高密實瀝青混凝土路面配製方法及其配合比與流程
2023-05-29 06:24:36 1
本發明涉及一類路面材料——高密實瀝青混凝土路面的配製方法及使用該方法配製的高密實瀝青混凝土配合比。
在公路建設和城市建設中，由於瀝青混合料路面具有表面平整、行車舒適、耐磨抗滑、低噪聲、施工周期短、維修簡便等特點，而被廣泛應用。
背景技術：
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本發明之前配製瀝青混合料的方法有三種：馬歇爾法(富勒公式法)、美國的Superpave法和沙慶林先生的發明的斷級配法。
技術實現要素：
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發明目的和作用：
本發明建立在一種新的高密實瀝青混凝土數學模型基礎上。通過對這種數學模型研究，發明人發現了瀝青混凝土內在規律——現代混凝土學口袋理論。在不改變現有瀝青混合料施工工藝的情況下，通過對瀝青混合料組成材料配合比例的優化——包括材料重量比例和材料顆粒直徑比例的優化，配製出一種具有合理的材料比例，節約能源，超長耐久的高密實瀝青混凝土，使瀝青混凝土學從試驗科學躍升為計算科學。
本發明方法配製的高密實瀝青混凝土路面密度大，緻密防水，空隙率先知而且可控可調，摩擦係數和表面構造深度可調可控，具有高溫穩定，低溫抗裂，無側限抗壓強度高，抗疲勞、抗車轍能力強特點。
本發明配製的高密實瀝青混凝土，維修少、壽命長；在合適溫度下，本發明配製的高密實瀝青混凝土施工更容易壓實，更便於施工，具有很高經濟性和適用性。
名詞解釋：
高密實瀝青混合料路面配製(包括設計與施工)發明人又稱作高密實瀝青混凝土配製。
高密實瀝青混合料是用現代理念配製的、合理集料比例(包括合理重量比例和合理顆粒尺寸比例)的、以道路石油瀝青或者其改性瀝青為膠結物的、極大發掘了瀝青混合料潛在能力的高技術環保瀝青混合料；是強度、耐久性、適用性、經濟性、環保性、高溫穩定、低溫抗裂、質量均衡的和諧統一。安全、低價、可控、易用、耐久是高密實瀝青混凝土路面的最重要特點，其均質性、穩定性、抗滲透性、抗裂性、耐久性均明顯提高。
高密實瀝青混凝土由集料和熱敏感膠結材料(道路石油瀝青、改性瀝青瑪蹄脂等)組成；按照一定比例經加熱拌合攤鋪壓實冷卻後即道路瀝青路面；高密實瀝青混凝土包括：設計空隙率3-5％瀝青混凝土、設計空隙率3-6％瀝青穩定碎石、設計空隙率3-4％瀝青瑪蹄脂碎石、設計空隙率6-12％半開級配瀝青碎石，以及設計空隙率＞18％開級配排水式瀝青碎石基層、磨耗層。
本發明所說膠結材料是指含蠟量較少的道路石油瀝青或者道路石油瀝青改性後產物。根據不同溫度區間(寒區、溫區、熱區)選擇道路石油瀝青相應品種。
集料是各尺寸粗集料(碎石)、各級細集料(天然的、人工的粗砂、中砂、細砂、特細砂)、超細集料(礦粉粉煤灰磨細石灰石粉水泥——本發明中也稱作超細粉)的統稱。
配製高密實瀝青混凝土時，優先選用鹼性集料。不得不使用酸性集料時，應該考慮在瀝青中摻加抗剝離劑。
高密實瀝青混凝土中，一般使用一種、兩種、最多三種不同顆粒尺寸粗集料，使用一種或者兩種不同顆粒直徑(細集料)，使用一種超細集料。
所有品種高密實瀝青混凝土，組成材料種類相同(均為集料、膠結料組成)，設計方法相同，施工、試驗方法相同或者相近；高密實瀝青混凝土品種間最大區別就是空隙率在不同區間範圍內。本發明通過計算就可以很容易解決高密實瀝青混凝土中空氣空隙含量調整問題，因此，發明人把瀝青混凝土、瀝青穩定碎石、半開級配瀝青碎石、開級配瀝青碎石也定義為高密實瀝青混凝土範疇。即現規範規定的、所有的瀝青混合料，發明人都定義為高密實瀝青混凝土的一個空隙率含量不同的一個品種。
按照現行標準，本發明方法可以配製的高密實瀝青混凝土包括：設計空隙率3-5％瀝青混凝土：粗粒式AC-25；中粒式AC-20；中粒式AC-16；細粒式AC-13；細粒式AC-10；砂粒式AC-5。設計空隙率3-6％瀝青穩定碎石：特粗式ATB-40；粗粒式ATB-30；粗粒式ATB-25。設計空隙率3-6％瀝青穩定碎石：中粒式SMA-20；中粒式SMA-16；SMA-13；細粒式SMA-10。設計空隙率6-12％半開級配瀝青碎石：中粒式AM-20；中粒式AM-16；細粒式AM-13；細粒式AM-10。設計空隙率＞18％開級配排水式瀝青碎石基層：特粗式ATPB-40、粗粒式ATPB-30、粗粒式ATPB-25；開級配排水式瀝青磨耗層：中粒式OGFC-16、細粒式OGFC-13、細粒式OGFC-10。即所有瀝青混合料通過本發明一次性設計到位。
空隙率＞18％開級配排水式瀝青碎石基層是高密實瀝青混凝土特例，僅需要一級粗集料與道路石油瀝青加熱配製即可；開級配排水式瀝青碎石磨耗層最多需要兩級集料(1.1級-2.0級之間)與膠結材料加熱配製即可。
粗集料(單位mm)包括：特粗式碎石37.5-53(簡稱40碎石或者碎石40)；粗粒式碎石31.5-37.5(簡稱30碎石或者碎石30)；粗粒式碎石26.5-31.5(簡稱25碎石或者碎石25)；中粒式碎石19.0-26.5(簡稱20碎石或者碎石20)；中粒式碎石16.0-19.0(簡稱16碎石或者碎石16)；細粒式碎石13.2-16.0(簡稱13碎石或者碎石13)；細粒式碎石9.5-13.2(簡稱10碎石或者碎石10)；砂粒式碎石4.75-9.5(簡稱5碎石或者碎石5)。
細集料包括：粗砂(細度模數3.1以上，可以視為主要顆粒直徑範圍0.60-2.36mm)；中砂(細度模數2.3-3.0，可以視為主要顆粒直徑範圍0.3-1.18mm)；細砂(細度模數1.6-2.2，可以視為主要顆粒直徑範圍0.15-0.6mm)；特細砂(細度模數1.6以下，可以視為主要顆粒直徑範圍0.075-0.3mm)。
超細粉：礦粉、粉煤灰、磨細石灰石粉、水泥(可以視為主要顆粒直徑0.045mm集料)。
道路石油瀝青密度或者相對密度即本文所述道路石油瀝青表觀密度，AH-110，AH-90，AH-70，AH-50四種型號瀝青，密度一般在1150-1250kg/m3之間；A-100，A-60瀝青，密度一般在1000-1200kg/m3之間。
瀝青混凝土配製是指高密實瀝青混凝土配合比設計施工檢驗全過程，包括高密實瀝青混凝土配合比設計、配合比試驗、組成材料比例加熱拌合、運輸、攤鋪碾壓、檢測等過程。
高密實集料空隙率是指集料按比例拌合攤鋪壓實後集料間無法得到有效填充的空隙率。
近單位體積：高密實瀝青混凝土設計過程中，按照最低密度原理計算的全部各組分(集料、膠結材料)，包括適量空氣體積在內，並不正好為一立方米，可能小於一立方米最大等於一立方米。這種計算結果趨近於一立方米又不等於一立方米情況，發明人稱作近單位體積。
本發明一次性解決了高密實瀝青混凝土設計問題，使瀝青混合料設計從一門試驗科學轉為一門數字科學。
附：寒區、溫區、熱區的劃分(摘自規範)：
寒區：最低月平均氣溫在零下10℃及以下的為寒區：包括我國的黑龍江，吉林遼寧營口以北，內蒙古包頭以北，山西大同以北，河北承德張家口以北，陝西榆林以北，甘肅(不含天水一帶)、新疆、青海、寧夏、西藏；
溫區：最低月平均氣溫在0℃零下10℃至0℃的為溫區：包括我國的遼寧營口以南，內蒙古包頭以南，山西大同以南，河北承德張家口以南，陝西榆林以南西安以北，甘肅天水一帶，山東，河南南陽以北，江蘇徐州淮陰以北，安徽宿縣毫縣以北。
熱區：最低月平均氣溫在0℃以上的為熱區：包括我國的河南南陽以南，江蘇徐州淮陰以南，安徽宿縣毫縣以南，陝西西安以南，廣東，海南，廣西，湖南，湖北，福建，浙江，江西，雲南，貴州，臺灣，四川。
發明原理：
發明人創建的現代瀝青混凝土學口袋理論：口袋本身沒有抗壓強度，乾燥的糧食也沒有抗壓強度，但我們把糧食裝入口袋並使糧食密實，裝糧口袋錶現出良好的抗壓能力，而且糧食愈密實裝糧口袋的抗壓強度愈高；當我們把不同顆粒直徑的糧食——黃豆、小米、麵粉按照一定重量比例均勻混合裝入口袋時，裝糧口袋的抗壓能力最高。口袋理論的主要內容包括：
1.同排列等空隙定則：
只要集料堆積秩序相同，無論集料的粒徑如何變換，堆積集料的空隙率即相同而且是一定值。
證明一：我們以卵石為例，先證明同粒徑集料行列式排列情況下，集料空隙率不隨粒徑變化而變化，且是一個定值48％。
設正六面體容器邊長為L，φ為卵石直徑，且假定卵石是球形的。
當卵石直徑φ＝L時，容器可行列式排列卵石一個，卵石與容器六個面相切，卵石體積：
VL＝πL3/6
當卵石直徑φ＝L/2時，容器可行列式排列卵石23個，此時卵石總體積：
∑VL/2＝23×4π(L/4)3/6＝πL3/6
當卵石直徑φ＝L/3時，容器可行列式排列卵石33個，此時卵石總體積：
∑VL/3＝33×4π/3×(L/6)3＝πL3/6
當卵石直徑φ＝L/4時，容器可行列式排列卵石43個，此時卵石總體積：
∑VL/4＝43×4π/3×(L/8)3＝πL3/6
當卵石直徑φ＝L/5時，容器可行列式排列卵石53個，此時卵石總體積：
∑VL/5＝53×4π/3(L/10)3＝πL3/6
同理，當卵石直徑φ分別等於L/6，L/7，L/8，……，L/n(n→+∞)；容器中可容行列式排列的卵石個數為63，73，83，……，n3；卵石總體積均為：
∑VL/n＝n3×4π/3×(L/2n)3＝πL3/6
由於，卵石直徑分別為L、L/2、L/3、L/4、L/5、L/6、L/7、L/8、L/9、……L/n(n→+∞)時，無論容器中卵石個數多還是少，容器中行列式排列卵石的總體積均為：
∑V石＝πL3/6
容器中空隙體積均為：
Ve＝L3-πL3/6＝(1-π/6)L3
故，不論卵石直徑如何變化，只要卵石在容器中呈行列式排列，容器中卵石的空隙率均為：
e＝Ve/V×100％＝(1-π/6)L3/L3×100％＝47.64％≈48％
如果考慮到一種極端情況，空隙處被填充，卵石處為空隙，最大空隙率可以達到52.36％。
證明二：在同粒徑的任意相鄰集料間相切情況下，我們仍然假定集料為卵石，且卵石是球形的，此時：
