按强度构成原理,可将沥青路面分为密实类和嵌挤类两大类。
密实类沥青路面要求矿料的级配按最大密实原则设计,其强度和稳定性主要取决于混合料的黏聚力和内摩阻力。密实类沥青路面按其空隙率的大小,又可分为闭式和开式两种:闭式混合料中含有较多的粒径小于0.6和0.075的矿料颗粒,空隙率小于6%,混合料致密而耐久;开式混合料中粒径小于0.6mm的矿料颗粒含量较少,空隙率大于6%。
嵌挤类沥青路面要求采用颗粒尺寸较为均一的矿料,路面的强度和稳定性主要依靠集料颗粒之间相互嵌挤所产生的内摩阻力,而黏聚力则起着次要的作用。按嵌挤原则修筑的沥青路面,其热稳定性较好,但因空隙率较大、易渗水,因而耐久性较差。
根据这种混合料网络结构中“嵌挤成分”和“密实成分”所占比例不同,沥青混合料的组成结构形态有三种典型类型,即悬浮密实结构、骨架空隙结构、骨架密实结构,如图2.3.4所示。
图2.3.4 沥青混合料典型组成结构
悬浮密实结构沥青混合料采用连续型密级配,集料的颗粒尺寸由大到小连续存在。沥青混合料可以获得很大的密实度,但是各级集料均被次级集料所隔开,不能直接靠拢而形成骨架,以悬浮状态存在于次级集料及沥青胶浆之间,形成悬浮密实结构。这种结构的沥青混合料虽然密实度较高,并且可以获得较高的黏聚力,但内摩擦阻力较小。用这种沥青混合料修筑的路面,受沥青材料性质的影响较大。
当采用连续型开级配矿质混合料时,由于组成矿质混合料递减系数较大,使粗集料所占的比例较高,细集料则很少,甚至没有。按此组成的沥青混合料,粗集料可以互相靠拢形成骨架,但由于细料数量过少,不能充分填满粗集料之间的空隙,因此形成骨架空隙结构,这种结构的沥青混合料,内摩阻力较大,黏聚力较低。用这种沥青混合料修筑的路面,受沥青材料性质的影响较大。
密实骨架结构是综合以上两种类型组成的结构。混合料中既有一定数量的粗集料形成骨架,又根据残余空隙的多少加入细集料,从而形成较高的密实度。这种混合料同时具有较高的黏聚力和内摩阻力。