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我国道路路面的主要结构形式是沥青路面。矿料级配设计是热拌沥青混合料(HMA)配合比设计的核心内容之一；国际上常用美国Superpave设计方法,我国现行的马歇尔试验设计方法吸收了Superpave体系的某些重要思想,如级配曲线也讲究为S形,级配选择的依据亦为矿料间隙率VMA指标等。由于缺少级配对矿料间隙率(VMA)影响的物理机制性的认识,我国规范和Superpave体系中关于级配的设计方法是,根据经验拟定出若干条级配,然后通过试验,依据VMA指标选择出一条合理的曲线。这种方法具有明显试探、摸索的特点,理论性不足。因为初选的1-3条级配曲线,主要是根据设计者的经验确定的,因而这种设计方法或者可能选不出VMA合格的级配,或者即使选出了合格的级配但却未必是最适宜的级配,缺乏级配优化设计思想和理念。鉴于这种情况,基于我们对级配应分为粗料和细料两部分进行设计的思想,本文着重研究级配粗集料的骨架间隙率VCA的形成规律。采用数学优化技术设计试验方案,通过DPS数据处理系统形成均匀设计表,根据均匀设计表安排试验配比,选择AC-20及AC-25两种沥青混凝土用的粗集料规格,并分别得到16种(AC-20)及25种(AC-25)不同配比的级配粗集料混合物；借助振实工艺对级配粗集料进行大量密实试验,得到各级配粗集料骨架间隙率VCA的诸多结果。通过逐步回归分析的方法对试验结果进行分析,建立了最优回归方程,全面揭示了骨架间隙率的形成机制。利用所建立的回归方程,分AC-20及AC-25用级配粗集料两种情况,对不同级配曲线形态的粗集料的骨架间隙率做了深入分析。研究结果表明,正向S形曲线的级配粗集料的骨架间隙率较反向S形级配曲线的为大；不同正向S形级配曲线的粗集料骨架间隙率是不同的；越远离最大密度线的S形级配的骨架间隙率越大；按最大理论密度线混合的级配粗集料,其密度并不总是最大,较反向S形级配的粗集料密度为小；不同情形的大小差异可由最优回归方程给出量值比较。