1現行馬歇爾瀝青混合料設計方法的局限性
該方法由密西西比公路局BruceMarshall提出，其特點是註重瀝青混合料的穩定度/流值、密實度/孔隙率特性。進行這種分析是為了得出適合HMA混合料耐久性的空隙率。但馬歇爾擊實法不可避免地會造成集料破碎，從而影響試件的最終試驗結果，如孔隙率、耗油量等。
馬歇爾設計指標主要是針對密級配常規瀝青混合料開發的。對於壹些聚合物改性瀝青，如SBS改性瀝青，流動值超過40，但仍然可以使用。雖然新規範的技術指標有所提高，但仍需進壹步研究。
根據許多學者的研究，馬爾科夫沖擊壓實並不能模擬在實際路面上形成的混合料的壓實特性。生產的指標，如穩定性和流動值，不能反映HMA的抗剪強度。所以與車轍、疲勞、低溫開裂等路面損壞無關，無法預防路面早期損壞。因此，這種經驗方法逐漸顯示出其局限性。
2瀝青混合料體積設計方法的超鋪概念
為了克服現行瀝青混合料設計方法的壹些缺點，建立瀝青混合料性能與瀝青路面性能之間的直接關系，美國經過1987~1993六年的努力，提出了壹套全新的瀝青混合料設計方法——super pave瀝青混合料體積設計方法。Superpave混合料設計系統根據項目所在地的氣候和設計交通量，將材料選擇和混合料設計的重點放在方法上。該方法要求設計瀝青路面時應充分考慮服役期內溫度對路面的影響，並要求瀝青路面在最高設計溫度下能滿足高溫性能的要求，而不會產生過多的車轍。在路面最低設計溫度下，能滿足低溫性能要求，避免或減少低溫開裂；在正常溫度範圍內控制疲勞裂紋。對於瀝青結合料，采用旋轉薄膜烘箱試驗模擬瀝青混合料在拌和站和攤鋪過程中的老化；壓力老化容器用於模擬瀝青在路面使用過程中的老化。對於集料，在設計瀝青混合料集料級配時，使用控制點和限制區域的概念來定義和優化試驗級配設計。瀝青混合料試件采用旋轉壓實機制備。在壓實過程中，記錄旋轉壓實次數與試件高度的關系，從而評價瀝青混合料的體積特性。
3 SAC在中國
沙慶林院士曾撰文(《公路》2003年8月第6期)詳細闡述了密實型熱拌礦料級配的發展方向是粗集料級配。SAC系列是我國自主研發的粗集料級配瀝青混凝土。從10月初正定試驗路1988+065438+年底建成開始應用於2000Km以上的高速公路，到16經過不懈努力和潛心研究應用於2000 km以上的高速公路。
4Superpave和SAC的比較
Superpave和SAC最顯著的兩個區別:壹是儀器設備不同。Superpave用的是旋轉壓實機，SAC主要是馬爾科夫壓實機；二是礦料級配。雖然Superpave提出了最大密度線，但是級配的確定還是靠經驗，沒有與結構性態相關的級配設計方法，SAC就不是這樣。
Superpeave的主要內容之壹是提供礦料級配組成和混凝土礦料級配的方法。Superpave雖然不再直接使用Fuller公式計算級配曲線，但仍根據該公式畫出壹條最大密度線，並在此基礎上，在此線上下設置7個控制點和壹個限制區域，作為設計礦料級配或礦料顆粒組成曲線的依據。如圖-10.45冪級數曲線。
Superpeave並不提倡類似圖上對角線的連續級配，而是要求級配曲線不僅在圖上七個控制點之間通過，而且不進入禁區(後來同濟大學的壹些實驗證明，禁區內通過礦料級配的瀝青混凝土的性能甚至比禁區內沒有礦料級配的瀝青混凝土的性能更好。事實上，美國早就使用了禁區。這種級配曲線不再是連續級配，在美國通常要求在級配曲線處低於限制區，稱為粗集料級配。Superpave礦料級配組成的公布，實際上相當於放棄了美國沿用了近百年的傳統連續級配。應該說Superpave礦料級配設計方法沒有明確的原則，屬於經驗。
SAC礦料級配的設計原理是用粗集料形成骨架，用細集料填充骨架中的孔隙，這樣設計出來的瀝青混凝土不僅密實空氣率低，水不易滲透，而且高溫下抗永久變形能力強。SAC礦集料級配分為三部分，粗集料和細集料的界限為4.75mm，即粗集料大於4.75mm，細集料為4.75~0.075mm，填料小於0.075mm..通常，使用三個控制點。第壹個控制點是標稱最大粒徑的通過量，如95%、97.5%或100%。第二個控制點是4.75mm網的吞吐量，比如30%、35%或者40%。第三個控制點是0.075mm網孔的吞吐量，比如4 ~ 65438。對於礦料能量匹配，不像以前那樣給出大範圍的級配，而是通過計算公式確定礦料級配曲線。基本計算公式如下:
Pdi=A(di/Dmax)B
其中:PDI-篩孔尺寸DI的吞吐量；
Dmax——各部分礦料的最大粒徑(mm)；
di-某壹網目尺寸(mm)；
a、b——系數；
SAC礦料級配設計的另壹個顯著特點是礦料級配確定後，需要用粗集料的幹壓空隙率VCADRC和瀝青混凝土中粗集料的空隙率VCAAC進行檢驗。以便建立與結構性能相關的分級設計方法。
VCADRC法是檢測原材料(包括瀝青)的礦料級配。調整並恢復滿足目標配合比應用要求的配合比和相應的礦料級配。其基本原理是以不同密度(如幹夯密度、壹般密度、松散密度)的風幹粗集料的孔隙率VCADR，減去預留孔隙率Va後的可用孔隙率(用VCADRU表示)，即VCADR-Va為標準，以骨架密實結構、細集料、填料和瀝青的體積比之和(簡稱瀝青砂漿體積，用B and B沃爾馬表示)剛好填滿VCADRU。
采用VCAAC法對瀝青混凝土試件的礦料級配進行試驗和調整，最終得到生產所需的配合比和相應的礦料級配。其基本原理是骨架密實結構的瀝青混凝土中粗集料骨架之間的空隙，恰好被細集料、填料和瀝青的體積比之和(可稱為瀝青砂漿體積，用B and B沃爾馬表示)和預留空隙率VA所填充，通過試驗，建立了與結構性態相關的礦料級配設計方法，使粗集料真正實現嵌入和擠出。這是SAC設計的壹個突破。
5Superpave和SAC能有機結合嗎？
既然SAC和Superpave各有優劣，能否完美統壹，比如利用SAC的體積級配設計理念，Superpave的旋轉壓實機，結合料的PG級配，混合料的性能評價，材料選擇方法。
綜上所述，提出了壹種新的混合料設計方法，我稱之為中國式Superpave。混合料設計過程如下:
1材料選擇
根據工程現場的溫度條件，選擇瀝青結合料，根據交通量標準選擇集料。
2骨料級配選擇
根據SAC礦料級配設計方法進行集料級配選擇，仍采用FHWA0.45冪圖控制級配組成。
3確定瀝青含量
根據估算的初始瀝青用量；用初始瀝青含量的0.5%和1.0%組成SGC試件，瀝青含量按Superpave級選取。
4驗證所選混合物的體積屬性和水敏性。
按照《公路瀝青路面施工技術規範》(JTGF40-2004)進行車轍試驗和水損害試驗。混合料老化按PP2的短期老化試驗進行，水敏性按T283(或可按JTJ 052-2000和T0729-2000的方法進行，孔隙率應與T283相同，Va=7%)。
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