道路瀝青及其混合料的路用性能受到許多因素的影響，特別是受氣候環(huán)境因素的影響。 據(jù)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的資料，在高速公路 上，夏季高溫季節(jié)行車造成的車轍是導(dǎo)致路面損壞最重要的原因。冬季氣溫驟降及反復(fù)升溫降溫引起的瀝青路面溫縮裂縫是路 面橫向開裂的主要原 因。除溫度因素外，水對(duì)瀝青混合料的性能也有重要影響。水分滲人瀝青與集料的界面上，使 粘附性降  低，在荷載的作用下，集料將產(chǎn)生剝離、坑槽。

因此，如何根據(jù)本國(guó)的地區(qū)氣候特點(diǎn)，選擇恰當(dāng)?shù)臑r青，使路面具有較強(qiáng)的高溫抗車轍能 力和低溫抗裂性能、水穩(wěn)定性，延長(zhǎng) 路面的使用壽命，是一個(gè)關(guān)系到公路路面使用質(zhì)量的重要 問(wèn)題。我國(guó)“八五”國(guó)家科技攻關(guān)“道路瀝青及瀝青混合料路用性能 的研究”專題對(duì)我國(guó)的氣候 特點(diǎn)進(jìn)行了深入的研究，選擇了反映影響瀝青及瀝青混合料路用性能的最主要的氣候要素，提 出 了全國(guó)性的氣候區(qū)劃，山西、新疆等省區(qū)還根據(jù)本地具體情況，提出了更細(xì)的二級(jí)區(qū)劃，根據(jù) 不同地區(qū)的不同氣候條件對(duì)瀝青 質(zhì)量及瀝青混合料性質(zhì)提出不同的要求。研究成果對(duì)瀝青路 面的建設(shè)具有指導(dǎo)意義，有很高的實(shí)用價(jià)值。

盡管針對(duì)瀝青及瀝青混合料使用性能研究氣候，在我國(guó)還是首次。但是在實(shí)際工作中，一直普遍地考慮到了這些因素。例如按 照不同地區(qū)的氣候特點(diǎn)選擇瀝青等級(jí)，南方用針人度較 小的瀝青， 北方寒冷地區(qū)用針人度大的瀝青， 在《瀝青路面施工及驗(yàn) 收規(guī)范》(GB J 92--96) 和 《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范) (JTJ 032-94) 中已有一個(gè)瀝青路面施工氣候分區(qū)， 按照一月份 平均氣溫分成三個(gè)區(qū)，≤-10℃的為寒區(qū)，≥0℃的為熱區(qū)，介于-10~0℃之間為溫區(qū)，這對(duì)選 擇瀝青等級(jí)、進(jìn)行瀝青混合料配 合比設(shè)計(jì)，指導(dǎo)瀝青路面施工有一定意義。

1988年， 美國(guó)公路戰(zhàn)略研究計(jì)劃(SHRP) 瀝青項(xiàng)目的研究， 首先提出瀝青及瀝青混合料按 氣候分級(jí)的設(shè)想，將瀝青及瀝青混 合料的分級(jí)建立在瀝青路面使用性能的基礎(chǔ)上。在瀝青性 能分級(jí)中，主要考慮的是溫度因素，按照高溫、低溫兩種極端情況考 慮。在瀝青混合料規(guī)范中， 還有一個(gè)水穩(wěn)性指標(biāo)， 按年降雨量分級(jí)， 為此提出的SHRP瀝青混合料規(guī)范的框架如表1-2-1， 陰 影表示不存在此氣候區(qū)域。

1992年底， SHRP的瀝青混合料設(shè)計(jì)軟件SUPERPAVE出臺(tái)。SUPERPAVE關(guān)于瀝青結(jié)合料 路用性能規(guī)范的分級(jí)采用了全新的思想， 它規(guī)定每一個(gè)等級(jí)的瀝青結(jié)合料必須能適應(yīng)于當(dāng)?shù)?的最高和最低設(shè)計(jì)溫度的要求，并對(duì)瀝青材料氣候分區(qū)進(jìn)行了深人的研究。 首先他們建立了國(guó)家的SUPERPAVE氣候數(shù)據(jù)庫(kù)， 收集并記錄了美國(guó)5313個(gè)和加拿大 1515個(gè)國(guó)家級(jí)氣象臺(tái)站的數(shù)據(jù)資料。為使溫 度分級(jí)更為科學(xué)，提出了由空氣溫度改為路面瀝 青混合料溫度。

