沥青混合料施工技术之SMA配合比设计讲解马歇尔试件 VCA测试

SMA配合比设计方法、路用性能及施工技术

概念：间断级配——在矿料组成中，粒径分布不连续，某一个或连续几个粒级的矿料缺失或含量甚少。最早引自水泥混凝土集料的研究，上世纪30年代由法国人瓦莱特在试验中偶然发现用体积比为3:1的砾石和砂配制的混凝土的强度为最好。

SMA的级配不是间断级配。前言主要内容：1、SMA的级配。2、胶泥性质。3、用不同的成型方法所得到的SMA的体积特征参数。4、SMA路用技术性能及影响因素。5、SMA配合比设计方法。6、SMA路面施工技术。7、相应的试验方法。沥青混合料性能评价标准工程要求材料组成材料结构原材料，比例密度、矿料空间结构、胶泥空间分布试件成型、路面压实方式（功能、力的作用方式）试件成型方式施工工况表面吸附、表面摩擦、颗粒间啮合吻合改变方式将改变材料结构改变方式将影响材料组成优化结果？？

（5）以合理的试件制作方法为前提，系统地开展沥青混合性能研究，才能把材料组成、材料结构两大方面统一为一体。这一思想抽象为沥青混合料的四要素：级配、油石比、密度和材料结构（或成型方式）。四要素不可分割、互为影响，且存在耦合效应。当改变了设计方法之后，因素、水平变化对混合料性能产生的影响将或多或少地有别于以往经验。而要想实现“既抗车辙又相对柔韧”的研究目标却不是朝夕之功。

现行的SMA设计方法存在的主要问题：

(1)未考虑使用条件和环境因素。

(2)对沥青用量的规定缺乏与路用性能相联系的理论依据或经验依据。仅仅限制了沥青的最小用量，对沥青的最大用量未给予明确限定，而析漏试验所确定的最大沥青用量不能保证混合料具有优良的路用性能。

(3)对SMA的体积参数进行了规定，但混合料的体积参数与路用性能之间是否存在良好相关性即二者之间是否存在内在的而非表象的必然联系，也是一个非常值得研究的问题。

(4)各国的SMA设计方法中，用集料的表观密度、表干毛体积密度计算压实混合料的体积参数不准确、不合理。用不可信的体积参数作为判据确定沥青用量、确定配合比设计结果，设计方法存在大错误。

(5)某些试验方法存在缺陷。

2SMA的级配研究各国的SMA级配曲线对比见图2-1。图2-1各国的SMA级配曲线对比图2.1集料的有效密度采用集料的有效密度计算混合料理论最大密度也许更接近真实值。沥青浸渍法实测集料有效密度。2.2SMA的粗集料级配研究2.2.1对VCA测试方法的改进采用加配重振实法：配重为2500克，试验振动时间为2分钟（VCA随振动时间呈乘幂函数衰减，当振动时间大于1.8分钟以后，VCA趋于稳定），在这一试验条件下，粗集料破碎率均小于0.5%。2.2.2粗集料的单因素振实试验研究

图2-2张家口玄武岩粗集料单因素试验VCA分析图如果忽略粒级数数对VCA的系统影响，则则可得到次粒级级集料含量x与VCA的相关方程：VCA（%）=0.0004x2－0.0226x+38.669其比例大致为：：大粒级粗集料:次粒级粗集料≈≈(75:25)～(71:29)。4.75～2.36mm细集料对粗集料料骨架结构具有有强烈的干涉作作用。细集料在填充充骨架间隙的同同时也能破坏粗粗集料骨架结构构，为此，应尽尽量减少4.75～2.36mm细集料的用量。。2.2.2粗集料的均匀设设计试验研究均匀试验设计16水平4因素的均匀配方方设计方案见表表2-7。图2-3张家口玄武岩ZX、辽宁花岗岩LH和辽宁玄武岩LX的VCA测试结果回归结论：对VCA数值起决定作用用的是集料本身身的性质（常数数项），而各级级粒径的组成比比例对VCA的影响次之。为使SMA形成骨架结构并并具有优良的路路用性能，应该该首先从起决定定作用的原材料料选择入手，然然后才是级配优优化；相反，对对于几何形状较较差的集料，不不能期望通过级级配优化来弥补补材料的本质缺缺陷。分分析还表明，通通过改变级配组组成，VCA最大值与最小值值可相差4%左右。集料的几何形状状对VCA有系统影响。回归方程用下式式表示：VCA（%）=粗集料级配设计计原则：1、为了保证粗集集料骨架的优良良性能，首先应应选择颗粒形状状和表面纹理适适当的原材料；；2、为得到较密实实粗集料骨架，，以减少填充的的沥青数量，进进一步增强SMA的高温稳定性能能，可采用密实实型级配配制组组集料。3、单粒径粗集料料的间隙率最大大，混合料性能能最差。2.3沥青玛蹄脂性能能研究图2-4沥青玛蹄脂均匀匀试验方案图示示（括号中中数字为试验点点序号）2.3.1均匀设计试验选取2因素11水平U*11（114）的均匀试验方方案。2.3.2沥青玛蹄脂的动动态剪切流变特特性粉油比的影响增加粉油比，有有利于提高沥青青玛蹄脂的高温温稳定性。纤维含量的影响响增加纤维含量也也有利于提高沥沥青玛蹄脂的高高温稳定性。纤维含量和粉油油比交互作用的的影响沥青玛蹄脂主要要呈现粘性特征征，加入纤维和和矿粉并未根本本改变其基本性性质。2.3.3沥青玛蹄脂的低低温流变特性粉油比的影响随着粉油比增加加，低温劲度模模量S增加幅度很大，，蠕变速率m值有所减少，因因此增加粉油比比对沥青玛蹄脂脂的低温性能有有不利影响。纤维含量的影响响增加矿粉或纤维维都对沥青玛蹄蹄脂的低温性能能有不利影响。。粉油比对低温温性能的负面影影响远大于纤维维含量。2.3.4低温与高温性能能的关系图2-5沥青玛蹄脂的高高、低温性能对对比分析图2.3.5沥青玛蹄脂性能能总结增加纤维含量或或加大粉油比都都能改善沥青玛玛蹄脂的高温抗抗车辙能力，纤纤维含量和粉油油比之间存在交交互作用；增加纤维含量或或加大粉油比都都对沥青玛蹄脂脂的低温抗裂性性能有损害，增增加粉油比对低低温性能的不利利影响远大于增增加纤维含量。。2.4SMA的细集料组成与与粉油比2.4.1细集料组成细集料中4.75~2.36mm粒径对粗集料骨骨架的干涉作用用最大，其他粒粒径则很小。结论：1）各级细集料对对粗集料结构均均有干涉（撑持持）作用；4.75~2.36mm粒级对粗集料结结构的干涉（撑撑持）作用最大大。