當卵石直徑φ＝L時，與卵石相切球體被正六面體所切割，共有八個球被割成扇體，割球體弦長為：被切扇體體積：
V切體＝0.22×(L/2n)3
正六面體內被割球體和內切球V球總體積∑V：
此時空隙率：e＝(1-0.74)×L3/L3×100％＝26％
同理，我們可以證明：當卵石直徑φ＝L/2、L/3、L/4、L/5、L/6、L/7、L/8、L/9、……、L/n(n→+∞)時，均有總體積∑V：
亦即：e＝26％……
從以上證明可以得出：只要同粒徑球體間的排列秩序相同，同一容器中，無論球體直徑是大還是小，容器中可容納的球體的總體積是一定的，即容器中可容納球體的空隙率是一定的。
當我們把球體換成多面體時，通過實驗我們知道以上數學法推出結論仍然是成立的。因此我們得出：只要同粒徑集料間的排列秩序相同，無論集料粒徑如何改變，同粒徑集料空隙率是一定值。我把集料間存在的以上規律稱作同排列等空隙定則。
2.集料單一粒徑定則：
只要同種集料最大粒徑φmax與最小粒徑φmin之比小於2.41，即φmax/φmin＜2.41，最小粒徑φmin集料就不能完全填充到最大粒徑φmax材料形成的空隙中，我們就認為這種材料為單一粒徑材料。
2.1.集料在最小空隙率(26％)情況下，相鄰球體間兩兩相切。設直徑為φ1＝2R圓球體A、B、C、兩兩相切，球心為A、B、C，內切球體f直徑為φ2＝2r，則容易推出，球心平面內：
r＝0.1547R
R＝6.46r即：φ1＝6.46φ2
考慮到集料的不均勻性，在大比例高密實瀝青混凝土中，大一級集料顆粒直徑至少是小一級集料顆粒直徑6.46倍以上，小一級集料才能填充到大一級集料形成的空隙中，使高密實瀝青混凝土具有最大密實度，最小空隙率。
事實上，由於填充發生在緻密的立體空間，大一級集料顆粒直徑φ1至少是小一級集料φ2的：倍，小一級集料才能夠完全填充到大一級集料形成的空隙中。
在集料尺寸大比例高密實瀝青混凝土中，只要其組成材料最大顆粒直徑與最小顆粒直徑之比不大於6.91，我們就可以認為它們是同一顆粒直徑範圍材料。
2.2集料在最大空隙率情況下(48％)，材料間行列式排列，設大的一級集料直徑為φ1，小的一級集料直徑為φ2，容易推出：
φ2＝0.414213562φ1即：φ1＝2.4142φ2
也就是說：集料間小比例高密實瀝青混凝土中，大一級集料顆粒尺寸至少是小一級集料顆粒尺寸2.4143倍以上，小一級集料才能完全填充到大一級集料形成的空隙中，使混凝土具有最大密實度，最小空隙率。
由2.1、2.2，我們得出：在瀝青混凝土中，只要同種材料最大粒徑φmax與最小粒徑φmin之比小於2.4143，即φmax/φmin＜2.4143，我們就認為這種材料為單一粒徑材料。我們把以上定則稱作瀝青混凝土集料單一粒徑定則。
3.最大與最小空隙率、比表面積與顆粒尺寸關係：
相同顆粒直徑集料堆積時的最小空隙率為26％，最大空隙率為52.36％。
材料相同時，集料比表面積和集料的粒徑成反比。
3.1最小孔隙率最大孔隙率證明見發明原理1.
3.2半徑R球體表面積A＝4πR2，我們設每kg集料甲中含半徑R球集料g粒，每kg集料乙含半徑r球k粒，甲乙集料為同一種材料，P為集料表觀密度，則：
∑A甲＝g4πR2 ∑A乙＝k4πr2
∑V甲＝g4πR3＝∑A甲R ∑V乙＝k4πr3＝∑A乙r
由於集料重量G＝PV 則有：P∑V甲＝P∑V乙 ∑A甲R＝∑A乙r ∑A乙/∑A甲＝R/r
即：材料相同時，集料比表面積和集料的粒徑成反比。
4.現代高密實瀝青混凝土集料填充定則：
高密實瀝青混凝土路面並不是完全密實瀝青混凝土。為了保證車輛行駛舒適性、緊急情況制動性(路面較大摩擦係數)，高密實瀝青混凝土路面都含有一定的空氣空隙。因此，為保證瀝青混凝土具有合理的空隙體積，並且顆粒直徑小一級集料能夠完全填充到顆粒直徑大一級集料堆積形成的空隙中，我們得出：
現代高密實瀝青混凝土集料填充定則：高密實瀝青混凝土集料中，同顆粒尺寸集料堆積空隙率取值範圍為26％-53％，並且只有大一級集料顆粒尺寸是小一級集料顆粒尺寸的2.4143倍以上時，小一級集料才能夠完全填充到大一級集料形成的空隙中。
大一級集料顆粒尺寸是小一級集料顆粒尺寸的2.4143倍以上是指：瀝青混凝土中，顆粒直徑相鄰兩級集料，顆粒尺寸之比大於2.4143。即
Φn-1/Φn≥2.4143
n為任意正整數。
大比例集料填充定則：在大比例集料填充瀝青混凝土中，同顆粒尺寸集料空隙率取值範圍26％-35％；並且只有大一級集料顆粒尺寸是小一級集料顆粒尺寸6.91倍以上16.67(6.91×2.41)倍以下時，小一級集料才能夠填充到大一級集料形成的空隙中並且空隙最小。
中比例集料填充定則：在中比例集料填充瀝青混凝土中，同顆粒尺寸集料空隙率取值範圍35％-44％；並且只有大一級集料顆粒尺寸是小一級集料顆粒尺寸4.66倍以上11.25(4.66×2.41)倍以下時，小一級集料才能填充到大一級集料的空隙中並且空隙最小。
小比例集料填充定則：在小比例集料填充瀝青混凝土中，同顆粒尺寸集料空隙率取值範圍44％-53％；並且只有大一級集料顆粒尺寸是小一級集料顆粒尺寸的2.4143倍以上5.83(2.4143×2.4143)倍以下時，小一級集料才能填充到大一級集料的空隙中並且空隙最小。
以上適合高密實瀝青混凝土配合比設計的集料填充定則，發明人稱作高密實瀝青混凝土集料填充定則。
由於中國國內使用的各級標準篩篩孔尺寸為(單位：mm)：75.0，63.0，53.0，37.5，31.5，26.5，19.0，16.0，13.2，9.50，4.75，2.36，1.18，0.60，0.30，0.15，0.075。其中，篩孔直徑75，37.5，19.0，9.50，4.75，2.36，1.18，0.60，0.30，0.15，0.075之間，63，31.5，16.0之間，53，26.5，13.2之間，大一級篩孔與小一級篩孔尺寸之間是2倍比例關係。歐盟各國各級標準篩篩孔尺寸為(單位：mm)：80.0，63.0，40.0，32.0，20.0，16.0，10.0，8.0，4.0，2.0，1.0，0.500，0.250，0.125；其篩孔80.0，40.0，20.0，10.0間，63.0，32.0，16.0，8.0，4.0，2.0，1.0，0.500，0.250，0.125間，大一級篩孔與小一級篩孔尺寸之間也是2倍比例關係。美國ASTM篩，篩孔尺寸分別為(單位：mm)：76.0，50.8，38.1，25.4，19.1，12.7，9.520，4.760，2.380，1.190，0.595，0.297，0.149，0.075；其篩孔76.0，38.1，19.1，9.520，4.760，2.380，1.190，0.595，0.297，0.149，0.075間，50.8，25.4，12.7間，大一級篩孔與小一級篩孔尺寸之間也是2倍比例關係。在現有標準篩大於5mm篩孔間可以組合出2.42-8倍比例關係，小於等於5mm篩孔間，篩分集料間尺寸比例則為2，4，8，16，32，64倍比例關係。集料小於5mm時，我們能夠選擇的、能夠有效填充的、＞2.4143倍比關係的、最小集料尺寸比例為4，因此，高密實瀝青混凝土集料填充定則變為：
高密實瀝青混凝土集料填充定則：高密實瀝青混凝土中，同顆粒尺寸集料堆積空隙率取值範圍為25％-53％，並且只有大一級集料顆粒尺寸是小一級集料顆粒尺寸的2.42倍以上時，小一級集料才能夠完全填充到大一級集料形成的空隙中。
大比例集料填充定則：在大比例集料填充瀝青混凝土中，同顆粒尺寸集料空隙率範圍25％-35％；並且只有大一級集料顆粒尺寸是小一級集料顆粒尺寸的6.91倍以上16倍以下時，小一級集料才能夠填充到大一級集料形成的空隙中並且空隙最小。
小比例集料填充定則：在小比例集料填充瀝青混凝土中，同顆粒尺寸集料空隙率範圍43％-53％；並且只有大一級集料顆粒尺寸是小一級集料顆粒尺寸的2.42倍以上7倍以下時，小一級集料才能填充到大一級集料的空隙中並且空隙最小。
小比例集料填充定則可以與大比例集料填充定則複合使用。如一二級集料用小比例集料填充定則，二三級集料使用大比例集料填充定則。
由於全部使用大比例集料填充的高密實瀝青混凝土，攤鋪機攤鋪過程會「離析」，所以，發明人不建議單獨使用大比例集料填充定則配製高密實瀝青混凝土。
以上適合瀝青混凝土配合比設計的集料填充定則發明人稱作高密實瀝青混凝土集料填充定則。
關於集料填充：(碎石尺寸單位：mm)：由於碎石40尺寸37.5-53.0；53/2.42＝21.9，37.5/2.42＝15.5；鬆散堆積時，碎石16可以填充進去。碎石30尺寸31.5-37.5，31.5/2.42＝13，鬆散堆積時，碎石13可以填充進去。碎石25尺寸26.5-31.5，26.5/2.42＝11，鬆散堆積時，碎石10可以填充進去。碎石20尺寸19.0-26.5，19/2.42＝7.9，鬆散堆積時，碎石5可以填充進去。碎石16尺寸16.0-19.0；16/2.42＝6.6，鬆散堆積時，粗砂可以填充進去。碎石13尺寸13.2-16.0，13/2.42＝5.4，鬆散堆積時，粗砂可以填充進去。碎石10尺寸9.5-13.2，9.5/2.42＝3.9，鬆散堆積時，粗砂可以填充進去。碎石5尺寸4.75-9.5，4.75/2.42＝1.96，鬆散堆積時，粗砂可以填充進去。
由於4.75以下篩孔都是2倍比例關係，無法改變目前標準篩，最小能夠填充顆粒直徑比例為4，所以：鬆散堆積粗砂空隙需要細砂及以下集料填充。鬆散堆積中砂空隙需要特細砂或者超細粉填充。
5.最大堆集密度原理：
在合理重量比例和合理顆粒尺寸比例情況下，混凝土顆粒尺寸細一級集料完全填充到顆粒尺寸粗一級集料形成的空隙中，使混凝土集料間具有最小空隙率，最大堆集密度。每一級集料用量用公式表達為：
D1＝PD1(1-eD1)………………………………………1
D2＝eD1 PD2(1-eD2)…………………………………2
