沥青混合料马歇尔试验.doc

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沥青混合料马歇尔试验
一、 马歇尔实验简介
沥青混凝土配合比设计采用马歇尔实验配合比设计法。该法是首先按配合比设计拌制沥青混合料，然后击实制成规定尺寸试件，12h之后测定其物理指标（包括表观密度、空隙率、沥青饱和度、矿料间隙率等），然后测定稳定度和流值。
马歇尔实验分为稳定度实验和浸水马歇尔稳定度实验；马歇尔稳定度实验是对标准击实的试件在规定的温度和速度等条件下受压，测定沥青混合料的稳定度和流值等指示所进行的实验吗，这种方法适用于马歇尔稳定度实验和浸水马歇尔稳定度实验。马歇尔稳定度实验主要用于沥青混合料的配合比设计及沥青路面施工质量的检验。浸水马歇尔稳定度实验主要是检验沥青混合料受水损害时抵抗剥落的能力，通过测试其水稳定性检验配合比设计的可行性。
二、 具体实验操作方法
1) 仪具与材料
① 马歇尔实验仪。对于标准马歇尔试件，实验仪最大荷载不小于25kN，加载速率应能保持（50±5）mm/min;对于大型马歇尔试件，实验仪最大荷载不得小于50kN。
② 恒温水槽：控温准确度为1℃，深度不小于150mm。
③ 真空饱水容器：包括真空泵及真空干燥器。
④ 烘箱。
⑤ 其他：温度计，卡尺等。
2）准备工作
①击实成型马歇尔试件，每组试件的数量不得小于4个。
②量测试件尺寸。用卡尺测量试件中部的直径，在“十”字对称的4个方向量测离边缘10mm处的试件高度并以其平均值作为试件高度。如试件高度不符合（63.5±1.3）mm或（95.3±2.5）mm要求，或两侧高度差大于2mm时，试件作废。
③测量试件的密度、孔隙率、沥青体积百分率等体积指标。
④将恒温水槽调节至要求的试验温度。对黏稠石油沥青或烘箱养生过的乳化沥青混合料试验温度为（60±1）℃.对煤沥青混合料试验温度为（33.8±1）℃，对空气养生的乳化沥青或液体沥青混合料试验温度为（25±1）℃。
3）标准马歇尔试验
①将试件置于已达到规定温度的恒温水温槽中，保温时间标准马歇尔试件30~40min，大型马歇尔试件为45~60min。同时将马歇尔试件仪的上下压头放入水槽或烘箱中达到相同温度。
②将马歇尔试件仪上下压头取出并擦拭干净内表面，下压头导棒上涂少许黄油以使上下压头滑动自如。取出试件置于下压头上，盖上上压头，装在加载设备上。
③在上压头球座上放妥钢球，并对准荷载测定装置的压头。
④采用自动马歇尔仪时，将自动马歇尔仪的压力传感器、位移传感器与计算机或X—Y记录仪正确连接，调整好适宜的放大比例。调整好计算机程序或将X—Y记录仪的记录笔对准原点。
⑤采用压力环和流值计时，将流值计安装在导棒上，使导向套管轻轻的压住压头，同时将流值计读数调零。调整压力环中百分表对零。
⑥ 启动加载设备，使试件承受荷载，加载速度为（50±5）mm/min。计算机或X—Y记录仪自动记录传感器压力和试件变形曲线并将数据自动存入计算机。
⑦ 当实验荷载达到最大值的瞬间，取下流值计，同时读取压力环中百分表读数及流值计读数，根据应力环标定曲线换算为荷载值即为稳定度，流值计读数即为流值。
⑧ 从恒温水槽中取出试件至测出最大荷载值的试件不得超过30s。
4）侵水马歇尔试验
侵水马歇尔试验方法与标准马歇尔试验方法不同之处在于试件在恒温水槽中的保温时间为48h，其余与标准马歇尔试验相同。
5）真空马歇尔试验
试件先放入真空干燥器中，关闭进水胶管，开动真空泵，使干燥器真空度达到98.3kPa（730mmHg），维持15min，然后打开进水胶管，靠负压进入的冷水流使试件全部侵入水中，侵水15min后恢复常压，取出试件再放入已达到规定温度的恒温水槽中保温48h，其余与标准马歇尔试验相同。
6）试验结果
（1）试件的稳定度与流值
①当采用自动马歇尔实验仪时，将计算机采集的数据绘制成压力和试件变形曲线，或由X—Y记录仪自动记录荷载—变形曲线。
②采用压力环和流值计测定时，根据压力环标定曲线，将压力环中百分表的读数换算为荷载值，或由荷载值测定装置，读取的最大值即为试件的稳定度；由流值计及位移传感器测定装置，读取的试件垂直变形即为试件的流值。
（2）马歇尔模数试件的马歇尔模数T为：T=（KN/min）{MS为稳定度，FL为流值}
（3）侵水残留稳定度。试件的侵水残留稳定度MS为：MS=*100%
（4）真空饱水残留稳定度。试件的真空饱水残留稳定度MSˊ为：
MSˊ=*100%
（5）测验值的取舍，当一组测试值中的某个测试值与平均值之差大于标准差的k倍时，该测试值应予以舍弃，并以其余测试值的平均值作为实验结果。当试件数目n为3,4,5,6，个时，k值分别为1.15,1.46,1.67，1.82.

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