2）混合料的结结构组成不完全全符合填充理论论或干涉理论。。3）可采用连续密密级配理论设计计细集料级配。。4）SMA级配设计的技术术关节点是确定定粗、细集料比比例。2.4.2矿粉和沥青组成成（略）3SMA体积特征参数的的研究3.1试验设计图3-1变化4.75mm通过率的级配曲曲线图3-2变化粗集料组成成的试验配比图图3.2粗集料骨架判断断标准存在的问问题粒径大小、级配配组成、几何形形状、表面微观观纹理、颗粒间间排列组合方式式、外在约束条条件(即制作试件容器器的大小与形状状和实际路上铺铺筑层厚度等)对VCA均有影响。VCAmix还与沥青玛蹄脂脂性质(主要是劲度)以及沥青玛蹄脂脂相对于粗集料料的体积比例有有关。现行的SMA体积设计方法本本想通过对比集集料和混合料的的体积特征参数数VCADRC和VCAmix来判断SMA是否形成骨架，，却忽视了这两两个参数之间所所存在的系统误误差。该系统误差主要要源于四方面：：压实功能差异异、测量容器容容积不等，计算算VCA所用的试验值——密度的取值方法法不合理，以及及没有考虑到粗粗胶泥对粗集料料骨架竟有如此此显著的撑持作作用。粗集料的间隙率率VCADRC=1-ρ捣粗/ρ毛粗（1）式中：ρ捣粗—粗集料的干插捣捣密度，ρ毛粗—粗集料的合成毛毛体积密度。对于混合料，VCAmix则是应用来计算算，即：VCAmix=1-PC×ρρ毛/((1+PB)×ρ毛粗)（2）式中：PC—指4.75mm以上粗集料占总总集料的百分比比；PB—代表混合料的油油石比：ρ毛——马歇尔试件的水水中重法测得的的毛体积密度。。3.3.1压实方法法（功能能）的影影响对粗集料料而言，，松堆的VCA最大，而而加配重重振实的的VCA最小，干干插捣的的VCADRC居中。如果用用加配重重振实的的VCA去比较马马歇尔击击实的VCAmix，则所得得结论为为，VCA振<VCAmix，即混合合料未形形成骨架架；干插插捣得出出的结果果则为VCADRC>VCAmix，二者结结论相反反。而加加配重振振实并未未造成粗粗集料被被破碎。。可见试验方法法不仅影影响VCA的大小，，而且决决定了结结论。问题的的关键是是哪种试试验方法法与路面面施工方方式更为为接近。。显然，，干插捣捣方法并并不能使使粗集料料颗粒的的空间排排列达到到最紧密密状态，，从而导导致用该该法得到到的VCA值较大，，进而推推知这种种试验条条件下形形成的骨骨架结构构还有较较大可变变性，是是不稳定定的。如如果实际际路面结结构的骨骨架与此此相同，，必然会会造成SMA路面的高高温稳定定性不足足。所以以，用干插捣捣得到的的VCADRC去判断骨骨架是否否形成，，势必造造成标准准值失准准，起不不到筛选选级配的的作用。。3.3.2容器容积积的影响响测定VCADRC时所用的的容器体体积(10L)远大于确确定VCAmix时所用的的马歇尔尔试件体体积(0.5148L)，后者仅仅为前者者的5.148%。用10L容器所测测得的VCADRC肯定小于于用马歇歇尔试模模测量的的VCADRC。图3-3容积大小小对VCA的影响示示意图（（颗粒粒粒径为16.93mm）3.3.3不同的密密度指标标计算VCAmix引起的误误差的影影响图3-4水中重法法毛体积积密度与与体积法法毛体积积密度换换算的VCAmix对比图体积法毛毛体积密密度换算算的VCAmix则有较合合理的规规律：细细料很少少时(18%~20%)，随着细细料增加加，VCAmix缓慢增加加，直到到细料增增至能填填满骨架空隙后后，VCAmix增加速率率变大。。所以，用用混合料料的体积积法毛体体积密度度计算VCAmix较合理。3.3.4胶泥裹覆覆、撑持持作用的的影响以VCADRC>VCAmix作为粗骨骨架形成成的判据据，其理理论依据据为填充充理论。。事实上上，胶泥泥不可能能全部填填充于粗粗集料形形成的骨骨架中而而不裹覆覆在粗集集料的表表面。因因此，还应考虑虑胶泥裹裹覆和撑撑持作用用的影响响，即使在不不考虑其其他因素素的影响响下，VCAmix也应该稍稍大于VCADRC。表3-91）无细集集料时VCAmix相对较小小，加入入细集料料后VCAmix有较大幅幅度增加加，细集集料含量量越大VCAmix增加越多多；2）油石比比增加，，VCAmix增大，但但变化幅幅度较小小，仅当当油石比比过大时时(SMA16-4为7.0%，SMA16-5为6.6%)，VCAmix增加幅度度稍大。。3）胶泥对粗粗骨架的的撑持作作用主要要由细集集料引起起，而沥沥青的撑撑持作用用较小。制定骨骨架形成成判据时时，如果果不考虑虑其他因因素影响响，仅针针对细集集料对骨骨架的撑撑持作用用而言，，可适当当放宽对对VCAmix的限制，，只要VCAmix大于VCADRC不超过一一定范围围f，也可认认为粗集集料形成成了骨架架。比较表表3-9中有、无无细集料料的VCAmix知，范围f可定为2.7%~3.5%。3.4马歇尔方方法成型型的SMA的体积参参数3.4.1变化油石石比的马马歇尔试试件依据前述述研究成成果，选选定4.75mm通过率分分别为20%、24%、28%的SMA16-3、SMA16-4、SMA16-5进行马歇歇尔击实实试验。。图3-5变化油石石比的SMA的体积参参数（马马歇尔试试件）图3-6用试验值值计算的的空隙率率与用填填充理论论计算的的空隙率率对比分分析图（（马歇尔尔试件））根据VV、VMA、VV三项体积积指标和和谢伦堡堡沥青析析漏试验验结果，，满足要求求的优选选配比为为4.75mm通过率24%、油石比比5.8%的SMA16-4。SMA混合料的的VCA、VMA随油石比比增加变变化很小小，细集集料增加加却使之之有较大大幅度变变化，其其实质是是细集料料对SMA粗骨架有有相对强强的撑持持作用。。