D3＝eD1 eD2 PD3(1-eD3)……………………………3
……
Dn＝eD1 eD2 eD3……eDn-1PDn(1-eDn)…………………4
因為未用集料顆粒尺寸為0，任何尺寸與之相比，都趨向於無限大；所以：最小一級集料空隙率eDn在25-53％之間可調。
6.膠集比分配定則：
瀝青混凝土中，起「口袋」作用的產生最大抗拉強度的膠結物和產生抗壓強度的起「口袋」填充物「糧食」作用的「瀝青集料」，有大致1∶1的分配比例，這個比例在一定範圍內向偏大於填充物集料的比例波動。用公式表達為：
C集≥C膠……………………………………………5
所以，瀝青混凝土中道路石油瀝青的總用量：
C≥2C膠≥2C集…………………………………………6
考慮到瀝青混凝土成本應該最低化，道路石油瀝青用量
VC＝2Vc膠＝2Vc集……………………………………7
根據膠集比分配定則，瀝青混凝土中，道路石油瀝青用量：
VC≥2Ve砼…………………………………………8
Ve砼是高密實瀝青混凝土空隙體積。
在瀝青混凝土具有合理的也是最優化的空隙率3％-6％情況下，容易推出：混凝土瀝青用量為瀝青表觀密度的0.06倍至0.12倍最為優化。
7.道路高密實瀝青混凝土拌和物體積及其空隙率：
高密實瀝青混凝土壓實體積V砼(單位：m3)為瀝青混凝土空隙體積與高密實瀝青混凝土全部組成材料表觀體積(單位：m3)之和：
V砼＝VD1+VD2+VD3+……+VDn+Ve+VC……………………9
高密實集料空隙率：
e＝eD1 eD2 eD3……eDn……………………………10
由集膠比分配定則，我們進一步導出：高密實瀝青混凝土攤鋪碾壓後配製空隙率e砼大約是高密實集料空隙率的一半。用公式表達為：
e砼＝e/2……………………………………………11
大約一半膠結物能夠填充部分集料空隙體積，我們全部按照1/2計算。推導結果與我們的試驗數據是吻合的。
8.顆粒包裹定則：
高密實瀝青混凝土中，熱敏感膠結材料按照其顆粒直徑厚度展開面積，應該≮全部被膠結物(全部集料)總表面積的一半，不大於等於被膠結物全部總面積(大於等於被膠結物總面積會有熱瀝青流動，高溫時極易病害)。
由於瀝青粒徑約3-3.3μm，石油瀝青按粒徑厚展開面積為3×105m2/m3。顆粒包裹理論用公式表達為：
∑A1-n/(3*105)≥V膠＞∑A1-n/(6*105)…………………12
∑A1-n為全部集料總面積。
長期以來，發明人一直期望能夠建立一組瀝青混凝土的強度方程來表達各種條件下的瀝青混凝土的各種強度，由於條件和水平限制，下列瀝青混凝土強度方程組作為引玉之磚，供大家參考：
9.瀝青混凝土強度方程組：
由於我國道路石油瀝青以針入度為分級標準，針入度大，瀝青標號高，瀝青稀；針入度小，瀝青標號低，瀝青稠。攝氏溫度t℃時瀝青混凝土的無側限抗壓強度Rtλ(Mpa)與瀝青混凝土的空隙率e、試件形狀尺寸相關係數f、環境溫度t(攝氏溫度，單位℃)、瀝青針入度λ(25℃，100g，5s；0.1mm)有如下關係：
m＝logf100e……………………………………14
即瀝青混凝土一定形狀尺寸下的無側限抗壓強度Rtλ(Mpa)是與瀝青混凝土空隙率e相關的、溫度t(攝氏溫度，單位℃)和瀝青針入度λ(25℃，100g，5s；0.1mm)的冪函數。
式1-式15中：Dn表示第n級集料，並且顆粒直徑ΦDn-1/ΦDn≮2.4143，單位，kg/m3；n為任意正整數；P表示集料表觀密度，單位，kg/M3；e表示空隙率；C膠，起口袋作用的瀝青膠凝物用量，單位kg/m3；C集，填充物作用的瀝青集料用量，單位kg/m3；C，膠結材料用量，單位kg/m3；V，體積，單位M3；V砼，高密實瀝青混凝土體積；VDn，Dn級集料表觀體積，單位M3；Ve，高密實瀝青混凝土空隙體積；VC，瀝青表觀體積；eDn為n級集料空隙率；f，常數，對直徑152.4mm試件，f＝2.1；對直徑101.6mm試件，f＝2；σ為瀝青混凝土的抗劈裂強度。
口袋理論能夠解釋瀝青混凝土學的很多未解現象。口袋理論在高密實瀝青混凝土設計施工過程中的運用，是瀝青混凝土學從試驗科學邁向計算科學的一大步。
實施方式
合理的材料比例——包括合理的顆粒尺寸比例及合理的重量比例是設計製造高密實瀝青混凝土路面的必要條件；合理材料比例加良好施工工藝、施工方法和構成高密實瀝青混凝土生產的充分必要條件。
一.高密實瀝青混凝土路面配製方法：
高密實瀝青混凝土按照步驟1-步驟8所列步驟進行配製：
步驟1.根據道路所處環境，路面設計標準，確定高密實瀝青混凝土品種(現行規範上稱作瀝青混合料品種)及高密實瀝青混凝土中膠結材料品種。
1.1根據道路所處環境(寒區、溫區、熱區)、年最低月平均氣溫、路面設計標準，確定高密實瀝青混凝土具體品種(有的設計圖會給出)。
本發明方法可以配製的高密實瀝青混凝土包括：設計空隙率3-5％瀝青混凝土：粗粒式AC-25；中粒式AC-20；中粒式AC-16；細粒式AC-13；細粒式AC-10；砂粒式AC-5。設計空隙率3-6％瀝青穩定碎石：特粗式ATB-40；粗粒式ATB-30；粗粒式ATB-25。設計空隙率3-6％瀝青穩定碎石：中粒式SMA-20；中粒式SMA-16；SMA-13；細粒式SMA-10。設計空隙率6-12％半開級配瀝青碎石：中粒式AM-20；中粒式AM-16；細粒式AM-13；細粒式AM-10。設計空隙率＞18％開級配排水式瀝青碎石基層：特粗式ATPB-40、粗粒式ATPB-30、粗粒式ATPB-25；磨耗層：中粒式ODFC-16、細粒式ODFC-13、細粒式ODFC-10。
根據道路設計意圖，選擇高密實瀝青混凝土具體品種；如中粒式AC-16。
集料最大顆粒尺寸，主要由高密實瀝青混凝土攤鋪厚度決定。發明人給出的建議是：集料的最大顆粒尺寸，不應該大於成型厚度的0.6倍。
1.2根據設計圖或者根據道路所處環境(寒區、溫區、熱區)、年最低月平均氣溫、路面設計標準，確定高密實瀝青混凝土中膠結材料品種。
能夠在瀝青混凝土中使用的瀝青品種，考慮「重交通道路石油瀝青技術要求」(適用於高速公路、一級公路)和「中、輕交通道路石油瀝青技術要求」(適用於二級及二級以下公路)兩種情況，在三個溫度區間(寒區、溫區、熱區)，按照交通部《公路瀝青路面設計規範》要求，瀝青混凝土能夠選用的瀝青品種有AH-110，AH-90，AH-70，AH-50，A-100，A-60共六個瀝青品種可以選用。具體到每一個溫度區間，現行《公路瀝青路面設計規範》對此有嚴格的規定。其中：
1.2.1符合「重交通道路石油瀝青技術要求」的石油瀝青品種有：
寒區：AH-90、AH-110；
溫區：AH-90、AH-70；
熱區：AH-50、AH-70。
1.2.2符合「中、輕交通道路石油瀝青技術要求」的石油瀝青品種有
寒區：AH-90、AH-110、A-100；
溫區：AH-90、AH-70、A-60、A-100；
熱區：AH-50、AH-70、A-60、A-100。
在寒溫熱三個溫度區間內，規範規定可使用的瀝青品種，都可以進行改性後使用。
由發明人發明的高密實瀝青混凝土配製方法中，在一個溫度區間，選擇符合「重交通道路石油瀝青技術要求」的任何一個瀝青品種，配製的高密實瀝青混凝土，產品性能都全部符合併超過高速公路、一級公路瀝青路面的相關規範要求；在一個溫度區間，選擇符合「中、輕交通道路石油瀝青技術要求」的任何一個瀝青品種，配製的高密實瀝青混凝土，產品性能都全部符合併超過二級公路及二級以下公路瀝青路面的相關規範要求。
事實上，只要在相關溫度區間，任何一種符合規範要求的石油瀝青(包括其改性瀝青)，應用發明人的配製方法，均可以配製出合格的、質量優良的高密實瀝青混凝土。
步驟2.根據高密實瀝青混凝土最大集料顆粒直徑要求(主要與成型厚度有關)，選擇與高密實瀝青混凝土集料填充定則相適應的優化的集料顆粒直徑範圍；並確定它們的表觀密度。
粗集料(包括40碎石、30碎石、25碎石、20碎石，16碎石，13碎石，10碎石、5碎石——具體顆粒尺寸範圍見名詞解釋)、細集料——包括粗砂(可以視為主要顆粒直徑範圍0.6-2.36mm)、中砂(可以視為主要顆粒直徑範圍0.3-1.18mm)、細砂(可以視為主要顆粒直徑範圍0.15-0.6mm)、特細砂(可以視為主要顆粒直徑範圍0.075-0.3mm)、礦粉(可以視為主要顆粒直徑範圍0.045mm)，並確定它們的表觀密度。
嚴格意義上講，高密實瀝青混凝土路面並不是完全密實瀝青混凝土。為了保證車輛行駛舒適性、緊急情況制動性，各層高密實瀝青混凝土路面都含有一定數量空氣空隙並且空隙率≥3％。因此：
高密實瀝青混凝土集料填充定則：高密實瀝青混凝土中，同顆粒直徑集料堆積空隙率取值範圍為25％-53％，並且只有大一級集料顆粒直徑是小一級集料顆粒直徑的2.42倍以上時，小一級集料才能夠完全填充到大一級集料形成的空隙中。
大比例集料填充定則：在大比例集料瀝青混凝土中，同顆粒直徑集料空隙率取值範圍25％-35％；並且只有大一級集料顆粒直徑是小一級集料顆粒直徑6.91倍以上16倍以下時，小一級集料能夠填充到大一級集料形成的空隙中並且空隙最小。
小比例集料填充定則：在小比例集料瀝青混凝土中，同顆粒直徑集料空隙率取值範圍43％-53％；並且只有大一級集料顆粒直徑是小一級集料顆粒直徑2.42倍以上7倍以下時，小一級集料能填充到大一級集料的空隙中並且空隙最小。
以上適合瀝青混凝土配合比設計的集料填充定則發明人稱作高密實瀝青混凝土集料填充定則。
小比例集料填充定則可以與大比例集料填充定則複合使用。如一二級集料用小比例集料填充定則，二三級集料使用大比例集料填充定則。
因為未用集料顆粒尺寸為0，任何尺寸與之相比，都趨向於無限大；所以：最小一級集料空隙率在25-53％之間可調。
下面分別討論顆粒直徑之比2.42-7、6.91-16情況下各種高密實集料空隙率：
三級及三級以上集料配製的高密實瀝青混凝土空隙率，是高密實集料空隙率1/2倍。一級及1.1-1.9級，二級及2.1-2.9級集料配製的高密實瀝青混凝土空隙率為開級配和半開級配高密實瀝青混凝土，其空隙率為高密實集料空隙率-(1-3)％。
