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向沥青混合料的平衡配合比设计迈进
2020年06月08日    阅读量:1955    新闻来源:昆仑沥青  |  投稿

美国在1980年代末实施公路战略研究计划,Superpave设计方法正是该计划的成功之一。当时,车辙是最常见的路面损坏形式;但如今,根据OldcastleMaterials 在2015年的统计,各种类型的开裂才是导致沥青路面早期损坏的最要原因。

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30多年来,混合料中的材料已经发生了重大变化,不但掺入了高比例的RAP、再生剂和纤维,还应用了各种类型的聚合物改性与温拌技术,之前的混合料配合比设计方法需要做出改变,需要在车辙和抗裂间找到新的平衡沥青网sinoasphalt.com


2015年9月,美国联邦公路管理局(FHWA)混合料与专家工作组成立了均衡配合比设计小组。均衡配合比设计(BalancedMixDesign,简称BMD)是一种沥青混合料配合比设计方法,它在适当的条件下对解决多种病害的试件进行性能试验,并综合考虑混合料的老化、交通量、气候条件等问题。BMD提倡仅使用一种试验就能够表征某种主要的路面损坏形式,而不是从众多的试验方法中做出选择。


专家组确定了三种BMD方法(见下图):通过性能试验进行体积设计、通过性能试验改进体积设计、完全基于性能设计。

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通过性能试验验证体积设计(Volumetric Design with Performance Verification):基本上是在Superpave体积配合比设计方法的基础上加上性能试验。如果混合料不能通过性能试验,就要重复整个配合比设计过程。


通过性能试验改进体积设计(Performance-Modified Volumetric Design):该方法从Superpave配合比设计方法开始,以建立一个初始的集料级配和沥青含量。然后调整配合比,以满足性能试验要求,最终设计可能不需要满足所有的传统Superpave标准。


完全基于性能设计(Performance Design):这种方法跳过了体积配合比设计,直接使用性能试验评估包含不同的集料级配和沥青含量的混合料。可以为沥青结合料和集料的性能设定最低要求;传统的体积标准可以用作非强制性指南,但是不能作为设计标准。这种方法目前没有被使用,但是不失为一个可行的选择。


目前,美国国家沥青技术中心正在各州进行新设计方法的推广和研究。爱荷华州、伊利诺伊州、路易斯安娜州、新泽西州、德克萨斯州和加利福尼亚州已经进行试点。但在性能测试、评判标准以及与Superpave体积设计方法关联性等方面,各州还没有达成统一。即便如此,各州都还是表现出较高的参与积极性,美国联邦公路局也表示将在新框架内不断完善测试程序和评定标准。


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