3.4.2固定油石石比变化化细集料料用量的的马歇尔尔试件图3-7SMA马歇尔试试件的体体积参数数对比分分析图(a)图3-7SMA马歇尔试试件的体体积参数数对比分分析图(b)图3-7SMA马歇尔试试件的体体积参数数对比分分析图(c)总体规律律是：用用混合料料的视密密度计算算的体积积参数最最小，用用混合料料的体积积法毛体体积密度度计算的的体积参参数最大大，用混混合料的的毛体积积密度计计算的体体积参数数居中；；用集料料视密度度换算的的体积参参数最大大，用集集料毛体体积密度度换算的的体积参参数最小小，用集集料有效效密度换换算的体体积参数数居中。。用集料的的有效密密度换算算的混合合料理论论最大密密度和用用体积法法测量的的SMA混合料毛毛体积密密度能较较为合理理地反映映SMA混合料的的实际体体积特征征。3.4.3变化粗集集料级配配组成的的马歇尔尔试件的的体积参参数粗集料中中大粒径径含量越越多，密密度越小小，空隙隙率、集集料间隙隙率、粗粗集料间间隙率越越大。因因为粗集集料粒径径越大，，混合料料在马歇歇尔试模模中受限限制相对对较大，，发生位位移重排排达到最最密实的的几率越越小。3.5GTM成型的SMA的体积参参数图3-8图3-9GTM旋转压实实试件的的体积特特征参数数对比分分析图细集料或或沥青对对SMA骨架的撑撑持作用用不因试试件成型型方法不不同而改改变。增增加的沥沥青用量量或细集集料比例例，均不不是完全全填充于于粗集料料间隙中中，兼有有对粗集集料的裹裹覆以及及对骨架架结构的的撑持作作用。特别值得得注意的的是，细细集料含含量较少少时，增增加细集集料对粗粗骨架撑撑持程度度较小；；细集料料含量多多时，稍稍微增加加细集料料也会对对粗骨架架形成较较大撑持持，此时时，随细细集料增增加VCA的变化率率较大。。这为就就确定既既形成粗粗集料骨骨架又有有密实结结构的SMA的4.75mm通过率临临界值提提供了判判定方法法和标准准，即此此临界值值应该位位于随细细集料用用量增加加混合料料的VCA变化率转转折点处处。图3-10用试验值值计算的的空隙率率与用填填充理论论计算的的空隙率率对比分分析图（（GTM试件）3.6GTM试件与马马歇尔试试件的体体积特征征参数对对比分析析图3-11SMA混合料不不同成型型方法的的体积参参数对比比图图3-12变化粗集集料组成成的GTM试件体积积参数归归一化对对比图3-13变化粗集集料组成成的马歇歇尔试件件体积参参数归一一化对比比马歇尔试试件与GTM试件在体体积参数数上的差差别还表表明，按按照马歇歇尔试件件密度控控制施做做的SMA路面，在在行车荷荷载作用用下仍有有可能发发生所谓谓的“追追密”变变形。GTM试件的VCA随粗集料料组成变变化而变变化的规规律与前前述的VCA均匀设计计实验结结果一致致，单一一粒径粗粗集料组组成的SMA16-41、42的VCA较大，粗粗细粒径径搭配的的SMA16-4的VCA较小，表表明GTM成型方式式与加配配重的粗粗集料振振实试验验有较好好相关性性。马歇歇尔试件件的VCA随粗集料料组成变变化而变变化的规规律则是是，粗集集料中大大粒径含含量越多多，密度度越小，，VV、VMA、VCA越大。上上述规律律再次证证明，试试件成型型方式、、压实功功能对优优化配合合比的取取舍有决决定性的的影响。。综上所述述，本章章的研究究结论为为：1、马歇尔尔击实方方式不适适合于SMA混合料。。由于密密度值是是进行混混合料配配比设计计时必须须采用的的而且是是最主要要、最基基本的试试验值，，其合理理或准确确与否，，将关系系到整个个混合料料设计方方法是否否成立的的问题，，还将导导致是否否能通过过试验和和必要的的计算获获得优化化配合比比的严重重后果，，最终将将对SMA路面性能产生生重大影响。。2、用加配主振振实法确定粗粗集料VCA是可行的，并并以此作为级级配计算设计计方法的基础础值是合理的的。3、按本课题提提出的级配计计算设计方法法来确定4.75mm以下细集料通通过率临界值值是合理的、、可行的。4、用GTM进行SMA配合比设计是是可行的。5、以干插捣法法VCADRC和马歇尔击实实试验确定VCAmix为前提，目前前流行的以VCADRC＞VCAmix作为SMA是否形成骨架架结构的判据据不能成立。。而以VCAmix和VMA相对于油石比比（或细集料料含量）的变变化率的拐点点作为判据则则较为合理。。4SMA路用技术性能能研究4.1SMA高温稳定性研研究本课题就粗细细集料比例、、粗集料级配配组成、沥青青结合料类型型、混合料密密度、粉油比比等因素对SMA动稳定度的影影响进行了系系统研究。4.1.1粗集料含量（（粗细集料比比例）的影响响认为粗集料用用量越多，粗粗集料骨架作作用越强的观观点是错误的的，事实上存存在一个适度度的粗集料含含量。对试验验所用原材料料而言，为72%左右。对于抗车辙变变形而言，粗粗骨架的作用用固然重要，，但细集料和和胶泥的作用用更重要。图4-1车辙深度与粗粗集料含量的的关系(马氏密度)图4-2动稳定度与粗粗集料含量的的关系(马氏密度)4.1.2粗集料级配的的影响4.1.3沥青结合料的的影响图4-3沥青对动稳定定度的影响图图4-4沥青对车辙深深度的影响沥青性能对动动稳定度产生生的影响超过过了粗集料含含量的影响。。使用A1沥青的SMA16-3与SMA16-4相比，动稳定定度值增加约约800次/mm；而使用A2沥青后，与用用A1沥青的SMA16-3、SMA16-4相比，动稳定定度值则增加加约1800次/mm。4.1.4密度的影响对动稳度的影影响MSMSGTMMSGTMGTMMSGTM图4-5级配形式对动动稳定度和密密度的影响试验结果表明明:①γGTM＞＞γMS.γGTM——GTM方法确定的密密度；γMS——马歇尔方法确确定的密度。。②DSGTM＞DSMSDSGTM——GTM方法确定的密密度条件下的的SMA的动稳定度；；DSMS——马歇尔方法确确定的密度条条件下的SMA的动稳定度。。③DSGTM、DSMS与粗集料含量量间的关系呈呈凸曲线变化化。DSGTM峰值对应的配配比为SMA16-4，DSMS峰值对应的配配比为SMA16-5。对于粗集料料含量相对较较少的SMA16-5和SMA16-6，DSGTM和DSMS间的差距相对对较小。