2.1集料顆粒尺寸之比2.42-7，集料間適用小比例集料填充定則情況下：
由於碎石40鬆散堆積時，碎石16可以填充進去。碎石30鬆散堆積時，碎石13可以填充進去。碎石25鬆散堆積時，碎石10可以填充進去。碎石20鬆散堆積時，碎石5可以填充進去。碎石16、碎石13、碎石10、碎石5鬆散堆積時，粗砂可以填充進去。鬆散堆積粗砂空隙需要細砂及以下集料填充。鬆散堆積中砂空隙需要特細砂或者礦粉粉煤灰水泥填充。容易知道：
2.1.1使用五級集料配製高密實瀝青混凝土：
配製特粗式ATB-40，選擇集料40碎石、16碎石、粗砂(中砂)、細砂(特細砂)、礦粉五級集料配製；配製粗粒式ATB-30，選擇集料30碎石、13碎石、粗砂(中砂)、細砂(特細砂)、礦粉五級集料配製；配製粗粒式ATB-25(配製粗粒式AC-25亦相同)，選擇集料25碎石、10碎石、粗砂(中砂)、細砂(特細砂)、礦粉五級集料配製；配製中粒式AC-20(中粒式SMA-20亦相同)，選擇20碎石、5碎石、粗砂(中砂)、細砂(特細砂)、礦粉五級集料配製；合理重量比例時(空隙率45％-49％)，以上五級集料配製高密實集料空隙率2.3％(0.476＝2.3％)，與適量道路石油瀝青(或者改性道路石油瀝青)加熱均勻拌合、攤鋪碾壓後，高密實瀝青混凝土路面空隙率為1％左右。
2.1.2使用四級集料配製高密實瀝青混凝土：
配製特粗式ATB-40，選擇集料40碎石、16碎石、粗砂(中砂亦可)、細砂(或者特細砂或者礦粉)四級集料配製；配製粗粒式ATB-30，選擇集料30碎石、13碎石、粗砂(中砂亦可)、細砂(或者特細砂或者礦粉)四級集料配製；配製粗粒式ATB-25(配製粗粒式AC-25亦相同)，選擇集料25碎石、10碎石、粗砂(中砂亦可)、細砂(或者特細砂或者礦粉)四級集料配製：配製中粒式AC-20(中粒式SMA-20亦相同)，選擇集料20碎石、10碎石、粗砂(中砂亦可)、細砂(或者特細砂或者礦粉)四級集料配製；配製中粒式AC-16(中粒式SMA-16亦相同)，選擇集料16碎石、粗砂(中砂亦可)、細砂(或者特細砂或者礦粉)四級集料配製；配製細粒式AC-13(細粒式SMA-13亦相同)，選擇集料13碎石、粗砂(中砂亦可)、細砂(或者特細砂或者礦粉)四級集料配製；配製細粒式AC-10(細粒式SMA-10亦相同)，選擇集料10碎石、粗砂(中砂亦可)、細砂(或者特細砂或者礦粉)四級集料配製；合理重量比例時(空隙率45％-49％)，以上四級集料配製的高密實集料空隙率5％(0.474＝4.9％)，與適量道路石油瀝青(或者改性道路石油瀝青)加熱均勻拌合攤鋪碾壓後，高密實瀝青混凝土實際空隙率為2.5％左右。
2.1.3部分使用第四級(3.1-3.9)集料配製高密實瀝青混凝土：
配製特粗式ATB-40，選擇集料40碎石、16碎石、粗砂(中砂亦可)、部分細砂(或者部分特細砂)3.1-3.9級集料配製；配製粗粒式ATB-30，選擇集料30碎石、13碎石、粗砂(中砂亦可)、部分細砂(或者部分特細砂3.1-3.9級集料配製；配製粗粒式ATB-25(配製粗粒式AC-25亦相同)，選擇集料25碎石、10碎石、粗砂(中砂亦可)、部分細砂(或者部分特細砂)3.1-3.9級集料配製：配製中粒式AC-20(中粒式SMA-20亦相同)，選擇集料20碎石、10碎石、粗砂(中砂亦可)、部分細砂(或者部分特細砂)3.1-3.9級集料配製；配製中粒式AC-16(中粒式SMA-16亦相同)，選擇集料16碎石、粗砂(中砂亦可)、部分細砂(或者部分特細砂)3.1-3.9級集料配製；配製細粒式AC-13(細粒式SMA-13亦相同)，選擇集料13碎石、粗砂(中砂亦可)、部分細砂(或者部分特細砂)3.1-3.9級集料配製；配製細粒式AC-10(細粒式SMA-10亦相同)，選擇集料10碎石、粗砂(中砂亦可)、部分細砂(或者部分特細砂)3.1-3.9級集料配製；合理重量比例時，以上3.1-3.9級集料配製的高密實集料空隙率4.9-10.4％(0.474＝4.9％，0.473＝10.4％)，與適量道路石油瀝青(或者改性道路石油瀝青)加熱均勻拌合攤鋪碾壓後，高密實瀝青混凝土實際空隙率為2.5-5％。
2.1.4使用三級集料配製高密實瀝青混凝土：
配製特粗式ATB-40，選擇集料40碎石、16碎石、粗砂或者中砂三級集料配製；配製粗粒式ATB-30，選擇集料30碎石、13碎石、粗砂或者中砂三級集料配製；配製粗粒式ATB-25(配製粗粒式AC-25亦相同)，選擇集料25碎石、10碎石、粗砂或者中砂(或者特細砂、或者礦粉)三級集料配製；配製中粒式AC-20(中粒式SMA-20亦相同)，選擇集料20碎石、5碎石，粗砂或者中砂(或者特細砂、或者礦粉)三級集料配製；配製中粒式AC-16(中粒式SMA-16亦相同)，選擇集料16碎石、粗砂或者中砂(或者特細砂、或者礦粉)三級集料配製；配製AC-13(細粒式SMA-13亦相同)，選擇集料13碎石、粗砂或者中砂(或者特細砂、或者礦粉)三級集料配製；配製AC-10(細粒式SMA-10亦相同)，選擇集料10碎石，粗砂或者中砂(或者特細砂、或者礦粉)三級集料配製；合理重量比例時，以上三級集料配製的高密實集料空隙率7.3％-10.4％(0.473＝10.4％，0.472*0.33＝7.3％)，與適量道路石油瀝青(或者改性道路石油瀝青)加熱均勻拌合攤鋪碾壓後，高密實瀝青混凝土實際空隙率均不大於5％。根據集料顆粒尺寸比例及用量不同，實際空隙率可以在3.5-5％之間調整。
2.1.5使用部分第三級集料(2.1級-2.9級)配製高密實瀝青混凝土：
配製特粗式ATB-40，選擇集料40碎石、16碎石、部分粗砂(中砂)三級集料配製；配製粗粒式ATB-30，選擇集料30碎石、13碎石、部分粗砂(中砂)三級集料配製；配製粗粒式ATB-25(配製粗粒式AC-25亦相同)，選擇集料25碎石、10碎石、部分粗砂(中砂)三級集料配製：配製中粒式AC-20(中粒式SMA-20、AM-20亦相同)，選擇集料20碎石、5碎石、部分粗砂(中砂)三級集料配製；配製中粒式AC-16(中粒式SMA-16、AM-16亦相同)，選擇集料16碎石、粗砂(中砂)、部分細砂(特細砂或者礦粉)三級集料配製；配製細粒式AC-13(細粒式SMA-13、AM-13亦相同)，選擇集料13碎石、粗砂(中砂)、部分細砂(或者特細砂或者礦粉)三級集料配製；配製細粒式AC-10(細粒式SMA-10、AM-10亦相同)，選擇集料10碎石、粗砂(中砂)、部分細砂(或者特細砂或者礦粉)三級集料配製；合理重量比例時(空隙率45％-49％)，以上使用部分三級集料配製高密實集料空隙率都只有10.4-15.5％(0.473＝10.4％，0.47*0.33＝15.5％)，與適量道路石油瀝青(或者改性道路石油瀝青)加熱均勻拌合攤鋪碾壓後，高密實瀝青混凝土實際空隙率可以很容易控制在5--12％之間。
2.1.6使用二級集料配製高密實瀝青混凝土：
對開級配排水式瀝青碎石磨耗層中粒式ODFC-16，選擇集料16碎石、碎石5二級集料配製；細粒式ODFC-13集料13碎石、碎石5二級集料配製；細粒式ODFC-10集料10碎石、碎石5二級集料配製；第二級集料與第三級集料間尺寸比例趨向於無限大，其集料空隙率取值範圍在26％-49％可選，使用大比例集料填充定則設計。以上二級集料配製高密實集料空隙率都只有15.5％(0.47*0.33＝15.5％)，與適量道路石油瀝青(或者改性道路石油瀝青)加熱均勻拌合攤鋪碾壓後，高密實瀝青混凝土實際空隙率可以很容易控制在11--16％之間。
使用二級集料配製時，二級集料空隙率取26-35％。
2.1.7使用部分第二級集料(1.1級-1.9級)配製高密實瀝青混凝土：
開級配排水式瀝青碎石磨耗層：中粒式ODFC-16，選擇集料16碎石、部分粗砂(中砂)二級集料配製；細粒式ODFC-13，選擇集料13碎石、部分粗砂(中砂)二級集料配製；細粒式ODFC-10，選擇集料10碎石、部分粗砂(中砂)二級集料配製；由於只使用一級集料高密實集料空隙率30％-35％，0.47*0.33＝15.5％，以上部分2級集料配製的高密實集料空隙率在16％-30％之間，與儘可能少的適量道路石油瀝青或者改性道路石油瀝青(比如30kg或者更少)，加熱均勻拌合攤鋪碾壓後，配製的開級配排水式瀝青碎石磨耗層空隙率為12--30％之間，並且空隙率可根據需要任意調整。
2.2集料顆粒尺寸之比7-16，集料間適用大比例集料填充定則情況下：
2.2.1使用三級集料配製的高密實瀝青混凝土：
配製ATB-40，選擇集料40碎石、粗砂、礦粉三級集料配製；配製ATB-30，選擇集料30碎石、粗砂、礦粉三級集料配製；配製ATB-25，選擇集料25碎石、粗砂、礦粉三級集料配製；配製AC-25，選擇集料25mm碎石、粗砂、礦粉三級集料配製；配製AC-20(中粒式SMA-20亦相同)，選擇集料20碎石、中砂、礦粉三級集料配製；配製AC-16(中粒式SMA-16亦相同)，選擇集料16碎石、中砂、礦粉三級集料配製；配製AC-13(細粒式SMA-13亦相同)，選擇集料13mm碎石、中砂、礦粉三級集料配製；配製AC-10(細粒式SMA-10亦相同)，選擇集料，13碎石，中砂或者細砂、礦粉三級集料配製；合理重量比例時(空隙率30％-35％)，以上三級集料配製的高密實集料空隙率都為3.6％(0.333＝3.6％)，與道路石油瀝青(或者改性道路石油瀝青)加熱均勻拌合，攤鋪碾壓後，瀝青混凝土實際空隙率均不大於2％。
2.2.2使用兩級集料配製的高密實瀝青混凝土：