高溫設(shè)計(jì)溫度采用一年中溫度最高的7d周期的由空氣溫度轉(zhuǎn)換 過(guò)來(lái)的路表 路表溫度， 且等于空氣溫度， 以年最低氣溫表示、稱為MIN PVT 下20mm深處的平均最高溫度(即7d的最高溫度的 平均值) ， 稱為MAX PVT， 低溫設(shè)計(jì)溫度則是 在SHRP-A-648報(bào)告[x中指出， 在高溫條件下， 路表溫度是由路表的熱氣流決 定的。

根據(jù)以上模式提出的SUPERPAVE瀝青結(jié)合料性能規(guī)范中， 高溫指標(biāo)的試驗(yàn)溫度即路面 高溫設(shè)計(jì)溫度，低溫指標(biāo)的試驗(yàn)溫度比低 溫設(shè)計(jì)溫度提高了10℃，這是為了試驗(yàn)方便，由溫度 時(shí)間換算法則變換得到的。從分析可知，疲勞性能的試驗(yàn)溫度實(shí)際上接近 高溫及低溫設(shè)計(jì)溫 度的中值，均比中值高了4℃。 利用氣候數(shù)據(jù)庫(kù)的氣候數(shù)據(jù)時(shí)，歷年的最高最低溫度都是不一樣的，在數(shù)十 年中，每一個(gè) 溫度數(shù)據(jù)都呈圖-2-1式的正態(tài)分布] ， 例如圖中上圖示出了美國(guó)俄亥俄州的Cleveland地區(qū) -歷年記錄的7d連續(xù) 最高氣溫的平均值是32℃，即保證率是50%，標(biāo)準(zhǔn)差為2℃，采用2倍標(biāo)準(zhǔn) 差即相當(dāng)于98%(實(shí)際為97.72%)的保證率時(shí)，7d連續(xù)最 高氣溫為36C；同樣最低路面溫度的 平均值為-21℃，相當(dāng)于保證率50%，標(biāo)準(zhǔn)差4℃，則保證率98%時(shí)為-29℃。當(dāng)換算為路面 設(shè)計(jì)溫度時(shí)，成為圖中的中圖，路面高溫設(shè)計(jì)溫度為52℃(保證率50%)及56℃(保證率為 98%)，路面最低設(shè)計(jì)溫度為-16℃及-23 ℃。在圖中下圖示出了為滿足此設(shè)計(jì)溫度范圍的瀝 青結(jié)合料等級(jí)，選擇50%保證率時(shí)，應(yīng)該選用PC52-16級(jí)，它能滿足高溫52℃ 及低溫-16℃ 的要求，同樣當(dāng)選擇98%的保證率時(shí)，應(yīng)該采用PG58-28等級(jí)的瀝青結(jié)合料，它能滿足高溫 56℃及低溫-23℃設(shè)計(jì) 溫度的要求，而且實(shí)際的保證率比98%還要高。 按照SUPERPAVE的方法， 瀝青路面的高溫設(shè)計(jì)溫度是采用夏季連續(xù)7d最高平均 路面設(shè) 計(jì)溫度。按此得到的路面氣候分區(qū)圖如圖1-2-2，溫度的級(jí)差為6℃，并以52℃、58℃、64℃、 70℃為界限。 實(shí)際上瀝 青混合料的分級(jí)除了溫度因素外，又增加了水分因素及交通量的影響，實(shí)際的分 級(jí)要更多(表1-2-2) 。在SUPERPAVE中， 瀝青 混合料性能規(guī)范不再以表格的形式出現(xiàn)， 直接由各種條件來(lái)判斷。

但是，由于我國(guó)的氣候特點(diǎn)與美國(guó)不同，尤其是缺乏路面溫度與空氣溫度關(guān)系的測(cè)定數(shù)  Cleveland地區(qū)的氣溫、路面設(shè)計(jì)溫度 、瀝青結(jié)合料等級(jí)要求 據(jù)，采用瀝青路面的溫度還不具備條件，再加上我國(guó)進(jìn)行瀝青使用性能氣候分級(jí)尚屬首次，分 級(jí)也不 宜太多。因此，不能完全套用國(guó)外的標(biāo)準(zhǔn)。