如图图4-5(a)所示。④粗集料级级配组成对SMA的动稳定度亦亦有显著影响响，且粗集料料越“粗”，，DSGTM和DSMS间的差距越大大。如图4-5(b)所示。⑤SMA的动稳定度与与密度间有一一定的相关性性，呈线性正正相关。见图图4-6。图4-6动稳定度——密度关系曲线线对车辙深度的的影响图4-7不同密度的SMA车辙深度对比比图上述规律揭示示了这样一个个实质性问题题，即：密度度是配比、成成型方式和压压实功能的条条件性指标。。在本课题研研究范围内，，与马氏成型型方式相比，，以揉搓方式式成型或者增增大压实功能能都将减小粗粗集料骨架间间隙率VCA，并使结构达达到更为稳定定的状态，此此时，恰好充充满骨架空隙隙的粗胶泥的的量应随之减减少。假如粗粗胶泥的量未未相应减少，，那么，它对对骨架的撑技技作用所造成成的不利影响响就会凸现出出来。所以，，最优配比一一定是特定条条件下——试件成型方式式和压实功能能，它们决定定了混合料的的密度及体积积参数——的产物，而混混合料密度则则是最重要的的、最基本的的试验参数。。可以肯定地地说，试件成成型方式、压压实功能和密密度决定了混混合料的技术术性能，从而而决定了最优优配比的取舍舍。SMA的抗车辙能力力还取决于混混合料的密实实程度。按照照在马歇尔试试验基础上发发展起来的SMA配合比设计方方法事实上不不大可能获得得具有骨架——密度结构的SMA，由它优化出出的混合料往往往是沥青用用量偏大，故故而在SMA路面施工中有有“不能挂强强振、不能用用轮胎压路机机、不能过碾碾”之说。如如果以高温稳稳定性作为优优化SMA级配的一个主主要评价指标标，那么，对对于GTM设计方法，所所得到的优化化级配为粗集集料含量为76%的SMA16-4，这一结论与与前述的级配配计算设计方方法得到的结结果一致。由由此证实了用用本课题提出出的级配计算算设计方法可可以得到较优优的级配，其其方法是合理理的。4.1.5沥青用量的影影响4.2用GTM方法设计的SMA的高温稳定性性用GTM进行SMA配合比设计需需要回答这样样的问题：1、GTM是否适用于设设计SMA？2、如何结合SMA的特点确定新新的判据？4.2.1GTM试验参数及分分析研究所选三种种级配为“级级配范围”的的上限、中值值和下限，记记为SMA上、SMA中和SMA下，其4.75mm的通过率分别别为22%、26%和30%，级配曲线如图图4-8所示。油石比越大动动稳定度越小小。试验研究究结果已经证证明，试图单单纯通过增大大沥青用量来来改变SMA的体积参数（（如VCA、VV和密度等）的的方法是行不不通的。而提提高SMA高温稳定性的的有效措施是是提高胶泥的的劲度，如选选用车辙因子子高的沥青或或在合理的范范围内增大粉粉油比；当优优化配合比确确定之后，提提高混合料密密度、减小空空隙率等技术术措施才具合合理性，其作作用才能显现现出来。图4-8SMS、SMZ、SMX的级配曲线图4-9油石比——密度关系曲线线图4-10油石比——空隙率的关系系曲线图图4-11油石比——间隙率关系曲曲线图4-12油石比与GTM试验参数的关关系曲线图4-9给出了油石比比与GTM试验诸力学参参数的关系曲曲线，它们表表明了同一规规律，油石比比增大，混合合料的强度和和抗变形能力力降低；细集集料越多，诸诸力学参数对对油石比的变变化越敏感。。图4-9中有一个值得得特别注意的的现象，随油油石比增大，，GSI、预测应变普普遍存在一个个突变点，它它的存在标志志着油石比一一旦大于此值值，SMA的抗变形能力力大幅度下降降，故而可以以将该突变点点作为确定SMA最大油石比的的判据。以此此为据，SMA上、SMA中和SMA下三个级配的最最大油石比可可定为4.8%、5.4%和6.0%，恰与图4-5中的峰值密度对对应的油石比吻吻合，如果这一一规律具有普遍遍性，那么，SMA配合比设计的方方法可以大大简简化。4.2.2按GTM方法设计的SMA的高温稳定性4.2.3细胶泥与SMA高温稳定性的关关系图4-13对中值级配（SMZ）变化矿粉用量量的级配曲线粗集料骨架结构构对SMA的抗车辙能力的的确有影响，但但是骨架结构对对SMA的高温稳定性的的贡献是有限的的，仅当级配合合理，粉油比适适当时，骨架结结构的作用才能能表现出来4.2.4不同类型沥青混混合料抗车辙性性能比较图4-15不同类型混合料料的级配曲线一般认为连续级级配沥青混合料料的抗车辙能力力不会优于SMA，可是改用GTM方法进行配合比比设计之后，连连续级配沥青混混合料的抗车辙辙能力反而明显显优于SMA。如果仅考虑沥沥青路面的高温温稳定性，并同同时考虑性能价价格比，AK系列的沥青混合合料将更具优势势。4.3SMA混合料低温抗裂裂性研究4.3.1极限弯曲试验试验条件为：试试件断面尺寸为为30×35mm；采用跨中集中中荷载方式加载载，跨径200mm，加载速率取1mm/min；试验温度-10℃。试验设备为MTS-810（TESTSTAR-Ⅱ）。图4-16级配及密度对SMA极限弯曲试验结结果的影响图4-17粗集料级配和密密度对SMA极限弯曲试验结结果的影响上述规律反映出出了胶泥劲度对对SMA低温抗裂性的影影响，细集料越越多的SMA，其胶泥的劲度度越大，显然不不利于抗裂；有有一点可以肯定定，细集料过多多或过少、粗集集料级配过“粗粗”或过“细””均不能得到抗抗低温开裂性能能优良的SMA。GTM设计的SMA（包括SMS、SMZ和SMX）如图所示.图4-18SMS、SMZ和SMX的极限弯曲试验验结果对比图当原材料和配合合比设计方法一一定时，级配越越“细”，SMA的劲度之增幅越越大，其破坏应应变和开裂能越越小，表现出相相对差的抗低温温开裂性能。其其主要原因则是是级配较细的SMA的粉胶比过大，，这与胶泥低温温性能研究的结结论一致。而对对于高温稳定性性，结论则正好好相反。以上分分析再次证实，，对于SMA，高温稳定性和和低温抗裂性是是相互矛盾的两两方面，而配合合比设计则正是是在这矛盾的两两个方面中寻求求最佳平衡点。。