主骨料空隙體積填充法的優化研究

聶桂海， 羅雪平， 高 磊

(廣州大學 土木工程學院， 廣東 廣州 510006)

0 引言

張肖寧等[1]提出了瀝青混合料組成設計的主骨料空隙體積填充法(以下簡稱CAVF法)，其基本思路是使瀝青膠漿作為填料用來填充主骨料的空隙，使細集料體積、瀝青體積、礦粉體積及設計混合料空隙體積之和等于實測的主骨架空隙體積。按此方法設計的混合料可以避免膠漿干涉，既發揮了主骨料的嵌擠作用，又發揮了細集料的填充和膠結作用，將嵌擠和填充有效地結合起來。CAVF法的級配設計理論公式如下：

qc+qf+qp=100

(1)

(2)

式中：VCA為主骨料緊裝空隙率；Vvs為混合料設計空隙率；qc、qf、qp、qa分別為粗集料、細集料、礦粉以及瀝青用量的質量百分率；dsc為粗骨料緊裝密度；dtf、dtp分別為細料、礦粉的表觀密度；da為瀝青的密度。

CAVF法概念清晰，以公式定量求解粗細集料比例的思路方便實用，適用于各類原始級配的集料，提高了設計效率和集料利用率。其實用性和高效性得到行業的認可并廣泛應用于工程實踐，取得了良好的技術經濟效益。在長期的研究和應用過程中，CAVF法逐步發展和完善[2-3]，但目前仍存在一些缺陷，有待進一步優化。本文通過分析CAVF法應用中待優化的問題，提出相應改進方法，進一步豐富該法的實用性。

1 CAVF法評述

CAVF法傳統的設計步驟：①依據經驗確定粗集料級配，根據泰波公式設計細集料級配組成，為避免細集料對主骨料的干涉，一般選用間斷級配；②測定粗集料、細集料、礦粉的表觀密度；③測定主骨料的緊裝密度，計算主骨料的緊裝空隙率；……