20世紀90年代道路工程界的突出成就,是美國戰略公路研究計劃即夏普(SHRP)計 劃。它歷時五年耗資1.5億美元,提岀了一套全新的瀝青混合料設計方法,即Superpave瀝青 混合料設計體系。它由瀝青結合料規范、混合料設計與分析系統和計算機軟件系統三部分組 成。SHRP瀝青研究項目的研究成果共有21項,瀝青膠結料10項,混合料體積設計3項, 混合料分析和性能預測8項。其中,膠結料規范、彎曲梁流變儀、低溫直接拉伸試驗、高溫 粘度試驗、動態剪切流變儀、短期老化共計6項,以及混合料規范、旋轉壓實機和方法、改 進的最大理論密度試驗方法3項是重點推廣項目,其它則仍屬評價項目,可應用但其可靠性 還需驗證。
該設計體系根據項目所在地的氣候和設計交通量,把材料選擇與混合料設計都集中在設 計方法中。它要求在設計瀝青路面時,要充分考慮在服務期內溫度對路面的影響,要求瀝青 路面在最高設計溫度時能滿足高溫性能的要求,不產生過量車轍°其特點是提出了一套新觀 點:
1. 以使用性能為基礎的瀝青分級方法,并采用新指標、新試驗設備和試驗方法來檢驗瀝 青。一
2. 以體積配合比法進行混合料組成設計。
所謂peipave瀝青混合料體積設計是根據瀝青混合料的空隙率、礦質集料間隙率、瀝青 填隙率等體積特性進行熱拌瀝青混合料設計的。
SHRP混合料設計與分析體系包括三個等級。I級設計稱為瀝青混合料體積設計,與此相 應的設計交通量是換算為(80kN)的標準累計軸載次數小于10^(百萬次)。集料特性和混合料 體積性質如空隙率W、礦質集料骨架間隙率(VMA)是選擇瀝青等級和用量的基礎,11級設計 稱為中等路面性能的瀝青混合料設計,與此相應設計交通量是累計標準軸載(80kN)次數小于 等于IO"千萬次)。包括體積設計和主要路面性能試驗,并能預測路面性能。III級設計稱為 最高級路面性能的混合料設計,與此相應的設計交通量是標準軸載(80kN)大于1。7(千萬次)。 包括體積設計和更廣泛的路用性能試驗,從而對路面性能的預測更為嚴格。
此夕b,Supeipave設計方法適用于新建或再生、密級配、改性或未改性瀝青混合料以及特殊 混合料,如SMA、OGFC等。