SuperpaveTM Mix Design

CIVL 3137 2

Marshall Mix Design Steps

1. Select suitable aggregates

2. Select a suitable asphalt binder

3. Select a suitable aggregate structure

4. Mix and compact samples in the lab

5. Analyze mix volumetrics (air voids, etc.)

6. Select the optimum asphalt content

7. Evaluate moisture susceptibility

CIVL 3137 3

Superpave Mix Design Steps

1. Select suitable aggregates

2. Select a suitable asphalt binder

3. Select a suitable aggregate structure

4. Mix and compact samples in the lab

5. Analyze mix volumetrics (air voids, etc.)

6. Select the optimum asphalt content

7. Evaluate moisture susceptibility

CIVL 3137 4

Sample Size

SUPERPAVE

Marshall6"

4"4700 gAggregate 1200 g

Aggregate

CIVL 3137 5

Gyratory Compactor

CIVL 3137 6

Brovold Gyratory Compactor

CIVL 3137 7

Brovold Gyratory Compactor

CIVL 3137 8

Gyratory Compaction

= 1.25º

20 rpm

P = 600 kPa

CIVL 3137 9

Blend 1

Blend 2

Blend 3

NMAS = 19 mm

SuperpaveTM Level 1

CIVL 3137 10

NMAS(mm)

Aggregate Relative Density and Absorption

2.65 / 0.8% 2.65 / 1.6% 2.70 / 0.8% 2.70 / 1.6%

9.5 8.3 8.9 8.1 8.7

12.5 5.0 5.6 4.9 5.5

19 4.4 5.0 4.3 5.0

25 4.1 4.7 4.0 4.6

Same as Table 6‐12

SuperpaveTM Level 1

CIVL 3137 11

Same as Table 6‐13

Source: NCEES FE Supplied Reference Handbook

SuperpaveTM Level 1

CIVL 3137 12

(UPDATED VALUES)

< 0.30.3 to < 33 to < 3030 +

Source: ASTM D6925 ‐ 06

SuperpaveTM Level 1

CIVL 3137 13

Source: NCEES FE Supplied Reference Handbook

SuperpaveTM Level 1

CIVL 3137 14

AIR VOIDS (VTM) 11% 4% 2%

CIVL 3137 15

7 75

CIVL 3137 16

Mix Volumetrics(Taken from The Asphalt Institute Manual ES‐1, Second Edition)

Weigh in Air Weigh in Water

SuperpaveTM Level 1

CIVL 3137 17

b bP @4% P 0.4 4% AV

CIVL 3137 18

1

2

3

4

5

6

3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5

Asphalt Content (%)

Air V

oids (%

)

Marshall Mix Design

0.4

1

SuperpaveTM Level 1

CIVL 3137 19

1. Pb @4% + 1.0%

2. Pb @4% + 0.5%

3. Pb @4%

4. Pb @4% ‒ 0.5%

CIVL 3137 20

(Nini , Hini)

(Ndes , Hdes)

7 75 115

(Nmax , Hmax)

CIVL 3137 21

Mix Volumetrics(Taken from The Asphalt Institute Manual ES‐1, Second Edition)

Weigh in Air Weigh in Water

SuperpaveTM Level 1

CIVL 3137 22

in airmb max

SSD in water

mb maxmmn

mm n

mG RD@ N gyrations

m m

G HC 100% @ n gyrations%GG H

SuperpaveTM Level 1

CIVL 3137 23

Source: NCEES FE Supplied Reference Handbook

CIVL 3137 24

Asphalt Content Determination

Pb @4% + 1.0%Pb @4% + 0.5%Pb @4%Pb @4% ‒ 0.5%

CIVL 3137 25

Asphalt Content Determination

Pb @4% + 1.0%Pb @4% + 0.5%Pb @4%Pb @4% ‒ 0.5%

CIVL 3137 26