碾压式沥青混凝土心墙坝具有较好的防渗能力、适应变形能力、抵抗侵蚀能力和抗老化能力，并且由于结构简单、对现场施工环境要求较低被广泛的应用到世界各地。而在《土石坝沥青混凝土面板和心墙设计规范》SL501-2010中规定，沥青混凝土的骨料最大粒径不宜超过19mm，该规范是借鉴道路交通路面，一级市政路面中最大骨料的要求。而大坝心墙沥青混凝土与公路沥青混凝土在配合比设计、施工方式、摊铺厚度、功能功效等方面存在较大差别，我国研究者也已将骨料最大粒径提高至31.5mm，因此本课题将心墙沥青混凝土骨料粒径增大至37.5mm(对应圆孔筛直径50mm)能够提高心墙沥青混凝土的力学性能、减少沥青使用量、增大骨料利用率、降低施工成本等方面取得良好成果。
　　因此本文对新疆部分已建工程性能进行统计，并将统计结果进行分析；将心墙沥青混凝土骨料最大粒径19mm增大至37.5mm，并对大粒径沥青混凝土配合比设计方法进行优化；将最后确定配合比进行室内各项性能试验，所得试验结果处理分析并和已建工程统计结果进行对比，综合分析骨料最大粒径增大至37.5mm的可行性。本文通过研究得到以下结论：
　　(1)对新疆已建部分碾压式沥青混凝土心墙所用材料、配合比优选参数和各项力学性能进行统计，由统计结果可以看出其配合比参数相差较小，所得平均配合比参数：级配指数0.39、填料用量11.8%、沥青用量6.6%，且室内试验所得力学性能较为接近。因此当修建碾压式沥青混凝土中、小型坝时可利用统计结果直接选定配合比参数用于实际工程，大大降低工程造价和时间，并且能够作为大粒径骨料沥青混凝土室内试验所得结果的对照组进行对比分析，充分证明其可行性。
　　(2)由21个工程统计结果可得骨料最大粒径均采用19mm，而本次研究综合水泥混凝土二级配理论将骨料最大粒径提高至37.5mm。不仅可以充分利用大粒径骨料，提高了大粒径骨料的利用率，大大的降低了沥青用量，减少生产成本，节约施工和工程建设的费用，并且可以和水泥沥青混凝土使用相同料场，提高施工速度。
　　(3)骨料最大粒径提高至37.5mm后，改变以往配合比的优选方法，采用土工试验的方法通过测定合成矿料的最大、最小干密度确定级配指数和填料用量，然后进行马歇尔试验和劈裂抗拉试验，并结合最优沥青薄膜厚度进一步确定沥青用量，此方法减少了配合比优选所用时间，降低了试验成本，优化配合比设计并且可以得到更加准确的配合比参数。
　　(4)室内试验所得大粒径骨料配合比参数为：级配指数0.45、填料用量11%、沥青用量5.6%。试验所得最优配合比参数和统计结果相比存在差异，级配指数比统计结果大，且超过《土石坝沥青混凝土面板和心墙设计规范》(SL501-2010)推荐级配指数最大值；填料用量介于统计结果最大值和最小值之间；沥青用量比统计结果小，且同比降低15.0%。
　　(5)骨料最大粒径从19mm增大到37.5mm后变形性能和统计结果对比可得：抗弯强度和挠跨比接近统计结果，而最大弯拉应变和最大荷载时挠度比统计结果值大。小梁弯曲最大荷载为1.383kN、抗弯强度为0.72MPa、最大荷载时挠度为13.63mm、最大弯拉应变为9.325%、挠跨比为4.45%，能够满足规范要求。
　　(6)骨料最大粒径从19mm增大到37.5mm后力学性能和统计结果对比可得：压缩强度比统计结果小，而压缩应变和统计结果相比较大；拉伸强度、拉伸应变和统计结果较接近；粘聚力介于统计结果最大值和最小值中间，内摩擦角比统计结果大。压缩试验最大抗压强度平均值为1.44MPa、最大抗压强度时的应变平均值为7.08%、受压变形模量平均值为33.93MPa；拉伸试验抗拉强度为0.75MPa，拉应变为1.48%；粘聚力为0.3129MPa，内摩擦角为30.7°，能够满足规范要求。
　　(7)骨料最大粒径由19mm增大至37.5mm，渗透试验所得渗透系数平均值为6.37×10-9cm/s；由水稳定性试验所得水稳定系数为0.93，均满足规范要求。且和统计结果相差较小，不影响心墙沥青混凝土的正常工作。因此，在一些水利工程中可以将沥青混凝土骨料的最大粒径提高至37.5mm。