粗骨料在混凝土中起到骨架增强作用，骨料体积分数的增加可以改善混凝土体积稳定性、降低水化热、增加抗渗性能并降低混凝土材料成本。针对常规混凝土中浆体富余系数过大的现象及考虑到粗骨料在混凝土中的重要作用，本文采用抛填集料方法制备了一种骨料嵌锁型路面混凝土。研究了粗骨料体积置换率对抛填骨料路面混凝土力学性能和耐久性能的影响:研究了抛填集料混凝土的成型方式、拌合方式及抛填粗骨料性状对混凝土强度性能的影响。根据粗骨料的堆叠率提出了骨料嵌锁型路面混凝土的最佳体积置换率的计算方法。研究取得了如下创新性成果:
(1)路面混凝土中最佳的粗集料体积置换率约为10%，在普通路面混凝土中抛填粗集料对各龄期抗压强度提高明显，前期抗折强度低于普通路面混凝土，后期抗折强度接近或大于普通路面混凝土。抛填粗集料后混凝土的弹性模量增加、冲击韧性较好、耐磨性能得到改善。
(2)在体积置换率为10%，采用振动台振动时中抛及二次拌合方式对混凝土的强度发展最有利。采用振动棒振动时，得出上抛及二次拌合对混凝土的强度发展最有利。从长龄期来看，抛填集料方式对路面混凝土长期强度性能无影响，在各种抛填方式中采用中抛及二次拌合方式较好。
(3)抛填集料最佳的含水状态为饱和面干，最佳的粒径为等于或略大于基准路面混凝土中的粗集料。
(4)随粗集料积置换率的增加，混凝土的干燥收缩率降低明显、氯离子渗透系数降低，耐久性较好。
(5)根据粗集料堆叠率，通过模型和经验值提出了骨料嵌锁型路面混凝土的配合比设计公式，并得到了较好的验证。