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矿料质量占沥青混合料质量的95%。沥青路面的早期破坏与矿料级配有着重要的关系。重庆地区夏秋两季高温多雨，对沥青路面的高温性能和抗水损害性能要求特殊。为显著提高沥青路面的高温稳定性、抗水损害性能和耐久性，本文对沥青路面集料级配进行专门研究。本文通过查阅国内外集料级配研究成果和现状，调研重庆地区现有的典型集料加工企业，选取常用类型集料，结合重庆地区高速公路建设现状，针对重庆地区高速公路较为常用的AC-20、AC-16和SMA-13三种不同结构面层的沥青混合料进行优化配合比设计。对现有级配设计理论进行对比分析，并选取分形理论和设计方法作为本文试验研究设计方案参考方法，选取不同分维数和不同比例的粗集料进行堆积密度试验，寻找间隙率较小的粗集料级配范围；对细集料参照已有的研究成果，选择连续级配；提出若干条级配曲线进行初步试验，比较各个级配曲线中集料的相关体积指标，并优选部分曲线进行后续试验。对选择的级配曲线，利用击实成型方法制作试件，在最佳油石比的基础上对沥青混合料的体积指标、高温性能、抗水损害等性能指标进测试，并进行分析总结。研究结果表明，分形理论计算方法在沥青混合料集料级配具有良好的相关性，但需要对某些筛孔的通过率数值进行调整；分形级配中，AC-20间隙率最小点在D=2.5附近；AC-16在D=2.4处达到最大间隙率，分形级配骨架结构在分维数D=2.5和D=2.6时趋于稳定；SMA-13最小间隙率在D=2.55~2.65之间；随着分维数增加，沥青混合料的高温性能先增大后减小、抗水损害性能逐渐增加；适合重庆地区密级配沥青混合料AC-20和AC-16的级配范围为分维数D=2.40~2.55对应的区间；适合重庆地区间断级配沥青混合料SMA-13的级配范围为分维数D=2.55~2.70对应的区间。论文以提高沥青路面抗车辙性能和抗水损害性能为目的，提出适合高温多雨的重庆地区沥青路面用集料级配推荐范围。