采用一定比例的石油沥青与一定级配的矿料（包括粗骨料、细骨料和填料）在拌合站拌制并在现场铺筑而成。

20世纪30年代，沥青混凝土防渗技术开始用于土石坝工程。由于水工沥青混凝土防渗体具有结构不需分缝、防渗性能优异、耐侵蚀性好、适应基础变形能力强、工程维护方便等特点，使其在水利工程中的应用日益广泛。西方国家还有将水工沥青混凝土用于防波堤护岸、垃圾场防污衬砌的工程。

水工沥青混凝土按照施工方式不同，可分为碾压式和浇筑式两种。

碾压式沥青混凝土采用摊铺机摊铺、振动碾压实成形。碾压式沥青混凝土按照孔隙率或渗透系数大小，可分为防渗沥青混凝土、整平胶接沥青混凝土和排水沥青混凝土。①防渗沥青混凝土。孔隙率小于3%，渗透系数小于1×10^-8厘米/秒，沥青含量一般为6.0%～8.5%，可用于铺筑堆石坝的防渗心墙以及各种防渗面板结构的防渗层，心墙厚度自上而下由小到大，最大厚度为坝高的1/110～1/70，且不小于40厘米，面板防渗层厚度为6～10厘米。②整平胶接沥青混凝土。孔隙率为10%～15%，其沥青含量一般为3.5%～5.0%，可用于铺筑各种防渗面板结构的整平胶接层，整平胶接层厚5～10厘米，位于垫层料以上、防渗层以下，可确保防渗层平整和碾压密实。③排水沥青混凝土。渗透系数应不小于1×10^-2厘米/秒，其沥青含量一般为3.0%～4.0%，可用于铺筑复式防渗面板结构的排水层，将透过防渗层的渗水排入排水廊道，排水层厚度为6～10厘米。

浇筑式沥青混凝土采用现场浇筑成形，孔隙率小于2%，其沥青含量较大，一般为9%～13%；骨料最大粒径也较大，一般小于26.5毫米。浇筑式沥青混凝土主要用于构筑堆石坝的防渗心墙，尤其适合寒冷地区堆石坝防渗。浇筑式沥青混凝土也可在模板支护下用于混凝土坝的表面防渗，中国福建大田的坑口碾压混凝土坝就采用了6厘米厚的浇筑式沥青砂浆面板防渗，并由6厘米厚的预制钢筋混凝土护面板支护。

因煤沥青污染水质，水工沥青混凝土仅可采用石油沥青制备。沥青中的蜡可影响沥青混凝土的变形性能，致其易于发生斜坡流淌和低温开裂，为此要求沥青的蜡含量不大于2.2%。酸性矿料会影响其与沥青的黏附性，所以沥青混凝土宜采用碱性矿料，规范要求沥青混凝土的水稳定系数不小于0.9。

沥青混凝土为温度敏感型黏弹塑性材料，存在明显的蠕变和应力松弛现象。水工沥青混凝土结构的核心功能是防渗，它要求结构在运行条件下的防渗性能满足设计要求。不同的防渗结构对沥青混凝土材料的技术要求也不同。对于用于防渗的沥青混凝土，碾压式沥青混凝土的孔隙率应不大于3%，浇筑式沥青混凝土的孔隙率应不大于2%。

对于沥青混凝土防渗面板（简称沥青面板），其一般简式结构自上而下分别包括：2毫米厚沥青玛蹄脂（沥青和矿粉拌制而成，沥青与矿粉之比一般为30∶70）封闭层、6～10厘米厚防渗层、5～10厘米厚整平胶接层。复式结构使用较少，它设有两个防渗层，并在防渗层之间设有排水层。由于沥青面板裸露在整体建筑物的外表面，且常被用作坝面等斜坡防渗，因此在斜坡上夏季高温不流淌、冬季低温不开裂，就是对防渗层沥青混凝土的基本技术要求。同时为适应基础沉降变形，沥青面板在基础变形和库水压力作用下应不开裂。沥青混凝土面板的斜坡坡比不宜陡于1(竖向):1.7(水平向)，同时夏季沥青面板表面温度比气温一般高30℃左右，为满足斜坡不流淌要求，沥青混凝土马歇尔试件在70℃下的48小时斜坡流淌值不大于0.8毫米。为应对低温开裂，设计经验要求沥青混凝土的冻断温度需低于当地极端最低气温3℃左右。例如，内蒙古呼和浩特抽水蓄能电站上水库极端最低气温为-41.8℃，设计要求其防渗层改性沥青混凝土的冻断温度小于-45℃。为确保沥青面板在基础变形和库水压力作用下不开裂，沥青混凝土在应用环境温度下的极限拉伸应变或极限弯拉应变应满足设计要求。另外，为延缓沥青混凝土面板的老化进程，面板的表面封闭层需定期更新。

对于沥青混凝土心墙（简称沥青心墙）堆石坝，心墙将随着坝体变形而变形。为使沥青心墙变形后的防渗性能不降低，除控制坝体变形外，还应在配合比设计时控制沥青混凝土的剪胀，以使沥青心墙变形时不发生过大的体积膨胀和孔隙率上升。沥青心墙的孔隙率局部上升除使其防渗性能降低外，还可能诱发其他缺陷。