我国公路建设已取得了长足的发展,但是一些高速公路的质量仍需进一步提高。新建高速公路沥青路面产生早期损坏的原因除了材料、施工等方面,混合料配合比设计也是很重要的因素。本文对混合料配合比设计中的沥青用量设计进行了研究分析,研究了不同沥青用量对路用性能的影响,基于路用性能试验提出了确定最佳沥青用量的方法,并且基于分形理论的方法提出了预估沥青膜厚度的方法。在试验法确定混合料最佳沥青用量时,有别于传统的马歇尔方法,引入了混合料的路用性能指标,并且在试验时考虑了重载对混合料性能的影响。对沥青路面的上面层、中面层、下面层的不同特点分别选择SMA-16、AC-20、AC-25沥青混合料进行研究,每组选取四种级配,对每一级配选取五组沥青用分别进行了车辙和冻融车辙实验,研究不同沥青用量对沥青混合料高温和水稳定性的影响。在此基础上结合混合料密度、空隙率、矿料间隙率、沥青饱和度指标,确定满足混合料路用性能的最佳沥青用量。对每组确定的最佳沥青用量进行低温弯曲试验,验证混合料的抗低温性能,全部符合要求。预估沥青用量的关键就是确定合理的沥青膜厚度。本文在确定沥青膜厚度时引入了分形理论的方法,如今分形理论在国际上十分风靡,是研究自然界中大量存在的统计自相似特征的新的理论工具。本文利用分形理论的对沥青混合料进行描述,首先推导出粒径分布函数和矿料级配的分形表示方法。然后推导出混合料的空隙率和体积的分形表示方法,从而求出比表面积的分形表示方法。找出表面积分维与体积分维的关系,根据体积分维数求出比表面积分维数,从而求出混合料的分形比表面积,再根据分形比表面积最终得出混合料的沥青膜厚度。针对本文试验法所确定的最佳沥青用量,计算得出其沥青膜厚,提出适宜的沥青膜范围。