以本项目选用用的原材料为例例，如果综合考考虑各配比的SMA的高低温性能，，则SMZ是较为理想的配配比。以及变化粉油比比和纤维用量的的SMA的极限弯曲试验验结果和图4-19所示。图4-19粉油比对极限弯弯曲试验结果的的影响如果以极限破坏坏应变作为SMA低温抗裂性能的的评定标准，则则可能得出结论论，在一定范围围内，粉油比大大的SMA的抗裂能力未必必差。对于极限弯曲破破坏试验，用开开裂能表征SMA的抗裂性能比用用其它指标合理理一些。综合考虑SMA的高温稳定性和和低温抗裂性，，对于本项目所所选用的原材料料，细集料含量量在24%～28%范围内的SMA当具有相对优良良的技术性能，，在此基础若进进一步优化细集集料的级配和粉粉油比，则能使使SMA的技术性能继续续提高。4.3.2J—积分试验图4-20J—积分试验结果对对比图对于SMA，如果用能量的的观点评价其低低温抗裂性能，，则J—积分法和极限弯弯曲破坏试验所所得的结论基本本一致。相对而而言，极限弯曲曲破坏试验较为为简单。4.4SMA的主要力学性质质及水稳定性4.4.1劈裂强度劈裂强度试验方方法为T0716-1993，试验用试件有有两种成型方式式，一是用马氏氏击实法，另一一是用GTM法。对于特定的的试验对象和试试验条件，劈裂裂强度分别与油油石比、空隙率率、细集料含量量和粉油比均存存在良好的相关关性。SMA16-1～SMA16-6诸级配均可归属属为骨架型，其其劈裂强度随胶胶泥含量增加而而呈线性增加趋趋势。至SMA16-7、SMA16-8时，混合料的骨骨架特征已不复复存在，劈裂强强度随胶泥含量量增加而下降，，在这二组试验验中，粉油比增增大劈裂强度降降低的规律并不不是细胶泥劲度度或沥青膜薄厚厚等因素变化所所造成的。图4-21马歇尔试件的劈劈裂强度影响因因素分析图对比SMA16-41、SMA16-4和SMA16-42三组试验结果可可知，粗集料级级配对劈裂强度度有显著影响，，过细或过粗的的粗集料级配组组成均不如级配配适中的。上述述规律反映的是是骨架嵌挤作用用和胶泥的粘结结作用对混合料料劈裂强度的影影响，混合料的的体积参数对于于优选劈裂强度度值较大的SMA而言，并不具直直接指导意义。。图4-22劈裂强度影响因因素分析图图4-23粗集料级配对GTM试件劈裂强度的的影响图图4-24细集料含量对马马歇尔稳定度的的影响变化粗集料的级级配对GTM试件的壁裂强度度同样有显著影影响，但影响趋趋势与马歇尔试试件的不同。对对于GTM试件，粗级料愈愈粗，SMA的劈裂强度愈高高，显然是在旋旋转压实方式下下，粗集料能够够在三维空间移移位，得以形成成相对稳定的骨骨架密实结构，，且骨架内的胶胶泥能被压实。。此时粗集料间间的嵌挤作用更更为突出，从而而使结构强度得得到提高。以此此为前提，集料料越粗，混合料料内部由嵌挤、、啮合作用产生生的强度比例应应越大，故而SMA16-42的劈裂强度最高高。试件成型方方式不同，SMA的物理力学性质质亦不同，这就就再次证实了本本课题研究所提提出的一个观点点，试件成型方方式将影响到优优化配合比的取取舍，试件成型型方式是否科学学合理关系到能能否获得优化配配合比。随细集料增加，，SMA的密度增加，空空隙率减小。因因空隙率是混合合料密度的导出出参数，所以密密度与空隙率必必定具有良好的的相关性，这一一规律并不受试试件压实方法不不同而改变。成成型方式对劈裂裂强度的影响本本质上是SMA的结构形态（密密度和骨架）的的差异造成的。。对于马歇尔试试件，细集料增增多，劈裂强度度不断提高；而而对于GTM试件，劈裂强度度却存在峰值。。GTM试件的劈裂强度度比马歇尔试件件的高出10%～26%。提高密度或保保证足够的压实实度是提高SMA路面强度的有效效手段。一种经验型的观观点认为，SMA路面不能“过碾碾”，否则将破破坏SMA的结构，出现胶胶泥上浮等现象象。这里的所谓谓“过碾”，并并非指在SMA路面达到压实度度要求之后继续续碾压，而是指指不以压实度作作为碾压遍数的的控制条件，以以表面不泛油为为度凭经验确定定压实遍数的作作业方法。如果果说这种认识还还有参考价值，，那么，它是基基于按马歇尔方方法设计出的SMA的特点提出的。。这种SMA的胶泥含量往往往偏多，骨架结结构不稳定，增增大压实功能自自然会出现上述述问题。另一方方面，如果SMA的配合比设计合合理，则用马歇歇尔击实法却不不能获得应当达达到的密度，混混合料的路用性性能必然较差。。所以，对于配配合比设计合理理的SMA，改变试件成型型方法——旋转压实法——不仅仅可以提高高混合料的密度度，而且，更为为重要的是可以以显著提高SMA的强度，换言之之，仅当SMA足够密实，才能能使骨架的嵌挤挤作用、粗集料料间的啮合作用用以及胶泥对集集料的胶结作用用所产生的力值值同时达到最大大。如果静力学指标标还能够从某个个侧面评价SMA的性能或结构强强度之优劣，那那么，对于用马马歇尔方法（成成型方式及设计计理论）得到的的SMA，这种评价或判判断往往失误，，而对于用GTM方法得的SMA或许成立。因为为GTM试件的劈裂强度度峰值对应的配配比是SMA16-5，恰在最优配比比附近，总体说来，虽然然劈裂强度与密密度、空隙率均均存在一定的相相关性，但内在在的原因却是级级配组成对SMA结构的影响所致致。GTM方法优化出的SMA是否具有相对高高的劈裂强度尚尚需要通过试验验验证。试验对对象为SMS、SMZ、SMX以及AC-16Ⅱ四种级配，不同同油石比的劈裂裂强度试验结果果列于表4-12图4-25GTM法设计的SMA劈裂强度影响因因素分析图4-27粉油比—劈裂强度关系曲曲线级配对SMA的劈裂强度有显显著影响。细集集料越多，劈裂裂强度越高。对对于劈裂强度，，胶泥的贡献要要远大于骨架结结构。油石比对对劈裂强度的影影响比较复杂，，影响趋势和影影响程度还与级级配有关。对于于SMS和SMX，油石比对劈裂裂强度有无显著著影响，强度值值的波动或许源源于试验误差。。对于AC-16Ⅱ，随油石比增大大劈裂强度呈单单调增加趋势。。