国民休闲状况及特征调研报告

韩科营 黄诚

[摘 要]本文通过大量的调查、统计，并建立VMA与诸参数的关系，试图找出能准确描述级配与VMA关系的参数。结果表明：沥青混合料的VMA与其级配构成间的相关性不强，表明级配组成并不是影响沥青混合料VMA的唯一因素，矿料颗粒的具体性质，如形状、棱角性等同样是影响VMA构成的重要因素。

[关键词]统计；VMA；特性

中图分类号：U414 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）31-0305-02

0 引言

VMA是影响沥青混合料性能的最重要的体积参数，目前已经证实VMA更加依赖于集料级配，但由于混合料级配中通常包括十多档不同粒径的集料，且不同集料的颗粒形状及其堆积特性不同，因此目前尚无关于混合料级配与VMA间的定量关系的研究成果。为了深入认识沥青混合料VMA的构成机理，本文在公开发表有关VMA的文献中统计其实验数据，以其揭示混合料VMA的影响特性，为沥青混合料VMA的研究奠定基础。

1 级配对VMA影响调查分析

本文在其它有关文献中总共收集了96种沥青混凝土所用级配和相应间隙率，分别对其进行了通过率，筛余量，粗、中、细集料划分，分维数，级配与理论最大密实线距离，关键筛孔通过率的二次函数回归分析，力求找出级配对沥青混凝土VMA的影响规律。

（1）通过率与VMA关系

对各档通过率与其VMA进行了二次函数回归分析，图1显示与VMA相关性最大的两个筛孔通过率。

其它各档通过率与VMA相关系数都在0.39以下。图1显示，相对来看公称最大粒径的通过率对VMA的影响较大，1.18mm，0.6mm通过率与VMA虽有一定相关性，但影响程度远没有公称最大粒径影响程度大；总体来看，相关程度不大，可见用筛孔的通过率不适合限定VMA。

（2）筛余量与VMA关系

对各档筛余量与其VMA进行了二次函数回归分析，图2显示与VMA相关性最大的两个筛孔筛余量：

其它各档筛余量与VMA相关系数相关系数都在0.33以下。图2显示，相对来看填料的含量对VMA的影响较大，13.2m、2.36mm筛余量与VMA虽有一定相关性，但从总体来看，档筛余量与VMA相关程度不大。

（3）粗、中、细料划分与VMA关系

把各级配分为粗、中、细三档。4.75mm以上为粗料，0.3mm以下为细料，中间位中料。统计粗料含量、中料含量、细料含量、粗中质量比、粗细质量比、中细质量比与VMA的相关性，图3给出了相关性最大的两种。

从图3可以看出粗细颗粒质量比与VMA相关性大于0.7，中细质量比与VMA相关性也大于0.7，都具有一定的相关性，可见VMA与粗、中、细的划分关系较为明显。同时从图中可以看出随着粗细质量比或者中细质量比的增加VMA也随之增大，这与我们的传统理解是符合的，通常我们认为粗集料起着骨架作用，细集料作为填充集料。但从图3中可以看出，大多数粗细颗粒的质量比均集中在较小的范围，而在此范围内质量比与VMA之间的相关性并不强。

（4）分维数与VMA关系

分形的基本特征具有自相似性，而且自然界中的自相似性或标度不变性常常是统计意义上的。由于没有特征尺度，分形体不能用一般测度进行度量，描述分形的特征参数叫做分形维数，也因其可以是分数而称其为分维数，简称分维。计算各级配所对应的分维数，并对分维数与其VMA进行了二次函数回归分析，结果如图4所示。

分维数与VMA的相关性极小，可见VMA与级配分维数关系不大。

（5）级配与理论最大密实线距离以理论最大密实线作为基准，其它级配各粒径通过率与理论最大密实线通过率相减，然后计算这些差值总和和绝对值的和，并分别统计总和、绝对值和与VMA的相关性，结果如图5所示。

從图5我们可以看到级配曲线的相对最大密实线的改变与VMA有一定的相关性，随着级配曲线远离最大密实线，其间隙率是先增大后减小，可见最大密实曲线并不是真正的最大密实级配曲线，但这种规律并不明显。

（6）关键筛孔通过率

通常我们对公称最大粒径16的级配，以16mm、4.75mm、1.18mm、0.3mm为关键筛孔。本文统计了各关键筛孔通过率比值与VMA相关性，结果如图6所示。

由图6我们可以看到16mm通过率与4.75mm通过率比值，4.75mm通过率与1.18mm通过率比值与VMA都有一定的相关性。随着16mm与4.75mm通过率比值的增加，VMA先增加后减小，在2-2.5之间达到最大，这是可以理解的，粗集料含量越高，而细集料含量较少时，粗集料越易形成骨架。粗细比的含量更大程度上决定着VMA。

（7）贝雷参数

贝雷法提供了三个级配参数，分别为CA、FAc、FAr。按照贝雷法提供的计算公式，本文计算得到了各级配对应的贝雷参数值，并统计了贝雷参数值与VMA的相关性，其结果如图7所示。

从图7可以看出贝雷参数与VMA的相关系数极小，可见VMA与此关系不大。

2 结语

本文试图通过大量的调查、统计，建立VMA与诸参数的关系，找出能准确描述级配与VMA关系的参数，发现沥青混合料的VMA与其级配构成间的相关性不强，表明级配组成并不是影响沥青混合料VMA的唯一因素，矿料颗粒的具体性质，如形状、棱角性等同样是影响VMA构成的重要因素，相同级配、不同矿料的混合料，其VMA会有明显差别。

参考文献

[1] 林绣贤.再论HMA的矿料间隙率VMA[J].上海公路.2005年第4期.

[2] 蔡锁德，陈伟，商玉田.矿料间隙率在沥青混合料设计和生产中的应用[J].公路与汽运，2004（5）.