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超薄磨耗层是热拌沥青混合料与粘层相结合的一项技术，铺装厚度一般为15~25mm。既可用于恢复旧路面表面功能，又可用于新建路面抗滑层。采用小粒径(最大公称粒径4.75mm)排水性混合料铺筑超薄磨耗层，可在改善路表功能的同时，提高路面路表排水能力、减小摊铺厚度。本文针对小粒径排水性混合料在超薄磨耗层中应用的关键技术开展研究，重点研究小粒径排水混合料的耐久性、超薄磨耗层的层间粘结性，以期指导小粒径排水性混合料在超薄磨耗层中的工程应用。
首先，采用贝雷法、CAVF法、修正CAVF法设计小粒径排水混合料的矿料配合比，确定了该类混合料试件的成型方法，分析级配组成、沥青用量对该类混合料(连通)空隙率、基本性能、渗水系数的影响。结果表明：试件(连通)空隙率随着1.18mm筛孔通过率的增加而减小；当沥青膜厚度由11μm增加至14μm时，对试件的(连通)空隙率影响甚微、对析漏损失无规律性影响、飞散损失则随之降低；混合料之间的高温性能、摩擦系数、构造深度指标差异不大；为了满足排水要求，应将连通空隙率作为小粒径排水性混合料的控制指标。
然后，基于不同试验条件下的飞散试验、劈裂强度试验和马歇尔试验，采用飞散损失、冻融飞散损失、浸水飞散损失、马歇尔残留稳定度、冻融劈裂强度比和浸水飞散损失比等指标，分析沥青粘度、沥青用量对小粒径排水性混合料的抗松散性能和水稳定性能影响。结果表明：浸水飞散损失指标可以有效地鉴别沥青用量或沥青粘度变化对该类混合料耐久性的影响，为此，建议增加浸水飞散损失作为评价该类混合料耐久性的指标，并要求：浸水飞散损失≤15%，由此，沥青60℃零剪切粘度≥35000Pa·s、沥青膜厚度≤14μm。
接着，采用BISAR软件分析典型路面结构中超薄磨耗层与原路面路表间的层间剪应力分布情况，采用复合试件的斜剪试验评价超薄磨耗层的层间剪切强度。结果表明：超薄磨耗层厚度由2.5cm减薄至1.0cm时，层间剪应力增加幅度甚微，且基本不受温度的影响；层间剪切强度均随着温度升高而显著降低；在标准车辆荷载作用下，两种试验粘层油所能提供的层间剪切强度大于计算得到的层间剪应力。但在高温和两倍超载情况下，则可能出现层间剪切强度小于层间剪应力的情况，导致层间错动。
然后，采用断层扫描技术(CT)和图像识别技术，计算分析排水性混合料试件内部空隙率分布情况，探究试件空隙率分布与其排水能力的关系。结果表明：当整体空隙率相同时，随着最大公称粒径减小，试件单个空隙尺寸减小、空隙个数增多、横向空隙率降低。空隙率的这些分布特征在宏观上表现为小粒径排水混合料试件连通空隙率的减少、渗水系数的降低。为了满足相同的排水要求，小粒径排水混合料的设计空隙率应大于OGFC-10、OGFC-13混合料，或者以连通空隙率作为设计指标。
再后，采用单轴贯入试验、摩擦系数试验、构造深度试验分析了小粒径排水性混合料的高温剪切性能和表面特征，并与其他类型的沥青混合料进行比较。结果表明：无论是高温抗剪强度还是初始表面特征，小粒径排水性混合料均有着优良的表现，但其摩擦系数的衰减速率略大于OGFC-10或OGFC-13混合料。
最后，基于小粒径排水混合料的综合性能及其影响因素的研究成果，对小粒径排水性混合料设计提出以下建议:保证良好排水能力，小粒径排水性混合料空隙率≥23%，连通空隙率≥14%；保证良好耐久性，沥青粘度≥35000Pa·s、沥青膜厚度≥14μm；保证良好的层间粘结性能，采用粘度高、温度敏感性较低的粘层油。
首先，采用贝雷法、CAVF法、修正CAVF法设计小粒径排水混合料的矿料配合比，确定了该类混合料试件的成型方法，分析级配组成、沥青用量对该类混合料(连通)空隙率、基本性能、渗水系数的影响。结果表明：试件(连通)空隙率随着1.18mm筛孔通过率的增加而减小；当沥青膜厚度由11μm增加至14μm时，对试件的(连通)空隙率影响甚微、对析漏损失无规律性影响、飞散损失则随之降低；混合料之间的高温性能、摩擦系数、构造深度指标差异不大；为了满足排水要求，应将连通空隙率作为小粒径排水性混合料的控制指标。
然后，基于不同试验条件下的飞散试验、劈裂强度试验和马歇尔试验，采用飞散损失、冻融飞散损失、浸水飞散损失、马歇尔残留稳定度、冻融劈裂强度比和浸水飞散损失比等指标，分析沥青粘度、沥青用量对小粒径排水性混合料的抗松散性能和水稳定性能影响。结果表明：浸水飞散损失指标可以有效地鉴别沥青用量或沥青粘度变化对该类混合料耐久性的影响，为此，建议增加浸水飞散损失作为评价该类混合料耐久性的指标，并要求：浸水飞散损失≤15%，由此，沥青60℃零剪切粘度≥35000Pa·s、沥青膜厚度≤14μm。
接着，采用BISAR软件分析典型路面结构中超薄磨耗层与原路面路表间的层间剪应力分布情况，采用复合试件的斜剪试验评价超薄磨耗层的层间剪切强度。结果表明：超薄磨耗层厚度由2.5cm减薄至1.0cm时，层间剪应力增加幅度甚微，且基本不受温度的影响；层间剪切强度均随着温度升高而显著降低；在标准车辆荷载作用下，两种试验粘层油所能提供的层间剪切强度大于计算得到的层间剪应力。但在高温和两倍超载情况下，则可能出现层间剪切强度小于层间剪应力的情况，导致层间错动。
然后，采用断层扫描技术(CT)和图像识别技术，计算分析排水性混合料试件内部空隙率分布情况，探究试件空隙率分布与其排水能力的关系。结果表明：当整体空隙率相同时，随着最大公称粒径减小，试件单个空隙尺寸减小、空隙个数增多、横向空隙率降低。空隙率的这些分布特征在宏观上表现为小粒径排水混合料试件连通空隙率的减少、渗水系数的降低。为了满足相同的排水要求，小粒径排水混合料的设计空隙率应大于OGFC-10、OGFC-13混合料，或者以连通空隙率作为设计指标。
再后，采用单轴贯入试验、摩擦系数试验、构造深度试验分析了小粒径排水性混合料的高温剪切性能和表面特征，并与其他类型的沥青混合料进行比较。结果表明：无论是高温抗剪强度还是初始表面特征，小粒径排水性混合料均有着优良的表现，但其摩擦系数的衰减速率略大于OGFC-10或OGFC-13混合料。
最后，基于小粒径排水混合料的综合性能及其影响因素的研究成果，对小粒径排水性混合料设计提出以下建议:保证良好排水能力，小粒径排水性混合料空隙率≥23%，连通空隙率≥14%；保证良好耐久性，沥青粘度≥35000Pa·s、沥青膜厚度≥14μm；保证良好的层间粘结性能，采用粘度高、温度敏感性较低的粘层油。