沥青混合料组成中,矿质混合料约占总质量的90%以上,对沥青混合料的性能有着重要的影响。均匀性是沥青混合料的重要性能,直接影响着沥青路面的力学性能和使用寿命。矿质混合料组合实质上是不同粒径集料按照一定比例组成的整体,矿质混合料的组合均匀性主要取决于不同粒径集料的组成比例,当集料的组成比例合理时,矿质混合料组合就是均匀的;反之,矿质混合料组合是不均匀的。沥青混合料均匀性与混合料中不同粒径集料的组成比例密切相关。因此,研究矿质混合料的组合均匀性有助于获得均匀的沥青混合料和沥青路面,从而能够减少沥青路面病害的发生。首先,阐述了矿质混合料的组合均匀性和混合均匀性,分析了组合均匀性与混合均匀性的区别。采用颗粒数目的变异系数(CV)以及颗粒质心与模具几何中心的距离(d)构建了两个均匀性评价指标。其次,介绍了离散元软件EDEM,阐述了矿质混合料组合的仿真试验方案,提出了均匀性指标在仿真试验中的应用方法。结果表明,在EDEM的后处理工具中,通过建立Grid Bin空间格,能够导出每个空间格内各档集料的颗粒数目,从而可以计算混合料中每档集料的CV值;EDEM后处理工具中也可以输出每档集料的质心坐标,并且能够获得模具几何中心的坐标,从而可以计算混合料中每档集料的d值。为了验证仿真试验的可行性,开展了矿质混合料组合的室内试验,对均匀性的仿真试验结果和室内试验结果进行了单因素方差分析。结果表明,采用仿真试验研究矿质混合料的组合均匀性是可行的,并且仿真试验的效率更高,可以减小人为因素对试验结果的影响。然后,采用EDEM开展了两档集料组合、三档集料组合和四档集料组合的仿真试验,每种集料组合设计了多种具有不同颗粒组成比例的矿质混合料,采用CV值定量描述了所有矿质混合料中每档集料的均匀性,提出了利用每档集料的均匀性判断矿质混合料组合均匀性的方法,探索了能够使矿质混合料组合达到均匀的颗粒组成比例。结果表明,根据每档集料的均匀性可以分析矿质混合料的组合均匀性;集料的粒径差对组成比例几乎没有影响,当大粒径集料的质量分数为50%～67%,小粒径集料的质量分数为33%～50%,集料组合是均匀的。最后,基于组合均匀性研究提出了级配均匀性检验方法,对密实型AC-13和AC-16级配上限、中值、下限以及骨架型SMA-13和SMA-16级配上限、中值、下限的均匀性进行了判断。结果表明,AC-13上限、SMA-13上限、AC-16上限、SMA-16上限、SMA-16下限的均匀性较差;AC-13中值、AC-13下限、SMA-13中值、SMA-13下限、AC-16中值、AC-16下限、SMA-16中值的均匀程度较好。