。得到如下试验数据：初始、设计压实次数的压实度分别为85.58%、96.00%，最大理论相对密度=2.598，经验沥青用量（%）=4.85，VMA（%）=14.41，VFA（%）=72.2，粉/有效沥青比例=1.25，初始次数压实度（%）=85.58，均符合设计规范要求。

1.4 选择设计级配的沥青用量

根据高性能沥青路面（简称 Superpave ）的设计规范，我们将沥青用量以 Pb（Pb%=4.85）为基准，再选择Pb±0.5%（4.35%、5.35%）、Pb+1%（5.85%），共计四种用量。本次级配沥青用量的试验选择压实次数时，我们将其设定为设计次数，即N设计=100，得出如下试验数据：沥青用量(%)=4.85，初始压实度（%）=85.64，设计压实度（%）=95.98，最大理论相对密度=2.598，VMA（%）=14.44，VFA（%）=72.2，矿粉/有效沥青比例=1.224，初始压实度（%）=85.64，均符合设计规范要求。

1.5 沥青用量验证

空隙率在 4%的情况下，最佳沥青用量值为 4.852%，成型试件最终选择Pb=4.85%。试验数据如下：VMA（%）=14.42，VFA（%）=72.3，F/A=1.224，初始压实度（%）=85.70，最大压实度（%）=97.11，动稳定度（次/mm）=4504，残留稳定度S0（%）=89.8，冻融劈裂试验TSR（%）=86.8， -10℃小梁弯曲试验破坏应变（με）=2911，均符合设计规范要求。

1.6 试拌试铺验证

试拌是检验配合比的比例是否能够适合拌合楼生产，同时可以检验拌合楼的工作状态。按确定的配合比矿料级配比例做为生料的上料比例，按确定的生产配合比矿料级配比例及沥青用量做为热料仓的进料比例，在拌合楼试拌混合料并对混合料进行检测，检测项目包括；抽提、旋转压实，最大理论密度（计算法），检测结果应与配合比数据相吻合。试验路段我们选取该配比的混合料，通过现场和试验室同步检测的方法，对该混合料进行检测。现场我们通过铺填、压实、成型等过程的外观检测方式，试验室根据规范要求的数据，在现场或者拌合楼里采集少许试样，进行试验，同时结合第二天现场检测，混合料试验结果均满足设计要求。

2 Superpave沥青混合料配合比设计注意事项

2.1 Superpave沥青混合料选取时要充分考虑其抗车辙能力，在本次级配设计中我们选取了 3种级配，目的是为达到最佳级配提供充分的数据支持。在初始压实次数、最大压实次数下规定的最大压实度，能够充分保证混合料抗车辙能力、提高混合料的稳定性。

2.2 Superpave沥青混合料同于AC型混合料相比优势明显，具体体现在级配组成和施工中极少的离析现象的产生上，之所以很少出现离析现象，主要是因为Superpave沥青混合料中间料饱满，正是因为这些优势，沥青混合料的路用性能大大提高。

2.3 影响改性沥青的使用因素很多，例如：当地气候条件、交通状况等，根据交通量不同，试件成型的压实次数也相应不同，试验条件一经确定，要严格进行控制。

2.4 做好级配的选择工作。矿料的级配选择会直接影响到改性沥青路面材料的使用性能，改性沥青路面材料的高温稳定性一个重要的决定因素就是选择级配，因此如果想要改性沥青路面材料有一种非常好的性能，能够具备极强的挤压的能力就必须要将矿料的级配工作做好，要把它当作是此事件中的重要的一件事情。

2.5 粉料比的工作同样能够影响到沥青路面材料的使用效果，它会影响到沥青路面材料的体积指标，在配合比和生产的过程中必须要考虑一下是否达到了相关的数据要求，如果没有就立即做出相应的解决措施来，沥青成分的含量一定要大于粉料的含量，一定要把握好比例关系。

2.6 Superpave沥青混合料选用指标时选择的是体积法设计的方法。影响混合料的路用性能因素很多，其中比较重要的指标和因素包括沥青量、矿料与配合比、填料量、空隙率等，这也是沥青混合料选择体积法设计的重要原因之一。而在对混合料指标最终验证时，我们同时结合了马歇尔设计方法与体积法，从而确保沥青混合料达到设计要求。

2.7 沥青混合料能否达到设计要求、满足各项指标，其中最重要的一环在于原材料的质量。所以在原材料的选择时，我们不仅要关注原材料的质量，同时更要严格控制原材料的颗粒级配、颗粒粒径（0.075mm）含量达到规范及设计要求。

2.8 进入料场的材料要有专人专职保管，以防进入现场的原料出现雨水淋湿、二次污染等情况的发生。细集料遇水可能会出现黏成一团的现象，那么在拌合楼物料使用过程中将严重影响生产效率，所以要对料场提出整体硬化的要求，还需要辅以搭棚、防雨等措施。同时，矿料应做好分类，不同颗粒级配的原材料不应混杂堆放，如果出现混杂堆放的情况，不同级配的混合料在拌和时掺杂，将会影响拌和效率，影响试验结果。除此之外，矿料堆放也要进行合理规划，用料多的矿料应靠近拌合楼，方便机器设备上料，减少时间成本，节省资源。用料量较少的矿料可以适当离拌合楼远些。

3 结束语

本篇文章的主要浅析SBS改性沥青混凝土的配合比设计要点，使设计人员掌握设计步骤和设计方法，共同探讨了设计时需要的注意事项， 优化 superpave沥青混合料设计，有效增加SBS改性沥青路面的使用年限，为公路可持续发展的作出贡献。