(1)主骨架充分嵌挤,提供良好的内摩阻力;
(2)沥青胶浆具有较大的粘结强度,充分填充主骨架的空隙,使混合料密实。 从强度构成原则出发可将沥青混合料结构强度分成按嵌挤原则构成的结构和按密实级配原则构成的结构两大类:
a.按嵌挤原则构成的沥青混合料的结构强度主要靠矿质颗粒之间的嵌挤力和内摩阻力,沥青结合料的粘结作用起到辅助作用。这类沥青混合料骨架是由较粗的、颗粒尺寸均匀的矿料构成,然后用沥青填充其空隙形成一个整体。
b.按密实级配原则构成的沥青混合料的结构强度主要靠沥青与矿料之间的粘结力,矿质颗粒之间的嵌挤力和内摩阻力则是起辅助作用。
沥青混合料的结构也可按沥青混合料中粗、细集料所占的比例不同来分为三类(图2-1):
沥青混合料典型结构示意图源'自:751-'论]文'网"www.751com.cn
(1)悬浮—密实结构
悬浮—密实结构(图2-1a)属于密级配沥青混合料,是由连续级配的原理构成。由于集料粒径从大到小连续存在,较小的颗粒会挤开同一档较大的颗粒,这样就形成了大颗粒悬浮于较小颗粒之中的情况(其级配曲线如图2-2中曲线a所示)。这种结构的组成通常遵循富勒最大密度线规律,次级集料分布在前级集料之间比次级集料粒径稍大的空隙中,这样避免了次级集料干涉前级集料的排列。因此,虽然这种混合料的排布会使其密实度大大增加,但是次级集料都隔开了各级集料,致使各集料犹如悬浮在次级集料及沥青胶浆之中相互之间不能直接接触靠拢而形成骨架,。通过三轴试验发现,这种结构的黏聚力较大,但是摩阻角就相对较小。一般沥青混合料的强度主要受黏结力的影响,故而在交通荷载作用较大的情况下,可能因为热稳定性的不足而导致路面产生车辙、波浪、推移等破坏。并且由于其原材料沥青材料本身性质和物理状态的影响,其温度稳定性较差。
(2)骨架—空隙结构
骨架—空隙结构(图2-1b)属于连续开级配矿质混合料与沥青组成的沥青混合料(其级配曲线如图2-2中曲线b所示)。因为矿质混合料中递减系数较大,其中粗集料所占比例较高,相互接触的粗集料起到一定的骨架作用,但细集料用量很少,不能将粗集料之间的空隙填满,故而混合料的空隙率较大,因而形成“骨架—空隙”结构。较大的孔隙率也导致较大的透水性。三轴实验发现,此种结构与“悬浮—密实”结构相反,内摩阻角较大,而粘结力较小。较大的空隙率导致其透水性、耐老化性、低温抗裂性、耐久性等较差。尤其在重复荷载的作用下,路面的再压实严重的影响了路面的稳定性,但是其高温稳定性较其他结构要好。
(3)骨架—密实结构
骨架—密实结构(图2-1c)属于间断或折断级配矿质集料的沥青混合料(级配曲线如图2-2中曲线c所示)。因为没有采用中间尺寸粒径的集料,故而足够多的粗集料可以形成空间骨架,而细填料也足以填满粗集料骨架之间的空隙,使其密实度大大的提高,残余空隙率也得以减小,从而形成“骨架—密实”结构。理论上,“骨架—密实”结构的沥青混合料具有最优的力学性能,其综合了上述两种结构的优点,不仅具有较大的粘聚力,而且内摩阻力也较高。这种结构的沥青混合料的高温稳定性和低温抗裂性都比较优秀;是一种比较理想的沥青混泥土路面结构形式。