综上所述，可可以得出结论，，级配对SMA的劈裂强度有重重大影响，油石石比的影响相对对较小，但对于于最优级配，在在最大油石比处处的劈裂强度可可出现峰值。通常认为，空隙隙率是SMA乃至其它类型的的混合料的体积积特征参数中最最重要的参数之之一。可是试验验结果表明，空空隙率与劈裂强强度并无相关性性。通常还认为，增增大粉油比可提提高细胶泥的劲劲度，因沥青膜膜变薄或许能提提高粘结力。可可是，对不同粉粉油比的SMA的劈裂强度试验验结果（见表4-13）表明，粉油比比与劈裂强度呈呈凸曲线形相关关，在较为合适适的粉油比条件件下，劈裂强度度可取得峰值。。分析表明，在在这一组试验中中，劈裂强度与与VV之间同样不存在在相关性。4.4.2SMA的水稳定性4.4.2.1冻融劈裂试验图4-28细集料含量对冻冻融劈裂试验结结果的影响(MS)图4-29粗集料级配对冻冻融劈裂试验结结果的影响(MS)图4-30VV-TSR关系曲线图图4-31密度—TSR关系曲线与前述的结论一一致，随着细集集料增多，SMA的劈裂强度RT1、冻融劈裂强度度RT2和残留比TSR均呈增大趋势，，且具有良好的的相关性。粗集集料的级配组成成对SMA的水稳定性也有有影响。SMA16-42的水稳定性要比比SMA16-4、SMA16-41差得多。油石比比对SMA水稳定性的影响响程度因级配不不同而不同，对对于细集料较少少的SMA16-3，增大油石比能能显著提高混合合料的水稳定性性，而对于细集集料较多的SMA16-5，油石比变化对对水稳定性的影影响甚微。上述述规律反映出一一个共同点，即即空隙率与水稳稳定性密切相关关，空隙率较大大时，SMA的水稳定性就较较差。GTM试件的冻融劈裂裂试验结果见表表4-15。关于劈裂强度度影响因素分析析不再赘述。GTM试件的残留比约约是马歇尔试件件的1.25倍，表现出了极极优良的水稳定定性。其中，SMA16-4的TSR值高达99.4%。试验结果还表表明，用GTM方法设计的AK-16A同样具有极优良良的水稳定性，，TSR值可达93.2%，其油石比也仅仅为3.9%。那么，影响TSR值的本质原因究究竟是什么呢？？冻融劈裂试验实实际上反映的是是试件的抗冻损损能力，而非抗抗水剥离能力。。只要试件的空空隙率小且孔隙隙不连通，混合合料的TSR值就比较大。细细集料含量、油油石比、密度以以及试件成型方方式对TSR值的影响无不是是通过空隙率反反映出来的，而而空隙率却是密密度的导出值。。所以，在配合合比设计合理的的前提下，提高高或保证路面的的压实度是提高高路面耐久性的的有效途径。那那种认为沥青混混合料就应该具具有一定的空隙隙率（如4%）的观点显然缺缺乏理论依据和和科学实验验证证。4.4.2.2肯塔堡飞散试验验图4-32细集料含量—飞散损失关系曲曲线图图4-33粗集料级配对飞飞散损失的影响响总体而论，由冻冻融劈裂试验和和飞散试验所得得出的规律和结结论基本一致。。4.4.3抗压回弹模量级配和密度对抗抗压破坏强度、、抗压回弹模量量均有显著影响响。增大试件的的密度可以显著著提高其强度和和模量。细集料料增多，也能提提高SMA的抗压回弹模量量。值得注意的的是，以GTM方法设计的AK16-A同样具有较高的的强度和模量。。三轴试验验的加载载和控制制系统为为MTS-810，三轴仪仪为与之之配套三三轴试验验系统。。试验方方法参照照T0718-1993。试件规规格为100mm×h100mm。试验温温度为60℃，加荷速速率为4.0mm/min。试验结结果分析析表4-18。①增大大试件密密度可极极显著地地提高SMA的粘结力力，但对对内摩阻阻角的影影响趋势势尚需扩扩大试验验范围才才能确定定。②在在GTM密度条件件下，级级配对c、φ值均有影影响，能能形成骨骨架密实实结构的的SMA16-4、SM16-5和SMZ，具有较较高的c、φ值。③马马歇尔密密度条件件下，粗粗集料级级配组成成对c、φ值的影响响甚微。。④用GTM方法设计计的AK-16A的高温稳稳定性可可与SMA媲美。4.4.4三轴试验验

表4-10三轴试验分析结果表

名称GTM密度马歇尔密度SMA16-3SMA16-4SMA16-5SMA16-42SMZAK16-ASMA16-4SMA16-42油石比（%）5.45.45.45.45.43.95.45.4k4.45693.72895.6474.66255.13315.67914.92554.8425b832.011265.7949.971125.4945.691133.8652.7635.47c（kPa）197328200261209238147144（度）39.335.244.440.342.444.541.541.14.4.5疲劳特性性试件规格格为40mm×40mm××160mm小梁。采采用四点点弯曲方方式加载载，为应应力式控控制荷载载波形为为半正弦弦波，频频率10HZ。试验温温度15℃±±0.1℃，试验设设备为MTS810。在给定定的试验验条件下下，SMA16的抗疲劳劳性能优优于AK-16A；如果根根据表4-19中的经验验公式预预测更低低应力比比水平下下各SMA的疲劳寿寿命，则则可按照照n值的大小小排序如如下：Nf(SMA16-4，GTM密度)＞Nf(SMA16-42，GTM密度)＞Nf(SMA16-4，马歇尔尔密度)。这一规规律与已已有的关关于影响响沥青混混合料疲疲劳寿命命的因素素方面的的研究成成果基本本一致。。4.5SMA的表面特特性试验结果果表明：：1）不论试试件是按按马歇尔尔密度成成型还是是按GTM密度成型型，随着着细集料料含量增增加SMA的构造深深度几乎乎呈线性性递减。。提高SMA的成型密密度，构构造深度度大幅度度减小，，平均约约减0.6mm。增大粉粉油比也也使构造造深度减减小。粗粗集料过过“细””或过““粗”都都使得构构造深度度增大。。上述规规律可概概括为，，欲使SMA路面具有有足够的的构造深深度，增增加粗集集料用量量是十分分有效的的措施。。但是，，决不能以降降低压实度度为代价来来获得较大大的构造深深度。