沥青混合料由沥青、集料和矿粉混合 组成,显然,这些材料的物理力学特性将程 度不同地直接影响到沥青混合料的各种路 用性能。一般来说,选择优质的材料,采用 合适的沥青用量,进行适当的级配设计,能 显著地提高沥青混合料的抗车辙能力。

 在诸多材料影响因素中,集料所具有 的特性对沥青混合料高温性能的影响尤其 显著。通常,破碎、坚硬、纹理粗糙、多棱 角、颗粒接近立方体的集料,相应的沥青混 合料高温性能就比较好。有研究认为,在集料组成中,破碎的细集料比破碎的粗集 料对改善沥青混合料的高温性能更有利,表明中等颗粒采用破碎集料更重要。

 沥青用量对混合料的抗车辙能力有极为明显的影响,我国<公路沥青路面施工技术规范》 规定, 在夏季炎热的高温地区, 在配合比设计得出的最佳沥青用量OAC的基础上, 减少0.3% 之后的沥青用量作为设计沥青用量往往是适宜的。施工时严格控制沥青用量对控制车辙有极 为重要的意义,这一点对重载路段尤为重要。加大荷载可以使配合比设计的最佳沥青用量减 少。 当然沥青用量减少将使碾压困难。采用较少沥青用量之后,通过重型压路机碾压成型的 路面具有较好的高温抗车辙能力。 

因此适当减少沥青用量,加大压实功,使混合料充分嵌挤,又没有留下大的空隙率是提高 沥青路面高温稳定性能的重要措施,尤其是对超载车和重载车特别多的路段,尤为重要。不 过,如果沥青用量减少了而没有得到充分的压实,则可能适得其反,此时可能还没有来得及产 生车辙,水损害却形成了。现在国际上有一种配合比设计方法是利用美国工程兵团的搓揉压 实仪,它可以根据道路的荷载情况,加大压实荷载,通过搓揉达到要求的密实度,这样确定的油 石比要比马歇尔试验确定的油石比小得多。不过如果施工时没有足够吨位的压路机和良好的 压实效果,达到要求的压实度,那是达不到目的的。

 沥青与集料的配合比以及集料的级配组成对沥青混合料的高温稳定性也是一个重要的影 响因素。有的研究人员认为,密级配混合料使得集料颗粒间具有较多的接触点,因此比断级配 或开级配混合料更稳定。有的研究人员建议,沥青混合料的空隙率应接近4%,最低不能小于 3%,空隙率小于3%的混合料发生车辙的可能性明显增大。但如果是通过采用较多的沥青而 使沥青混合料的空隙率满足要求,这样的混合料同样是不稳定的,因为沥青用量的增加将使混 合料的高温稳定性严重降低。同时, 除了VMA极端小(小于10%) 的情况外, 增大VMA将能使 混合料的抗车辙性能增强。也有研究人员建议采用粗糙的混合料,虽然这种混合料的和易性 较差,施工比较困难,但通过充分的压实,可以获得足够的抗车辙性能。此外,过多的矿粉会使 沥青混合料易于变形。但沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA) 是一个例外, 因为吸附多量的沥青结 合料必须使用较多的矿粉和纤维。

 沥青材料本身的特性对沥青混合料高温性能的影响也是不可忽视的,沥青的高温粘度越 大、劲度越高、与石料的粘附性越好,相应的沥青混合料抗高温变形能力越强。通过添加合适 的改性剂可大幅度提高沥青的高温粘度,从而改善沥青混合料的高温稳定性。这一点在第二 篇沥青结合料的高温性能部分已经有详细的论述(参见图2-2-9)。