本文研究的物理化学作用综合融雪除冰沥青混合料(Physical&chemical snow-melting and de-icing Asphalt Mixture,简称PCAM),是同时添加弹性体橡胶颗粒与冻结抑制材料的一种路面结构,将物理除冰路面与化学融冰雪路面各自的优点有机结合,提高沥青混合料路面的融雪除冰效率,并大量减少融雪剂用量、消耗废旧轮胎,是具有社会价值的科学环保的路面除冰雪技术。本文选择骨架密实型混合料结构并采用体积设计法设计其矿料级配,橡胶颗粒采用等体积法替换相应粒级的部分集料掺入混合料,冻结抑制剂Ice Bane亦等体积替代部分矿粉掺入,最终形成的级配命名为PCAM-13,并确定最佳油石比为6.2%。探究其热拌工艺,并采用二次成型法改善其易回弹难压实的问题。评价PCAM的基本路用性能,得到结论橡胶颗粒掺量为2%~4%及冻结抑制剂掺量为4%~6%时,PCAM的高温稳定性、低温稳定性及水稳定性均满足规范要求,但其三种性能都随着冻结抑制剂含量的增加而降低;随着橡胶颗粒掺量的增加,PCAM的水稳定性降低,高温稳定性、低温抗裂性先升后降。对于PCAM融雪除冰性能的评价,从抑制结冰试验中观察到PCAM的抑制冻结效果明显,并测得其抑制结冰效果较好的温度范围为-12℃~0℃。然后用混合料的低温抗压回弹模量表征其在低温环境中的弹性除冰能力,抗压回弹模量越小混合料弹性越佳,结果表明橡胶颗粒的掺入可以有效改善沥青混合料的弹性,且在低温时的改善效果比在常温时更为明显。然后用浸水车辙试验和短期融冰试验进行PCAM的化学融冰雪性能评价。首先用车辙试验仪25℃浸水碾压橡胶颗粒掺量3%、抗冻剂掺量不同的PCAM车辙板试件,然后测定浸泡试件的水的电导率变化以表征试件中溶析出的盐化物量的变化,结果证明抗冻剂掺量越高时,相同碾压时间内溶析出的抗冻剂有效融雪盐分越多;接着在PCAM马歇尔试件表面放置不同厚度的冰块,观察其在不同温度中的短期(2h)融冰效果,结果表明温度越低时冰块融化速度越慢,根据冰块质量-时间曲线,计算出PCAM在不同温度下的融冰率。最后用室内车辙试验仪碾压除冰试验评价PCAM的物理化学综合除冰性能,研究温度以及冰层厚度对PCAM试件除冰效果的影响,结果表明温度越低PCAM混合料的弹性越差且冰层越厚时冰的强度越高,进而PCAM的除冰效果也越差,温度低于-15℃或者冰层厚度超过10mm时,PCAM的物理化学作用综合除冰效果十分微弱,PCAM物理化学综合除冰功能的发挥会受到温度、降雪量(冰厚度)、荷载强度等因素的综合影响。再用室外车辆碾压除冰试验观测物理-化学融雪除冰沥青混合料的除冰效果,PCAM试件表面冰层碎裂成块并已经与试件剥离,而SMA试件表面冰层没有任何变化,结果证明PCAM在路面除冰雪抗冻结方面较普通沥青混合料具有十分突出的优势。