配製ATB-40，選擇集料40碎石、粗砂二級集料配製；配製ATB-30，選擇集料30碎石、粗砂二級集料配製；配製ATB-25，選擇集料25碎石、粗砂二級集料配製；配製AC-25，選擇集料25mm碎石、粗砂二級集料配製；配製AC-20(中粒式SMA-20亦相同)，選擇集料20碎石、中砂二級集料配製；配製AC-16(中粒式SMA-16亦相同)，選擇集料16碎石、中砂二級集料配製；配製AC-13(細粒式SMA-13亦相同)，選擇集料13mm碎石、中砂二級集料配製；配製AC-10(細粒式SMA-10亦相同)，選擇集料13碎石，中砂或者細砂二級集料配製；合理重量比例時(空隙率30％-35％)，以上二級高密實集料空隙率為3.6％(0.332＝10.9％)，與道路石油瀝青(或者改性道路石油瀝青)加熱均勻拌合，攤鋪碾壓後，高密實瀝青混凝土實際空隙率均不大於2％。
2.2.3集料顆粒尺寸之比7-16情況下：一級集料配製高密實瀝青混凝土：
開級配排水式瀝青碎石基層：特粗式ATPB-40、粗粒式ATPB-30、粗粒式ATPB-25；是高密實瀝青混凝土一種特例，僅需要一級集料配製，即可以達到空隙率＞18％的設計意願與效果。如特粗式ATPB-40，使用碎石40，粗粒式ATPB-30使用碎石30，粗粒式ATPB-25使用碎石25。由於僅使用一級集料，二級集料尺寸為0，集料間尺寸比傾向於無限大，所以適用於大比例集料定則。一級碎石與適量而且儘可能少(比如說25kg或者更少)道路石油瀝青熱拌攤鋪壓實，高密實瀝青混凝土空隙率為30-32％，透水性非常好。
以上計算結果，很容易得到試驗證實。
2.3確定使用各級集料表觀密度及膠結材料密度。
表觀密度試驗方法有：吊籃法，李氏瓶法，容量瓶法。發明人嫌以上方法試驗誤差太大，表觀密度試驗使用自己發明的一種幾乎無誤差密度測量裝置——王氏密度瓶進行表觀密度試驗。該裝置在使用感量0.01g天平稱量，誤差為0.02g。王氏密度瓶詳細信息，請閱讀發明專利號201510314059.2說明書。
步驟3.確定瀝青混凝土集料適用空隙率：
做實驗確定計算集料用量選用空隙率。
根據集料顆粒直徑比例確定採用振動臺震動法還是松堆法，做實驗確定集料的實際空隙率。
振動臺震動法實驗：相同顆粒直徑集料實驗結果基本上為空隙率30-35％；鬆散堆積法實驗：相同顆粒直徑集料實驗結果基本上為空隙率45-49％。
當多種顆粒直徑集料混合堆積(比如粗砂、中砂)，鬆散堆積法實驗結果也為空隙率43-47％。
步驟4.確定近單位體積高密實瀝青混凝土各級集料和膠結材料的用量：
4.1運用混凝土最大堆集密度原理，確定配製接近單位體積各級集料的用量：
在合理重量比例和合理顆粒直徑比例情況下，瀝青混凝土顆粒直徑細一級集料完全填充滿或者不完全填充滿顆粒直徑粗一級集料形成的空隙中，各級集料均勻混合後有最大堆集密度。
最大堆集密度原理各級集料用量用公式表達為：
D1＝PD1(B-eD1)………………………………………1…1
D2＝eD1 PD2(1-eD2)…………………………………1…2
D3＝eD1 eD2 PD3(1-eD3)……………………………1…3
D4＝eD1 eD2 eD3 PD4(1-eD4)………………………1…4
D5＝eD1 eD2 eD3 eD4 PD5(1-eD5)………………………1…5
……
Dn＝eD1 eD2 eD3……eDn-1PDn(1-eDn)………………1…6
1-n級集料拌勻壓實後的空隙率：
e＝eD1 eD2 eD3……eDn………………………………1…7
D1，D2，D3，D4，……，級數包括最小一級使用重量，可以根據需要隨意增加或者減少，高密實集料空隙率也可以任意調整。
對空隙率小於6％高密實瀝青混凝土，高密實集料空隙率e集應該等於高密實瀝青混凝土路面攤鋪碾壓後配製空隙率2倍：
e集＝e擬＝2e砼……………………………………1…8
對空隙率大於等於6％高密實瀝青混凝土，高密實集料擬留料空隙e擬率應該是高密實瀝青混凝土路面攤鋪碾壓後配製空隙率e砼與膠結材料充當集料填充空隙率之和。用公式表達為：
e擬＝e砼+e膠集…………………………………1…9
根據高密實瀝青混凝土集料擬留空隙率與1-n級集料拌勻壓實後的空隙率差，從顆粒直徑最細一級開始，通過調整集料用量使集料空隙率等於集料擬留空隙率。
D調＝e差P調＝(e集-e擬)P調…………………………1…10
如果希望加大瀝青混凝土空隙率，僅需適當減少乃至取消最細一級集料即可，直至e差＝(e集-e擬)＝0。如果希望配製更小空隙率瀝青混凝土，需按照顆粒直徑比例和最大堆積密度原理再增加更小一級顆粒直徑集料即可。
最大堆積密度原理中，工作性調整係數B之所以≤1，是為了保證集料間形成一定的滾珠效應，形成滾動摩擦，保證混凝土攤鋪過程中不離析。如果希望配製抗滑瀝青混凝土，使高密實瀝青混凝土表面有較大溝槽，增大摩擦係數，調整工作性調整係數B即可。
例1 假定碎石表觀密度2730kg/m3，砂表觀密度2690kg/m3，礦粉表觀密度2900kg/m3。配製空隙率不限AC-25，近單位體積各級集料重量、高密實集料空隙率各是多少？
解：因空隙率不限制，五級集料配製高密實瀝青混凝土AC-25。
選擇25碎石：10碎石，10碎石：粗砂，粗砂：細砂，細砂：礦粉顆粒尺寸之比大於2.42小於7。適用於小比例集料填充定則。
我們知道，鬆散堆積砂石料空隙率47-48％，取eD1-4＝48％，eD5＝30％，工作性調整係數B＝0.9，近單位體積五級集料重量分別為：
25碎石：D1＝PD1(B-eD1)＝2730*(0.9-0.48)＝1147kg/m3
10碎石：D2＝eD1 PD2(1-eD2)＝0.48*2730*(1-0.48)＝681kg/m3
粗砂：D3＝eD1 eD2 PD3(1-eD3)＝0.482*2690*(1-0.48)＝322kg/m3
細砂：D4＝eD1 eD2 eD3 PD4(1-eD4)＝0.483*2690*(1-0.48)＝155kg/m3
請注意：在稱量粗砂時，計算重量中按照百分比加入其包含的顆粒尺寸0.6mm以下顆粒重量；在稱量細砂時，粗砂中0.3mm及以下尺寸顆粒，從細砂中去掉。
如細度模數3.2機制粗砂，篩孔0.6mm上顆粒累計含量70％，粗砂實際使用重量：322/0.7＝460公斤，僅需要再加入17公斤細砂就達到小一級集料完全填充大一級集料目的(實際配製時477kg粗砂即可，不在使用細砂)。
礦粉：D5＝eD1 eD2 eD3 eD4 PD5(1-eD5)＝0.484*2900*(1-0.3)＝108kg/m3
高密實集料空隙率：e＝0.48*0.48*0.48*0.48*0.30＝1.8％
所以，上例中，五級集料配製的、近單位體積的AC-25集料，各種集料用量為：碎石25用量為1147kg/m3，碎石10用量為681kg/m3，粗砂用量為322kg/m3，細砂用量為155kg/m3，礦粉用量為108kg/m3；高密實集料理論空隙率為1.8％。
4.2運用膠集比分配定則和顆粒包裹定則確定膠結材料用量：
4.2.1膠集比分配定則：瀝青混凝土中，起「口袋」作用的產生最大抗拉強度的瀝青膠結物和產生抗壓強度的起「口袋」填充物作用的瀝青集料，有大致1∶1的分配比例，這個比例在一定範圍內向偏大於瀝青集料的比例波動。用公式表達為：
C集≥C膠………………………………………1…11
所以，瀝青混凝土中道路石油瀝青的總用量：
C≥2C膠≥2C集………………………………………1…12
考慮到瀝青混凝土成本應該最低化，道路石油瀝青用量
VC＝2V膠＝2V集＝V膠+2V集……………………1…13
由於道路石油瀝青用量：
VC≥2Ve砼＝Ve集……………………………1…14
由於道路石油瀝青表觀密度(相對密度、密度)為1000-1250kg/m3。顯然，在AC類高密實瀝青混凝土具有空隙率3-5％、ATB類高密實瀝青混凝土空隙率3-6％、SMA類高密實瀝青混凝土空隙率3-4％時，AC類、ATB類、SMA類共同的、最為優化的膠結材料用量是其密度的0.06倍至0.10倍之間。
即最優化的高密實瀝青混凝土路面的道路石油瀝青用量為：
AC類：60-130kg/m3；
ATB類：60-130kg/m3；
SMA類：60-1130kg/m3(改性後密度有變化)
所以，我們得出：高密實瀝青混凝土空隙率小於6％時，膠結材料最優化用量為60-130kg/m3。
4.2.2顆粒包裹定則：高密實瀝青混凝土中，熱敏感膠結材料按照其顆粒直徑厚度展開面積，應該≮全部被膠結物(全部集料)總表面積的一半，不大於等於被膠結物全部總面積(大於等於被膠結物總面積會有熱瀝青流動，高溫時極易病害)。
由於瀝青粒徑約3-3.3μm，石油瀝青按粒徑厚展開面積為3×105m2/m3。顆粒包裹理論用公式表達為：
∑A1-n/(3*105)≥V膠＞∑A1-n/(6*105)……………………1…15
∑A1-n為全部集料總面積。
配製空隙率6-12％半開級配AM類瀝青碎石、開級配ATPB類排水式瀝青碎石基層、開級配OGFC類排水式瀝青磨耗層時，由於其配製集料全部在三級及三級以下，集料總表面積很小，空隙很多，並且很多為連通空隙。從最為經濟角度看，道路石油瀝青最優用量應該遵守顆粒包裹定則。
例2 求配製細粒式半開級配AM-10空隙率為6％時集料最大表面積及膠結材料最優化範圍。
在2.4143＜顆粒尺寸比＜7情況下，空隙率為6％細粒式半開級配AM-10瀝青碎石，是所有半開級配瀝青碎石、開級配排水式瀝青磨耗層OGFC類、開級配排水式瀝青碎石基層ATPB類中，總表面積最大的。
選擇集料10碎石、中砂、特細砂三級集料配製，集料空隙率選擇eD1-3＝48％，假定碎石表觀密度2730kg/m3，中砂表觀密度2690kg/m3，特細砂表觀密度2600kg/m3，根據最大密度堆積原理，三級集料配製近單位體積高密實集料空隙率：
e集＝0.483＝11.06％ e集＝0.482*0.33＝6.9％
由於半開級配AM-10空隙率配製目標為6％，半開級配、開級配膠結材料用量又儘可能少。所以：高密實集料空隙率配製目標定為8％。
e差＝e集-e擬＝6.9％-8％＝-1.1％
計算結果需要去掉11升表觀密度特細沙29kg。
工作性係數B＝0.85，近單位體積集料：
碎石10：D1＝(0.85-0.48)*2730＝1010kg/m3
