介紹
Superpave瀝青混合料是美國戰略公路研究計畫（SHRP）的研究成果之一。Superpave是Superior Performing Asphalt Pavement的縮寫，中文意思就是“高性能瀝青路面”Superpave瀝青混合料設計法是一種全新的瀝青混合料設計法，包含瀝青結合料規範，瀝青混合料體積設計方法，計算機軟體及相關的使用設備、試驗方法和標準。
標準
混合料設計分為三個水準：混合料體積設計也稱水準I設計，使用旋轉壓實機（SGC）並根據體積設計要求選擇瀝青用量。混合料中等路面性能水平設計也稱水準Ⅱ設計，以混合料體積設計為基礎，附加一組SST和IDT試驗以達到一系列性能預測。混合料最高路面性能水平設計也稱水準Ⅲ設計，以混合料體積設計為基礎，附加的SST和IDT試驗是在一個較寬溫度變化範圍內進行試驗。由於包含了更廣泛的試驗範圍和結果，完全分析可提供更可靠的性能預測水平。Superpave瀝青混合料設計系統是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體積設計法中，該方法要求在設計瀝青路面時，充分考慮在服務期內溫度對路面地影響，要求路面在最高設計溫度時能滿足高溫性能地要求，不產生過量地車轍；在路面最低溫度時，能滿足低溫性能地要求，避免或減少低溫開裂；在常溫範圍內控制疲勞開裂。對於瀝青結合料，採用旋轉薄膜烘箱試驗來模擬瀝青混合料在拌和和攤鋪工程中的老化；採用壓力老化容器模擬瀝青在路面使用工程中的老化。對於集料，在進行混合料級配設計時，採用控制點和限制區的概念來限定，優選試驗級配設計。對於瀝青混合料，在拌好後，採用短期老化來模擬瀝青混合料在拌和攤鋪壓實過程中的老化，瀝青混合料試件採用旋轉壓實儀準備。試件壓實過程中，記錄旋轉壓實次數與試件高度的關係，從而對瀝青混合料體積特性進行評價。所謂Superpave混合料體積設計是根據瀝青混合料的空隙率、礦料間隙率、瀝青填隙率等體積特性進行熱拌瀝青混合料設計的，方法主要有設計材料選擇、瀝青混合料拌和、瀝青混合料體積分析以及混合料驗證，包括體積性質和水敏感性。瀝青混合料體積設計過程主要由四部分組成：①材料選擇；②集料級配選擇；③確定瀝青混合料最佳瀝青含量；④評估瀝青混合料的驗證，包括體積性質和水敏感性。Superpave瀝青混合料體積設計法對材料、集料級配、混合料均有嚴格的規定，並制定了相應的嚴格規範要求，包括膠結料規範、集料規範、混合料規範。
中國對策
中國對美國SHRP.SUPERPAVE的研究進展及其成果一直十分關注。SHRP計畫的信息剛傳到中國，就引起了我們的注意，1989年我們在申報“八五”國家科技攻關計畫重點專題“道路瀝青及瀝青混合料的路用性能”的可行性報告及立項計畫時，就以跟蹤美國最新研究成果為宗旨，意在把我們的專題搞成中國的戰略公路研究計畫C-SHRP，在1991～1995的五年科研過程中，課題組經常關注SHRP研究的新進展，充分吸取SHRP成果的新思想、新方法，立足於中國的國情，力求使中國的廣大科技人員既能很快掌握，並在生產中得到套用，又能與SHRP的最新成果保持良好的相關關係。經過幾年努力，提出了一整套道路瀝青及瀝青混合料的新指標，尤其是提出了新的“重交通道路瀝青技術要求”的建議，為了驗證此方案的可行性，我們將“八五”攻關選用的7種國產瀝青樣品赴美國按SHRP瀝青結合料路用性能規範指標進行了全面試驗，證實中國的指標雖然簡單，但與美國的最新方法之間有十分良好的相關關係，課題鑑定時專家們一致認為研究成果達到了當代國際先進水平。此課題成果獲得了交通部科技進步一等獎，國家科技進步二等獎。部分成果已經納入了《公路瀝青路面設計規範》、《公路改性瀝青路面施工技術規範》、以及民航機場的設計規範、施工規範等，現在已經開始修訂《公路瀝青路面施工技術規範》，我們構想關於瀝青技術要求（標準）部分將會按照“八五”攻關的成果進行全面的修訂。進入“九五”以來，SUPERPAVE的成果陸續發布，除了瀝青結合料規範外，瀝青混合料的配合比設計等也開始影響中國，江蘇省交通科學研究院率先從美國引進了第一批SUPERPAVE瀝青結合料和瀝青混合料的相關試驗設備，並首先對滬寧高速公路所使用的瀝青及瀝青混合料按SUPER2PAVE的方法進行了檢驗，提出了一些很有意義的新看法。
實驗表明
在給瀝青分類的SHRP Superpave PG系統中，使用動態剪下流變儀（DSR）描述高溫和中溫時瀝青的粘性和彈性成分特性。在通常的道路服務溫度下，大多瀝青表現為粘彈性材料，即同時既像彈性固體又像粘性液體。
DSR在給定溫度和荷載頻率下測定瀝青的複數剪下模量G'和相位角&；。複數剪下模量可解釋為重複剪下下瀝青總的抵抗變形能力，由與相位角&；有關的G'和G''組成。G'是瀝青的儲存模量或彈性性能，而G''是瀝青的損失模量或粘性部分。
最初，SHRP僅用於新瀝青和熱拌瀝青混合料中，最近，已經延伸到改性瀝青和40%的熱再生瀝青混合料的研究中。