需要指出的的是，轮碾碾法成型的的试件的表表面状态与与压路机碾碾压成型的的路面的表表面状况不不尽相同，，甚至存在在很大差别别，SMA路面的实际际构造深度度往往大于于室内试验验值。因而而，不能仅仅仅依据室室内试验值值去断定路路面的实际际状况。SMA的构造深度度因成型密密度增大而而减小的规规律从一个个侧面证实实，如果按按照马歇尔尔密度控制制施工压实实度，那么么，SMA路面的所谓谓骨架结构构是不稳定定的，在交交通荷载作作用下混合合料将被进进一步压密密，当配比比不当时甚甚至可能出出现胶泥上上浮，此时时，SMA路面的抗滑滑能力将大大幅度衰减减，而按合合理的配比比和压实度度施做的SMA路面将不会会出现这种种病害，可可以在较长长时期内保保持足够的的构造深度度。值得特特别指出的的是，按照照GTM方法设计的的AK-16A混合料的构构造深度达达到0.92mm，其抗滑能能力并不逊逊于SMA。2）摆式仪测测定的BPN值是反映路路面抗滑性性能的综合合性指标，，其大小主主要取决于于石料磨光光值。当石石料一定时时，BPN值显然于混混合料的配配合比组成成有关。细细集料含量量、粗集料料级配、粉粉油比等因因素对BPN值的影响与与对构造深深度的影响响趋势基本本类同，不不再赘述。。对比两种种密度下的的BPN值不难看出出，密度对BPN值无规律性性的影响。对构造深深度和BPN值二者之间间无明显的的线性相关关性。对不不同的SMA试件进行BPN值的测定，，旨在研究究配比对SMA表面抗滑能能力的影响响趋势，而而不是以此此代表SMA路面的BPN值。3）马歇尔密密度条件下下成型的SMA试件的渗水水系数要远远大于GTM密度下的。。事实上，，空隙率小小的SMA试件的渗水水系数一定定较小。试试验过程中中发现，SMA试件的表面面宏观纹理理发达，用用油膏一类类的填塞物物很难将测测点周围的的表面孔隙隙完全封闭闭，水往往往由未被封封闭的表面面孔隙流出出而不是下下渗，至至使测得的的渗水系数数偏大，这这一现象在在SMA路面上更为为明显。尽尽管如此，，配比设计计合理的SMA具有良好的的抗渗能力力是不争的的事实。需要着重指指出，按照照GTM方法设计的的AK-16A的渗水系数数为0.00ml/min。至此，已已经可以得得出这样的的结论，用用GTM方法设计的的AK-16A的路用技术术性能和用用马歇尔方方法设计的的已不能同同日而语，，用GTM方法设计的的AK-16A的主要路用用性能可以以同SMA比肩。4.6SMA高温稳定性性和低温抗抗裂性与体体积参数的的相关性分分析以本课题的的研究内容容为对象的的分析结果果表明，空空隙率VV，粗集料骨骨架间隙率率VCAmix­­与SMA的路用技术术性能不存存在普遍意意义上的相相关性，只只显示出某某种特定条条件下的相相关性。4.6.1体积参数与与车辙试验验结果的相相关性分析析分析结果表表明，SMA的体积参数数和经过归归一化处理理后的车辙辙深度、DS值呈二次曲曲线相关。。对各回归归方程求解解极小值，，可得到抗抗车辙能力力最优的SMA所对应的VCAmix和VV值。由于细细集料含量量与VCAmix、VV分别相关，，据此可计计算出最优优化的粗细细集料比例例，一并列列于表4-20。分析结果揭揭示了一个个本质问题题，也是一一个重要的的结论：SMA的抗车辙能能力，与粗粗细集料比比例有关，，抗车辙能能力最优的的SMA，其细集料料含量的变变化范围很很窄；当粗粗细集料比比例一定，，最优化配配比对应的的VCAmix的值域亦随随之确定，，而VV的值域则不不确定。故故而，VV与SMA的抗车辙能能力不存在在广泛意义义上的相关关性。规定定VV必须达到某某一值域，，并以此控控制SMA配比设计的的观点是错错误的。对对于SMA的体积特征征参数，正正确的理解解应该是，，当原材料料一定，抗抗车辙能力力最优的SMA配合比是客客观存在的的，这一最最优配合比比却又是试试件成型方方法（如马马歇尔击实实法、GTM法等）的产产物，由特特定的配合合比设计方方法得到的的最优化SMA具有了其特特定的体积积特征参数数，而决不不是具有某某一特定体体积参数的的SMA就一定是最最优化的SMA。4.6.2体积参数与与弯曲试验验结果的相相关性分析析体积参数（（VV与VCAmix）与低温弯弯曲试验结结果（劲度度模量破坏坏应变和开开裂能）的的相关性分分析方法及及分析对象象同4.6.1节。虽然SMA的体积特征征参数在特特定的条件件下与SMA的抗裂能力力相关，例例如空隙率率减小、SMA的低温劲度度模量增大大、开裂能能减小等，，但并不等等于说具有有了某一体体积特征参参数的SMA其抗裂性能能就随之确确定，更不不等于说可可以通过采采用空隙率率较大的配配比使SMA具有更优良良的抗裂性性能。问题题的本质在在于：①粉胶比增增大，或沥沥青含量不不变时粗胶胶泥总量增增大，都将将大幅度提提高胶泥的的劲度，进进而影响到到SMA的抗裂能力力，一般呈呈下降趋势势；而增大大粉胶比或或粗胶泥总总量必定使使VV减小、使VCAmix增大。②优化配比的的SMA具有相对优优良的低温温抗裂性能能；当配合合比一定，，提高混合合料的密度度（也可表表述为提高高压实度））可以有效效地提高其其低温抗裂裂性能，进进而证明VV和VCAmix不是影响SMA低温抗裂裂性的决决定性因因素。综上所述述，尽管管SMA的体积参参数和高高低温性性能间不不存在广广泛意义义上的相相关性，，但是，，在某一一特定的的条件下下（例如如固定粉粉油比而而调整级级配，或或级配与与沥青用用量同时时变化而而得到的的系列化化配合比比），体体积参数数与技术术性能间间的相关关关系对对于SMA配合比设设计当具具有一定定的指导导作用。。具体表表现为，，以GTM方法成型型试件为为前提，，利用本本项研究究成果提提出的级级配设计计计算方方法，可可得到骨骨架密实实型的SMA的初试配配合比；；参照体体积特征征参数对对SMA高低温性性能的影影响趋势势（实际际上是级级配和沥沥青用量量的影响响），可可得到技技术性能能相对优优良的SMA配合比范范围，将将减少配配比合设设计的盲盲目性。。