中砂：D2＝0.48*2690*(1-0.48)＝671kg/m3
特細砂：D3＝0.482*2600*(1-0.33)-29＝372kg/m3
以上三級集料體積：1010/2730+671/2690+372/2600＝0.762m3
鑑於高密實瀝青混凝土空隙率配製目標為6％，該高密實瀝青混凝土膠結材料用量較少，對高密實集料空隙填充率假定為2％。高密實集料目標空隙率8％，所以：
單位體積集料重量為：
碎石10：1010*0.92/0.762＝1219kg/m3
中砂：671*0.92/0.762＝810kg/m3
特細砂：372*0.92/0.762＝449kg/m3
特細砂顆粒尺寸0.1mm＝0.0001m計算，中砂顆粒尺寸按照0.3mm＝0.0003m計算，碎石10顆粒尺寸按照10mm＝0.01m計算，則高密實集料總面積：
∑A1-3＝449/2600*6/0.0001+810/2690*6/0.0003+1219/2730*6/0.01＝16700m2
V膠＝∑A1-n/(6*105)＝16700/600000＝0.028m3＝28升
V膠＝∑A1-n/(3*105)＝16700/300000＝0.056m3＝56升
根據顆粒包裹定則，使用三級集料，最高使用量也不超過道路膠結材料密度的0.15倍；最低用量不小於膠結材料表觀密度的0.028倍。
膠結材料全部按照其顆粒尺寸100％布滿集料表面，使用三級集料，膠結材料最高使用量也不超過其密度的0.056倍。
例3 半開級配瀝青碎石AM-10空隙率為12％時，高密實集料理論配合比。
高密實集料空隙填充量仍然按照1％計算，則：集料目標配製體積0.87m3。高密實集料配製目標空隙率為13％。
二級半集料配製高密實集料。如果工作性調整係數B＝0.9，碎石空隙率48％，中砂空隙率47％，特細沙空隙率46％，三級集料配製高密實集料空隙率：e集＝0.48*0.47*0.46＝10.4％
e差＝e集-e擬＝10.4％-13％＝-2.6％ 特細沙應該去掉26升
假定碎石表觀密度2730kg/m3，中砂表觀密度2690kg/m3，特細砂表觀密度2600kg/m3，近單位體積集料用量：
碎石10：D1＝(0.9-0.48)*2730＝1147kg/m3
中砂：D2＝0.48*2690*(1-0.47)＝684kg/m3
特細砂：D3＝0.48*0.47*2600*(1-0.46)-26*2.6＝317-26*2.6＝249kg/m3
以上三級集料體積：1147/2730+684/2690+248/2600＝0.770m3
單位體積集料用量：
碎石10：1147*0.87/0.77＝1296kg/m3
中砂：684*0.87/0.77＝773kg/m3
特細砂：249*0.87/0.77＝281kg/m3
半開級配高密實瀝青混凝土，空隙率12％左右時，高密實集料理論配合比為(單位：kg/m3)：10碎石1296：中砂773：特細砂＝281
例4 配製目標為開級配OGFC類排水式瀝青磨耗層OGFC-10，空隙率為20％時，求高密實集料理論配合比。
選擇集料10碎石、中砂二級集料配製或者部分二級配製，碎石10空隙率選擇48％，中砂空隙率選擇35％，假定碎石表觀密度2730kg/m3，中砂表觀密度2690kg/m3，高密實集料空隙填充量按照2％計算，B＝0.85，則：
由於0.48*0.35＝16.8％，高密實集料空隙率目標22％，需要少用中砂52升。
近單位體積集料
碎石10：D1＝(0.85-0.48)*2730＝1010kg/m3
中砂：D2＝0.48*2690*(1-0.35)-52/1000*2690＝699kg/m3
以上集料體積：1010/2730+699/2690＝0.630
單位體積集料重量為：
碎石10：1010*0.78/0.630＝1251kg/m3
中砂：699*0.78/0.629＝865kg/m3
即配製開級配排水式瀝青磨耗層OGFC-10，高密實集料使用量為：碎石10∶1251kg/m3，中砂：865kg/m3時，適量的膠結材料，目標空隙率是20％。
步驟5.計算高密實集料體積、目標空隙率，計算高密實瀝青混凝土目標體積，目標控制體積並進行比較，計算高密實瀝青混凝土理論配合比及瀝青混凝土容重：
道路瀝青混凝土體積為瀝青混凝土組成材料表觀體積、空氣空隙體積之和：
(1-e砼)V砼＝VD1+VD2+VD3+……+VDn+VC…………1…16
瀝青混凝土容重：
r＝(D1+D2+D3+D4+D5+……+Dn+C)/V砼………1…17
式1…1——式1…16中：D1，D2，D3，……，Dn表示顆粒直徑由粗到細的1至n級集料及集料重量(單位：kg/m3)，並且任意顆粒直徑ΦDn-1/ΦDn≮2.4143；e，空隙率；eDn，第n級集料DD的空隙率；e擬，瀝青混凝土集料擬留空隙率，無量綱；砼，高密實瀝青混凝土；P，表觀密度，單位kg/M3；B，瀝青混凝土工作性調整係數，B≤1，發明人一般取0.9；膠，起口袋作用的瀝青膠凝物；集，起「口袋」填充物作用的瀝青集料；調，需要調整的最小一級或者兩級集料；C，道路石油瀝青及瀝青重量，單位kg/m3；V，瀝青混凝土組成材料表觀密度下體積，單位M3；VDn，集料Dn表觀體積；r，瀝青混凝土容重.單位kg/M3。
步驟6.確定高密實道路瀝青混凝土單位體積理論配合比。
通過步驟1、步驟2、步驟3、步驟4，我們已經確定了高密實瀝青混凝土品種、道路石油瀝青品種、各級集料重量、表觀密度，確定集料空隙率，各級集料用量、道路石油瀝青用量、密度。由於以上確定的是近單位體積材料重量。所以：
單位體積高密實瀝青混凝土第n級集料重量為：
Rn＝Dn/V砼…………………………………………1…17
瀝青或者改性瀝青重量為：
C砼＝C/V砼…………………………………………1…18
例5 假定公路為溫區一級公路，選用瀝青品種為AH-70，瀝青密度為1200kg/m3，初步擬定瀝青混凝土AC-25石油瀝青用量為100kg/m3，假定碎石表觀密度2730kg/m3，粗砂表觀密度2710kg/m3，高密實瀝青混凝土空氣空隙配製目標為4％，高密實瀝青混凝土AC-25理論配合比是多少。
解：由於0.482*0.33＝7.6％，高密實瀝青混凝土空隙目標4％＜6％，高密實集料空隙率目標8％，配製瀝青混凝土集料數在兩級與三級間。
三級集料配製高密實瀝青混凝土AC-25，我們選擇：25碎石：10碎石，粗砂，集料尺寸之比大於2.42小於7，適用於小比例集料填充定則。
工作性調整係數選擇0.88，碎石空隙率48％，砂空隙率47％，有近單位體積比例：
25碎石：D1＝PD1(B-eD1)＝2730*(0.88-0.48)＝1092kg/m3
10碎石：D2＝eD1PD2(1-eD2)＝0.48*2730*(1-0.48)＝681kg/m3
粗砂：D3＝eD1 eD2 PD3(1-eD3)＝0.482*2710*(1-0.33)＝418kg/m3
以上三級高密實集料空隙率e＝0.482*0.33＝7.6％
減少粗砂使用量4升*2.71＝11kg，高密實集料空隙率即為8％。
以上集料及100kgAH-70瀝青體積：
V1＝1092/2730+681/2730+407/2710+100/1200＝0.883立方米
使用100kg AH-70瀝青時，高密實瀝青混凝土配製目標為0.96m3。
所以，高密實瀝青混凝土AC-25理論配合比為：
25碎石：1092*0.96/0.883＝1150kg/m3
10碎石：681*0.96/0.883＝740kg/m3
粗砂：407*0.96/0.883＝442kg/m3，
AH-70瀝青：100*0.96/0.883＝109kg/m3
容重：r＝1150+740+442+109＝2441kg/m3
油石比：109/2332＝4.67％
上例施工取芯容重可達到2430-2445kg/m3，施工容重與設計容重是完全相同的。
步驟7.做試件驗證設計的高密實瀝青混凝土配合比相關性能。
通過對瀝青混凝土混合料強度、高溫穩定性、水穩定性、抗滑性能的檢驗，驗證瀝青混凝土配合比。
瀝青混凝土混合料強度檢驗包括馬歇爾穩定度、抗壓回彈模量(20℃、15℃)和劈裂強度。瀝青混凝土混合料高溫穩定性檢驗包括馬歇爾穩定度、流值、馬歇爾模數、車轍試驗動穩定度。瀝青混凝土混合料水穩定性試驗包括瀝青與石料粘附性試驗、浸水馬歇爾殘留穩定度試驗、真空飽水馬歇爾試驗、真空飽水凍融循環劈裂強度試驗、浸水抗壓強度試驗、滲水試驗。
步驟8.施工合格的高密實瀝青混凝土路面並進行相關檢測。
通過對瀝青混凝土組成材料比例加熱拌合運輸攤鋪碾壓，對高密實瀝青混凝土進行施工、檢驗。
在混凝土中加入適量其它材料如強度加強纖維、瀝青改性劑、抗剝離劑等，可以得到抗彎拉、抗衝擊、抗剪、抗疲勞等性能得到極大改善的現代瀝青混凝土。
按照以上步驟1——步驟8，可以隨意配製任何顆粒直徑級別、任意空隙率的、任何種類的(包括密級和半開級配、開級配)瀝青混凝土。合理比例時，瀝青混凝土各項試驗指標全部優良。包括密級和半開級配高密實瀝青混凝土，按照「瀝青混合料車轍試驗方法」測定的動穩定度一般在5000次/mm以上。
二、高密實瀝青混凝土路面配合比：
2.1按照高密實瀝青混凝土配製方法配製的高密實道路瀝青混凝土由粗集料(40碎石、30碎石、25碎石、20mm碎石、16mm碎石、13mm碎石、10mm碎石、5mm碎石)、細集料——包括粗砂、中砂、細砂、特細砂、礦粉中，最少一種以上材料與熱敏感膠結材料組成；根據空隙率不同，高密實瀝青混凝土集料組成特徵為：在粗集料間、細集料間、超細集料中組合兩級及兩級以上顆粒尺寸比例≥2.42的集料(排水式瀝青碎石基層為特例，僅需要一級集料)；高密實瀝青混凝土組成材料的重量比例(單位kg/m3)特徵為：最粗集料用量為其表觀密度的0-0.76倍(工作性調整係數B＝1，空隙率eD1＝26％)，次粗集料用量為其表觀密度的0-0.76倍，較粗集料用量為其表觀密度的0-0.76倍，較細集料用量為其表觀密度的0-0.76倍，最小粗集料用量為其表觀密度的0-0.76倍，粗砂用量為其表觀密度的0-0.76倍，中砂用量為其表觀密度的0-0.76倍，細砂用量為其表觀密度的0-0.4倍，特細砂用量為其表觀密度的0-0.4倍，礦粉用量為其表觀密度的0-0.25倍，熱敏感膠結材料用量其密度的0-0.2倍。
