2　瀝青混合料設計

2.1　瀝青混合料設計方法

　　當今國際上最廣泛應用的設計方法是馬歇爾設計方法和Superpave設計方法 。應該說這二種方法的設計理論和設計指標從本質上來說是相同的，它們共同強調的是瀝青混合料體積性質指標。它們的根本區別是在于瀝青混合料設計中試件的成型方法。通常認為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場施工的實際情況。我國現行《公路瀝青路面施工技術規范》（JTJ032－94）中規定的設計方法是馬歇爾設計方法。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行了馬歇爾設計方法和Superpave設計方法比較，探討了Superpave設計方法和馬歇爾設計方法的內在聯系和區別。根據江蘇省現有試驗條件，嘗試了目標配合比采用Superpave設計方法，現場施工控制采用馬歇爾技術指標的方法，為Superpave在我省大面積推廣積累了成功的經驗。

2.2　瀝青混合料級配優化設計

　　“九五”期間，江蘇省高速公路瀝青路面的混合料級配設計原則，主要是依據規范規定取級配范圍中值的方法，但發現細集料偏多，抗車轍能力較低。另一方面由于現行規范級配要求易造成各種集料比例不當，容易導致瀝青混合料離析，使路面質量不均勻。“十五”初期，江蘇省高速公路鋪筑了大量的比對試驗段，從而調整了級配設計原則。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學運算計算出來的。一個優良的級配首先是目標配合比的各項體積性質指標滿足規范要求，其次是這個級配施工操作方便，不易離析。在此基礎上，江蘇省提出了改進型AC－25I和改進型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中得到了廣泛應用，使用效果良好。

2.3　瀝青混合料體積性質指標

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

　　我國現行瀝青路面規范沒有把VMA作為一個強制性指標，事實上VMA是影響瀝青路面使用品質最主要的體積性質指標。建議今后在高速公路瀝青路面建設中把VMA作為瀝青混合料設計的強制標準。

　　瀝青混合料體積性質指標中的另一個重要指標是空隙率，我國現行的瀝青路面設計規范和施工規范對空隙率的定義要求都不夠明確，嚴重影響和制約了我國瀝青路面技術的發展。事實上瀝青混合料目標配合比設計時，要說明最佳油石比對應的空隙率為設計空隙率，對于具體的工程來說，它應該是一個定值。每天拌和樓生產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計空隙率中、下面層為3～4.5％，上面層設計空隙率為3.5～5％，并要求每天拌和樓生產的馬歇爾試驗空隙率滿足這些要求，瀝青路面現場空隙率為3～7％。

　　瀝青混合料飽和度指標是可以通過VMA和空隙率計算出來的，我國現行規范規定的飽和度70～85％數值過大，而國際上大多數國家重交通瀝青路面的混合料設計飽和度是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。