例如，，研究证证明，具具有骨架架密实结结构特征征的SMA16-4和SMZ的高温稳稳定性、、低温抗抗裂性相相对优良良，且与与按本成成果推荐荐的级配配计算方方法得到到的初试试配比一一致。因因此，当当没有GTM设备时，，可以用用该计算算方法进进行SMA配合比设设计；即即使有GTM，同样可可以用这这种方法法确定初初试配比比，以减减小试验验工作量量，将事事半功倍倍。7SMA的骨架结结构形态态与强度度机理(a)SMA16-3(b)SMA16-4(c)SMA16-5(d)SMA16-41(e)SMA16-42(f)AK16-A5SMA级配计算算设计方方法研究成果果证明，，用GTM方法设计计的SMA路用性能能全面优优于按现现行的基基于马歇歇尔试验验的方法法设计出出的SMA。考虑到到GTM设备在我我国还不不普及，，故依据据本研究究成果，，比照GTM设计出的的SMA的体积特特征参数数，提出出一种便便于推广广应用的的SMA配比计算算设计方方法，其其程序如如下：1、选择原原材料。。2、确定矿矿料（集集料和矿矿粉）的的有效密密度。在此推荐荐用矿料料的有效效密度进进行混合合料理论论密度计计算。3、测试粗粗集料间间隙率VCA。推荐采用用加配重重振实方方法测试试VCA。应根据设设计意图图和工程程技术要要求初步步确定粗粗集料的的级配组组成。考虑到细细集料及及胶泥对对骨架结结构的撑撑持作用用，当以以实测的的VCA加上一个个修正值值f（f=2.5%～3.5%）作为初初试配合合比的VCAmix。4、确定矿矿粉用量量Pf和混合料料空隙率率VV。初试配合合比的VV值以取2%～3%为宜。5、确定细细集料组组成。一般采用用连续级级配的细细集料为为宜，也也可根据据工程实实际提供供的材料料进行组组合。设SMA混合料由100克粗集料，X克细集料，Y克矿粉，Z克沥青组成，，则体积方程程为：V总=V粗集料有效+V细集料有效+V矿粉有效+V沥青+V纤维有效+V空隙 （1）Z=100·a+X·b+Y·c+PB2·（100+X+Y） （2）Pf=Y/(100+X+Y)（3）式中：V总=V粗集料有效/(1－VCAmix)；V粗集料有效=100/ρ粗集料有效；；V细集料有效=X/ρ细集料有效；；V矿粉有效=Y/ρ矿粉有效；V沥青=Z/ρ沥青；V纤维有效由估估计的纤维含含量换算而得得；V空隙=V总×VV；a、b、c分别为粗集料料、细集料、、矿粉的裹覆覆油石比，%；Pf为矿粉用量，，%。本页下标6、试验测试确确定初始沥青青用量与细集集料含量。在在混合料拌和和温度条件下下分别用沥青青裹覆粗集料料、细集料、、矿粉，得到到各自的裹覆覆油石比a、b、c（%）（沥青用量量的确定原则则与实验方法法见第4章相关内容）），根据混合合料中矿料比比例，总计可可得矿质集料料的裹覆油石石比PB1，最后根据混混合料的设计计目的和纤维维用量估计需需追加的沥青青用量PB2。PB2的确定原则为为：若以提高高温稳定性为为目的，PB2宜小于1.5%；若以增强低低温抗裂性为为目的，PB2宜为1～3%。以PB1与PB2之和作为混合合料的初始沥沥青用量。最最终沥青用量量由混合料的的路用性能检检验确定。确确定初始沥青青用量与细集集料含量时需需要连解方程程（1）（2）（3）：设SMA混合料由100克粗集料，X克细集料，Y克矿粉，Z克沥青组成，，则体积方程程为：依据试验结果果及以上所述述的混合料配配合比设计原原则有针对性性地对初试配配合比进行调调整，直至性性能满足技术术要求。在以上的SMA级配计算设计计程序中，空空隙率不作为为混合料配比比设计的控制制指标，而仅仅作为确定初初试配合比的的初拟计算参参数，最终的的配合比组成成应由路用性性能指标决定定。本设计程程序没有对SMA的某项指标提提出具体限定定，如最小沥沥青用量、最最小矿料间隙隙率、矿粉含含量等，而是是重点考虑设设计出的SMA应满足路用性性能要求，其其本质是使SMA性能满足路面面工程的实际际需要，并用用性能指标检检验和调整混混合料配合比比设计。本设计方法的的关键点是确确定初试配比比的密度，仅仅当计算出的的SMA的密度值与试试验值接近时时，后续的性性能试验结果果才可信。以以本项目采用用的原材料为为例，当4.75mm的通过率为24%～26%，油石比为5.4%，纤维用量为为0.3%，计算得出的的SMA的密度（体积积法毛体积密密度）为2.412g/cm3～2.477g/cm3，与GTM成型的SMA16-4配比（4.75mm通过率24%，油石比5.4%）的实测密度度（为2.484g/cm3）极为接近，，可见本计算算设计方法可可行。最重要要的，按本方方法计算得出出的初试配合合比与用GTM方法设计出的的综合路用性性能相对优良良的配合比（（如SMA16-4、SMZ）很相近。从从而证明，不不论有无旋转转压实成型设设备，本方法法均可应用，，并且能够得得到路用性能能较为优良的的SMA配合比组成。。7、进行路用性性能检验。按按以上方法可可得到SMA的初试配合比比，进行路用用性能检验时时，试件的密密度可用下式式估算：ρmix=(100+X+Y+Z+纤维质量)/V总7结论1、流行于世界界各国的SMA配合比设计方方法是以马歇歇尔击实试验验为基础，辅辅以SMA性能检验的体体积设计法。。体积设计法法所依据的最最基本、最主主要的试验参参数为原材料料密度、混合合料体积密度度和理论最大大密度。现行行的设计方法法中，确定上上述参数的试试验方法及采采用指标体系系方面不尽合合理，导出的的SMA体积特征参数数被当作技术术指标使用时时存在以下问问题：（1）用马歇尔击击实仪成型试试件的方法不不合理，无法法保证试件达达到粗集料骨骨架稳定、粗粗胶泥密实的的状态。（2）用干插捣法法确定VCA的试验方法不不合理，由该该方法确定的的VCADRC偏大，所表征征的粗集料骨骨架结构为不不稳结构。（3）用集料毛体体积密度（或或表现密度））计算得到的的SMA理论最大密度度，或由试验验法得到的SMA理