2.2對集料間顆粒尺寸比2.42-7高密實瀝青混凝土，其特別優化的集料組成特徵為：使用一級、兩級、三級、四級或者五級不同顆粒尺寸集料配製高密實瀝青混凝土，在各顆粒直徑粗集料、細集料、礦粉(水泥、粉煤灰、石灰石粉)中組合一級、兩級、三級、四級或者最多五級集料(理論上的五級集料)；集料間特別優化的顆粒直徑比例特徵為：大一級集料是小一級集料顆粒直徑的2.4143倍以上8倍以下；組成材料的重量(單位kg/m3)比例特徵為：顆粒直徑最大一級集料用量為其表觀密度的0.4-0.55倍，顆粒直徑第二大集料用量為其表觀密度的0-0.35倍，顆粒直徑第三大集料用量為其表觀密度的0-0.2倍，顆粒直徑第四大集料用量為其表觀密度的0-0.15倍，顆粒直徑最小一級集料用量為其表觀密度的0-0.1倍，熱敏感膠結材料用量為10-240kg/m3，最優用量為60-130kg/m3；空隙特徵為：高密實集料理論空隙率(2-35)％，高密實瀝青混凝土空隙率(1-33)％。
2.3使用五級集料配製高密實瀝青混凝土：
配製特粗式ATB-40，選擇集料40碎石、16碎石、粗砂(中砂)、細砂(特細砂)、礦粉五級集料配製；配製粗粒式ATB-30，選擇集料30碎石、13碎石、粗砂(中砂)、細砂(特細砂)、礦粉五級集料配製；配製粗粒式ATB-25(配製粗粒式AC-25亦相同)，選擇集料25碎石、10碎石、粗砂(中砂)、細砂(特細砂)、礦粉五級集料配製；配製中粒式AC-20(中粒式SMA-20亦相同)，選擇20碎石、5碎石、粗砂(中砂)、細砂(特細砂)、礦粉五級集料配製；合理重量比例時(空隙率45％-49％)，以上五級集料配製的壓實混合集料空隙率都只有2.3％(0.475＝2.3％)，與適量道路石油瀝青(或者改性道路石油瀝青)加熱均勻拌合、攤鋪碾壓後，高密實瀝青混凝土路面空隙率為1％左右。
2.4使用四級集料或者3.1-3.9級集料配製高密實瀝青混凝土：
配製特粗式ATB-40，選擇集料40碎石、16碎石、粗砂(中砂亦可)、細砂(或者特細砂或者礦粉)四級集料配製；配製粗粒式ATB-30，選擇集料30碎石、13碎石、粗砂(中砂亦可)、細砂(或者特細砂或者礦粉)四級集料配製；配製粗粒式ATB-25(配製粗粒式AC-25亦相同)，選擇集料25碎石、10碎石、粗砂(中砂亦可)、細砂(或者特細砂或者礦粉)四級集料配製：配製中粒式AC-20(中粒式SMA-20亦相同)，選擇集料20碎石、10碎石、粗砂(中砂亦可)、細砂(或者特細砂或者礦粉)四級集料配製；配製中粒式AC-16(中粒式SMA-16亦相同)，選擇集料16碎石、粗砂(中砂亦可)、細砂(或者特細砂或者礦粉)四級集料配製；配製細粒式AC-13(細粒式SMA-13亦相同)，選擇集料13碎石、粗砂(中砂亦可)、細砂(或者特細砂或者礦粉)四級集料配製；配製細粒式AC-10(細粒式SMA-10亦相同)，選擇集料10碎石、粗砂(中砂亦可)、細砂(或者特細砂或者礦粉)四級集料配製；合理重量比例時(空隙率45％-49％)，以上四級集料配製的壓實混合集料空隙率都只有5％(0.474＝4.9％)，最優用量為60-130kg/m3膠結材料加熱均勻拌合攤鋪碾壓後，高密實瀝青混凝土實際空隙率為2％左右。減少部分最細集料後，高密實瀝青混凝土空隙率可在3-6％範圍內任意調整。
2.5使用三級集料配製高密實瀝青混凝土：
配製特粗式ATB-40，選擇集料40碎石、16碎石、粗砂或者中砂三級集料配製；配製粗粒式ATB-30，選擇集料30碎石、13碎石、粗砂或者中砂三級集料配製；配製粗粒式ATB-25(配製粗粒式AC-25亦相同)，選擇集料25碎石、10碎石、粗砂或者中砂(或者特細砂、或者礦粉)三級集料配製；配製中粒式AC-20(中粒式SMA-20亦相同)，選擇集料20碎石、5碎石，粗砂或者中砂(或者特細砂、或者礦粉)三級集料配製；配製中粒式AC-16(中粒式SMA-16亦相同)，選擇集料16碎石、粗砂或者中砂(或者特細砂、或者礦粉)三級集料配製；配製AC-13(細粒式SMA-13亦相同)，選擇集料13碎石、粗砂或者中砂(或者特細砂、或者礦粉)三級集料配製；配製AC-10(細粒式SMA-10亦相同)，選擇集料10碎石，粗砂或者中砂(或者特細砂、或者礦粉)三級集料配製；合理重量比例時(空隙率45％-48％)，以上三級集料配製的壓實混合料空隙率都只有10.4％(0.473＝10.4％)，與適量道路石油瀝青(或者改性道路石油瀝青)加熱均勻拌合攤鋪碾壓後，高密實瀝青混凝土實際空隙率均不大於5％。
2.6使用部分第三級集料(2.1級-2.9級)配製高密實瀝青混凝土：
配製特粗式ATB-40，選擇集料40碎石、16碎石、部分粗砂(中砂)三級集料配製；配製粗粒式ATB-30，選擇集料30碎石、13碎石、部分粗砂(中砂)三級集料配製；配製粗粒式ATB-25(配製粗粒式AC-25亦相同)，選擇集料25碎石、10碎石、部分粗砂(中砂)三級集料配製：配製中粒式AC-20(中粒式SMA-20、AM-20亦相同)，選擇集料20碎石、5碎石、部分粗砂(中砂)三級集料配製；配製中粒式AC-16(中粒式SMA-16、AM-16亦相同)，選擇集料16碎石、粗砂(中砂)、部分細砂(特細砂或者礦粉)三級集料配製；配製細粒式AC-13(細粒式SMA-13、AM-13亦相同)，選擇集料13碎石、粗砂(中砂)、部分細砂(或者特細砂或者礦粉)三級集料配製；配製細粒式AC-10(細粒式SMA-10、AM-10亦相同)，選擇集料10碎石、粗砂(中砂)、部分細砂(或者特細砂或者礦粉)三級集料配製；合理重量比例時(空隙率45％-49％)，以上使用部分三級集料配製的壓實混合集料空隙率都只有10.4-22.1％(0.473＝10.4％-0.472＝22.1％)，與適量道路石油瀝青(或者改性道路石油瀝青)加熱均勻拌合攤鋪碾壓後，高密實瀝青混凝土實際空隙率可以很容易控制在5-11％之間。
2.7二級集料配製高密實瀝青混凝土：
對開級配排水式瀝青碎石磨耗層中粒式ODFC-16，選擇集料16碎石、粗砂(中砂)二級集料配製；細粒式ODFC-13集料13碎石、粗砂(中砂)二級集料配製；細粒式ODFC-10集料10碎石、粗砂(中砂)、二級集料配製；兩級集料與適量而且儘可能少(比如說50kg或者更少)道路石油瀝青熱拌，壓實後空隙率為20％；
2.8部分第二級集料(1.1級-1.9級)配製高密實瀝青混凝土：
開級配排水式瀝青碎石磨耗層：中粒式ODFC-16，選擇集料16碎石、部分粗砂(中砂)二級集料配製；細粒式ODFC-13，選擇集料13碎石、部分粗砂(中砂)二級集料配製；細粒式ODFC-10，選擇集料10碎石、部分粗砂(中砂)二級集料配製；由於0.472＝22.1％，以上部分2級集料配製的壓實混合集料空隙率為22.1-35％，即部分2級集料，與儘可能少的適量道路石油瀝青(或者改性道路石油瀝青比如50kg瀝青或者更少)，加熱均勻拌合攤鋪碾壓後，配製的開級配排水式瀝青碎石磨耗層空隙率為20-30％(空隙率可根據需要任意調整)。
2.9一級集料配製高密實瀝青混凝土：
開級配排水式瀝青碎石基層：特粗式ATPB-40、粗粒式ATPB-30、粗粒式ATPB-25；是高密實瀝青混凝土一種特例，僅需要一級集料配製，即可以達到空隙率＞18％的設計意願與效果。如特粗式ATPB-40，使用碎石40，粗粒式ATPB-30使用碎石30，粗粒式ATPB-25使用碎石25，僅需要一級碎石與適量而且儘可能少(比如說450kg或者更少)道路石油瀝青熱拌，壓實後空隙率為30％。
2.10集料顆粒尺寸之比8-16，集料間適用大比例集料填充定則情況下(實踐中不建議使用)：
集料顆粒尺寸之比8-16情況下：配製ATB-40，選擇集料40碎石、粗砂、礦粉三級集料配製；配製ATB-30，選擇集料30碎石、粗砂礦粉三級集料配製；配製ATB-25，選擇集料25碎石、粗砂、礦粉三級集料配製；配製AC-25，選擇集料25mm碎石、粗砂、礦粉三級集料配製；配製AC-20(中粒式SMA-20亦相同)，選擇集料20碎石、中砂、礦粉三級集料配製；配製AC-16(中粒式SMA-16亦相同)，選擇集料16碎石、中砂、礦粉三級集料配製；配製AC-13(細粒式SMA-13亦相同)，選擇集料13mm碎石、中砂、礦粉三級集料配製；配製AC-10(細粒式SMA-10亦相同)，選擇集料，13碎石，中砂或者細砂、礦粉三級集料配製；合理重量比例時(空隙率30％-35％)，以上三級集料配製的壓實混合料空隙率都為3.6％(0.333＝3.6％)，道路石油瀝青(或者改性道路石油瀝青)加熱均勻拌合，攤鋪碾壓後，瀝青混凝土實際空隙率均不大於2％。
集料顆粒尺寸之比8-16情況下：兩級集料與道路石油瀝青配製高密實瀝青混凝土空隙率也僅僅5％(0.33*0.33＝10.9％)。
對集料間顆粒尺寸比(比值6.9--16)高密實瀝青混凝土，其特別優化的集料組成特徵為：使用一級、兩級或者三級顆粒直徑集料配製瀝青混凝土，在各尺寸粗集料、細集料、礦粉中組合兩級或者三級顆粒直徑比例≥6.9的集料；集料間特別優化的顆粒直徑比例特徵為：大一級集料顆粒尺寸是小一級集料顆粒尺寸的6.9倍以上16倍以下；現代高密實瀝青混凝土組成材料重量比例特徵為(單位kg/m3)：顆粒直徑最大一級集料用量為其表觀密度的(0.5-0.76)倍，顆粒直徑第二大集料用量為其表觀密度的(0.15-0.25)倍，顆粒直徑最小一級集料用量為其表觀密度的0-0.18倍，瀝青用量為(60-200)，道路石油瀝青最優用量為(70-140)；空隙特徵為：集料混合壓實後理論空隙率(2-33)％，高密實瀝青混凝土加熱拌勻攤鋪壓實後空隙率(1-30)％。
