主骨料空隙体积填充法的优化研究

聂桂海， 罗雪平， 高 磊

(广州大学 土木工程学院， 广东 广州 510006)

0 引言

张肖宁等[1]提出了沥青混合料组成设计的主骨料空隙体积填充法(以下简称CAVF法)，其基本思路是使沥青胶浆作为填料用来填充主骨料的空隙，使细集料体积、沥青体积、矿粉体积及设计混合料空隙体积之和等于实测的主骨架空隙体积。按此方法设计的混合料可以避免胶浆干涉，既发挥了主骨料的嵌挤作用，又发挥了细集料的填充和胶结作用，将嵌挤和填充有效地结合起来。CAVF法的级配设计理论公式如下：

qc+qf+qp=100

(1)

(2)

式中：VCA为主骨料紧装空隙率；Vvs为混合料设计空隙率；qc、qf、qp、qa分别为粗集料、细集料、矿粉以及沥青用量的质量百分率；dsc为粗骨料紧装密度；dtf、dtp分别为细料、矿粉的表观密度；da为沥青的密度。

CAVF法概念清晰，以公式定量求解粗细集料比例的思路方便实用，适用于各类原始级配的集料，提高了设计效率和集料利用率。其实用性和高效性得到行业的认可并广泛应用于工程实践，取得了良好的技术经济效益。在长期的研究和应用过程中，CAVF法逐步发展和完善[2-3]，但目前仍存在一些缺陷，有待进一步优化。本文通过分析CAVF法应用中待优化的问题，提出相应改进方法，进一步丰富该法的实用性。

1 CAVF法评述

CAVF法传统的设计步骤：①依据经验确定粗集料级配，根据泰波公式设计细集料级配组成，为避免细集料对主骨料的干涉，一般选用间断级配；②测定粗集料、细集料、矿粉的表观密度；③测定主骨料的紧装密度，计算主骨料的紧装空隙率；……