實施效果
高密實瀝青混凝土路面配製方法簡單易學，可操作性強，適應性高。按照高密實瀝青混凝土路面配製方法配製施工的高密實混凝土路面，密度大，緻密防水，具有一定的摩擦係數和表面構造深度，高溫穩定，低溫抗裂，抗疲勞抗車轍能力強，瀝青混凝土各項使用全部高性能化，主要具有下列主要特點：
1、瀝青混凝土空隙率先知可控可調；混凝土表面粗糙程度可以隨意控制，即瀝青混凝土路面表面摩擦係數可以隨意調整，車輛行駛更舒適。
2、具有合理的材料比例。相鄰兩級集料粒徑比大於2.4143，較細一級集料重量應正好填充滿較粗一級集料形成的空隙，或者相差一定比例無法填充滿較粗一級集料形成的空隙——合適顆粒直徑、合適材料重量填充合適的空隙體積，瀝青混凝土質量均勻，離差小，計算容重與實際施工容重相比，最大誤差不超過5％，一般僅1％左右，完全可以忽略不計。
3、具有很好工作性，一次試驗合格率高。在適當溫度下，高密實瀝青混凝土路面配製方法設計的瀝青混凝土施工更容易壓實，更便於施工，可以顯著減少施工過程的質量管理及質量控制難度；在原材料合格情況下，按照本發明配製的高密實瀝青混凝土一次試驗合格率基本上可以達到100％。
4、具有很高經濟性和適用性。高溫穩定性、低溫抗裂性提高，抗疲勞、抗車轍、防擁包能力增強，高密實瀝青混凝土路面本身較低的成本……；在中高級瀝青混凝土路面施工中，即使減少瀝青混凝土的攤鋪層數(不是攤鋪厚度)，理論上也不會降低瀝青混凝土質量，高密實瀝青混凝土路面具有很高經濟性和適用性。
5、具有超長耐久性和極高穩定性。高密實瀝青混凝土路面空隙率可控，緻密防水，抗水破壞能力大，高溫抗永久變形能力強，各項性能穩定，動穩定度一般在5000次/mm以上，維修少壽命長，具有超長耐久性和極高穩定性。
6、具有很高環保性。由於高密實瀝青混凝土路面具有極高穩定性和超長耐久性，建設同等數量、同等規模、使用同樣年限的瀝青混凝土路面，高性能瀝青混凝土的瀝青沙石料的用量減少，達到節能降耗減排增效目的。
總之，通過對瀝青混凝土客觀規律的認識，本發明使瀝青混凝土這樣一門只有通過試驗才能知道結果的熱敏感材料試驗科學開始轉變為計算科學、數字科學，使瀝青混凝土的很多實驗結果通過計算即可先知，減少科技人員勞動，節約設計試驗時間。
本發明配製的高密實瀝青混凝土路面具有組成材料比例合理，密度大，空隙可控，強度高，超長耐久，抗水毀、抗變形能力強，節能環保，成本降低，各項功能高性能化的突出特點。
具體實施方式舉例
具體實施方式舉例實際上為高密實瀝青混凝土設計方法舉例，施工過程及工後檢測略。
例6.設計寒區某高速公路路面底層特粗式ATB-40瀝青穩定碎石。
解：步驟1.根據道路所處環境，路面設計標準，確定高密實瀝青混凝土品種及高密實瀝青混凝土使用膠結材料——道路石油瀝青品種；
1.1高密實瀝青混凝土品種已經給定：特粗式ATB-40瀝青穩定碎石。
1.2寒區符合「重交通道路石油瀝青技術要求」的石油瀝青可以選擇的瀝青品種有AH-90、AH-110；本例選用石油瀝青品種為AH-90。
步驟2.根據高密實瀝青混凝土最大集料顆粒直徑要求，選擇與高密實瀝青混凝土填充定則相適應的優化的集料顆粒直徑範圍；並確定它們的表觀密度。
2.1配製特粗式ATB-40，選擇集料40碎石、16碎石、粗砂、細砂、礦粉五級集料配製；7＞其集料尺寸比＞2.4143，適用小比例集料填充定則：
2.2確定選擇使用集料表觀密度及膠結材料密度：
經測定，當地能夠批量供應的原材料：碎石表觀密度Pg＝2740kg/m3，粗砂表觀密度Ps1＝2710kg/m3，細砂表觀密度Ps2＝2690kg/m3，礦粉表觀密度Psi＝2860kg/m3，AH-90瀝青密度Pc＝1180kg/m3。
步驟3.確定適用空隙率：
3.1確定計算集料用量選用空隙率。
由於鬆散堆積法實驗結果支持理論計算結果，實驗空隙率46-49％。本例碎石空隙率選擇49％；粗砂空隙率選擇48％；細砂空隙率選擇47％；礦粉空隙選擇50％。
3.2根據瀝青混凝土配製成功後空隙率2倍確定多級別集料均勻拌合壓實後空隙率。
特粗式ATB-40瀝青穩定碎石空隙率3-6％，本例選擇4％空隙率進行控制設計，高密實集料空隙率為8％。
步驟4.確定高密實瀝青混凝土各級集料和道路石油瀝青的用量：
4.1運用混凝土最大堆集密度原理，確定配製接近單位體積(接近一立方米而且小於等於1m3)各級集料的用量：
五級集料時高密實集料空隙率：0.49*0.49*0.48*0.47*0.5＝2.7％
四級集料時高密實集料空隙率：0.49*0.49*0.48*0.47＝5.4％
三級集料時高密實集料空隙率：0.49*0.49*0.48＝11.5％
0.49*0.49*0.33＝7.9％
三級集料配製高密實集料，粗砂需要減去0.1％即3kg，高密實集料空隙率即為8％。
40碎石：工作性係數B＝0.88，則：D1＝(0.88-0.49)*2740＝1069kg/m3
16碎石：D2＝0.49*2940*(1-0.49)＝735kg/m3
粗砂：D3＝0.49*0.49*2710*(1-0.33)-3＝433kg/m3
4.2確定膠結材料用量：
80*1018＝94kg，道路石油瀝青AH-90選擇單方用量95kg/m3
步驟5.計算近單位體積高密實瀝青混凝土壓實後體積、高密實瀝青混凝土容重：
集料及石油瀝青AH-90體積：
V1＝1069/2740+735/2740+433/2710+95/1180＝0.899m3
步驟6.確定高密實道路瀝青混凝土單位體積理論配合比。
由於高密實瀝青混凝土配製目標為(1-e砼)＝0.96m3，所以：
40碎石：1069*0.96/0.899＝1142kg/m3
16碎石：735*0.96/0.899＝785kg/m3
粗砂：433*0.96/0.899＝462kg/m3
AH-90：95*0.96/0.899＝101kg/m3
瀝青混凝土容重：
r＝1142+785+462+101＝2490kg/m3
石油比：101/2389＝4.23％
以上計算結果與試驗誤差在1％以內。
步驟7.做試件驗證設計的高密實瀝青混凝土配合比相關性能。
通過對瀝青混凝土混合料強度、高溫穩定性、水穩定性、抗滑性能的檢驗，驗證瀝青混凝土配合比。
步驟8.施工合格的高密實瀝青混凝土路面並檢測。
通過對瀝青混凝土組成材料比例加熱拌合運輸攤鋪碾壓，對高密實瀝青混凝土進行施工、檢驗。
例7.設計熱區某高速公路路面中粒式AC-20瀝青混凝土，瀝青混凝土空隙率配製目標為3％。
解：步驟1.根據道路所處環境，路面設計標準，確定高密實瀝青混凝土品種及高密實瀝青混凝土使用膠結材料——道路石油瀝青品種；
1.1高密實瀝青混凝土品種已經給定：中粒式AC-20瀝青混凝土。
1.2熱區符合「重交通道路石油瀝青技術要求」的石油瀝青可以選擇的瀝青品種有AH-50、AH-70；本例選用石油瀝青品種為AH-70。
步驟2.根據高密實瀝青混凝土最大集料顆粒直徑要求，選擇與高密實瀝青混凝土填充定則相適應的優化的集料顆粒直徑範圍；並確定它們的表觀密度。
2.1配製中粒式AC-20瀝青混凝土，選擇集料20碎石、5碎石、粗砂、細砂、礦粉五級集料配製；8＞其集料尺寸比＞2.4143，適用小比例集料填充定則：
2.2確定選擇使用集料表觀密度及膠結材料密度：
經測定，當地能夠批量供應的原材料：碎石表觀密度Pg＝2730kg/m3，粗砂表觀密度Ps1＝2720kg/m3，細砂表觀密度Ps2＝2700kg/m3，礦粉表觀密度Psi＝2870kg/m3，AH-90瀝青密度Pc＝1240kg/m3。
步驟3.確定適用空隙率及集料級數：
中粒式AC-20空隙率3-5，本例目標空隙率選擇3％，高密實瀝青混凝土配製目標0.97m3，高密實集料配製目標6％。
本例碎石、砂空隙率均選擇47％。
三級集料0.473＝10.4％0.472*0.33＝7.3％，均大於高密實集料配製目標，所以，使用四級集料配製高密實集料，空隙率0.474＝4.9％，與配製目標6％比較：4.9％-6％＝-1.1％
需要四級集料配製本例高密實瀝青混凝土。
步驟4.確定高密實瀝青混凝土各級集料和道路石油瀝青的用量：
4.1運用混凝土最大堆集密度原理，確定配製接近單位體積各級集料的用量：
工作性係數B＝0.88，則：
40碎石：D1＝2740*(0.88-0.47)＝1123kg/m3
16碎石：D2＝0.47*2740*(1-0.47)＝682kg/m3
粗砂：D3＝0.472*2710*(1-0.47)＝317kg/m3
細砂：D4＝0.473*2690*(1-0.47)-11*2.69＝118kg/m3
4.2確定膠結材料用量：
道路石油瀝青AH-90選擇單方用量90kg/m3
步驟5.計算高密實瀝青混凝土體積：
近單位體積集料及石油瀝青AH-90體積：
V1＝1123/2740+682/2740+317/2710+118/2690+90/1240＝0.892m3
步驟6.確定高密實道路瀝青混凝土單位體積理論配合比、容重、石油比。
由於高密實瀝青混凝土配製目標為(1-e砼)＝0.96m3，所以：
40碎石：1123*0.96/0.892＝1209kg/m3
16碎石：682*0.96/0.892＝734kg/m3
粗砂：317*0.96/0.892＝341kg/m3
細砂：118*0.96/0.892＝127kg/m3
AH-90：90*0.96/0.892＝97kg/m3
瀝青混凝土容重：
r＝1209+743+341+127+97＝2517kg/m3
石油比：97/2420＝4.01％
以上計算結果與試驗誤差在1％以內。
步驟7.做試件驗證設計的高密實瀝青混凝土配合比相關性能。
通過對瀝青混凝士混合料強度、高溫穩定性、水穩定性、抗滑性能的檢驗，驗證瀝青混凝土配合比。
步驟8.施工合格的高密實瀝青混凝土路面並檢測。
通過對瀝青混凝土組成材料比例加熱拌合運輸攤鋪碾壓，對高密實瀝青混凝土進行施工、檢驗。