馬歇爾試驗(yàn)及意義

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1、一、實(shí)驗(yàn)意義和目的瀝青混凝土配合比設(shè)計(jì)通常分為兩步進(jìn)行，首先選擇礦質(zhì)混合料的配合比例，然后是確定礦料與瀝青的用量比例，即最佳瀝青用量。在混合料中，瀝青用量波動(dòng)0.5％的范圍可使瀝青混合料的熱穩(wěn)定性等技術(shù)性質(zhì)變化很大。在確定礦料間配合比例后，通過(guò)馬歇爾穩(wěn)定度實(shí)驗(yàn)確定出最佳瀝青用量。所以，利用馬歇爾穩(wěn)定度實(shí)驗(yàn)確定最佳瀝青用量是瀝青混凝土配合比設(shè)計(jì)的重要步驟。????????本實(shí)驗(yàn)的目的是，使學(xué)生掌握通過(guò)馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)測(cè)定穩(wěn)定度和流值的方法，并能夠通過(guò)這兩項(xiàng)指標(biāo)反映高溫時(shí)的穩(wěn)定性和抗變形能力。二、實(shí)驗(yàn)原理瀝青混合料馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)是將瀝青混合料制成直徑1

2、01.6mm、高63.5mm的圓柱形試體，在穩(wěn)定度儀上測(cè)定其穩(wěn)定度和流值，以這兩項(xiàng)指標(biāo)來(lái)表征其高溫時(shí)的穩(wěn)定性和抗變形能力。????????根據(jù)瀝青混合料的力學(xué)指標(biāo)（穩(wěn)定度和流值）和物理常數(shù)（密度、空隙率和瀝青飽和度等），以及水穩(wěn)性（殘留穩(wěn)定度）和抗車(chē)轍（動(dòng)穩(wěn)定度）檢驗(yàn)，即可確定瀝青混合料的配合組成。三、實(shí)驗(yàn)裝置和儀器瀝青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀、恒溫水槽、溫度計(jì)、游標(biāo)卡尺????????????????圖1瀝青混合料馬歇爾試驗(yàn)儀????????????????????????????圖2恒溫水槽?四、實(shí)驗(yàn)方法和步驟1.標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾試驗(yàn)方法（1）用卡尺（或試件

3、高度測(cè)定器）測(cè)量試件直徑和高度（如試件高度不符合63.5±1.3mm要求或兩側(cè)高度差大于2mm時(shí)，此試件應(yīng)作廢），并按前述方法測(cè)定試件的物理指標(biāo)。（2）將恒溫水槽調(diào)節(jié)至要求的試驗(yàn)溫度，對(duì)粘稠石油瀝青混合料為60±1℃。將試件置于已達(dá)規(guī)定溫度的恒溫水槽中保溫30～40min。試件應(yīng)墊起，離容器底部不小于5cm。（3）將馬歇爾試驗(yàn)儀的上、下壓頭放入水槽中達(dá)到同樣溫度。將上、下壓頭從水槽中取出拭干凈內(nèi)面。為使上、下壓頭滑動(dòng)自如，可在下壓頭的導(dǎo)棒上涂少量黃油。再將試件取出置于下壓頭上，蓋上上壓頭，然后裝在加載設(shè)備上。（4）將流值測(cè)定裝置安裝在導(dǎo)棒上，使導(dǎo)向套

4、管輕輕地壓住上壓頭，同時(shí)將流值計(jì)讀數(shù)調(diào)零。在上壓頭的球座上放妥鋼球，并對(duì)準(zhǔn)荷載測(cè)定裝置（壓力環(huán)或傳感器）的壓頭，然后調(diào)整壓力環(huán)中百分表對(duì)準(zhǔn)零或?qū)⒑芍貍鞲衅鞯淖x數(shù)復(fù)位為零。（5）啟動(dòng)加載設(shè)備，使試件承受荷載，加載速度為50±5mm/min。當(dāng)試驗(yàn)荷載達(dá)到最大值的瞬間，取下流值計(jì)，同時(shí)讀取壓力環(huán)中百分表（或荷載傳感器）讀數(shù)和流值計(jì)的流值讀數(shù)（從恒溫水槽中取出試件至測(cè)出最大荷載值的時(shí)間，不應(yīng)超過(guò)30s）。（6）試驗(yàn)結(jié)果和計(jì)算：1）由荷載測(cè)定裝置讀取的最大值即試樣的穩(wěn)定度。當(dāng)用壓力環(huán)百分表測(cè)定時(shí)，根據(jù)壓力環(huán)表測(cè)定曲線(xiàn)，將壓力環(huán)中百分表的讀數(shù)換算為荷載值，即試

5、件的穩(wěn)定度（MS），以KN計(jì)。2）由流值計(jì)或位移傳感器測(cè)定裝置讀取的試件垂直變形，即為試件的流值（FL），以0.lmm計(jì)。3）馬歇爾模數(shù)?試件的馬歇爾模數(shù)按下式計(jì)算：式中T—試件的馬歇爾模數(shù)，kN/mm；MS—試件的穩(wěn)定度，KM；FL—試件的流值，0.1mm。（7）試驗(yàn)結(jié)果????????當(dāng)一組測(cè)定值中某個(gè)數(shù)據(jù)與平均值大于標(biāo)準(zhǔn)差的k倍時(shí)，該測(cè)定值應(yīng)予舍棄，并以其余測(cè)定值的平均值作為試驗(yàn)結(jié)果。當(dāng)試驗(yàn)數(shù)目n為3、4、5、6個(gè)時(shí)，k值分別為1.15、1.46、1.67、1.82。2.浸水馬歇爾試驗(yàn)方法（1）浸水馬歇爾試驗(yàn)方法是將瀝青混合料試件，在規(guī)定溫度（

6、粘稠瀝青混合料為60±1℃）的恒溫水槽中保溫48h，然后測(cè)定其穩(wěn)定度。其余與標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾試驗(yàn)方法相同。（2）根據(jù)試件的浸水馬歇爾穩(wěn)定度和標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定度，可按下式求得試件浸水殘留穩(wěn)定度。式中MS0—試件的浸水殘留穩(wěn)定度，%；MS1—試件浸水48h后的穩(wěn)定度，KN；MS—試件按標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法的穩(wěn)定度，KN。3.真空飽水馬歇爾試驗(yàn)方法（1）真空飽水馬歇爾試驗(yàn)方法是將瀝青混合料試件，放入真空干燥器中，關(guān)閉進(jìn)水膠管，開(kāi)動(dòng)真空泵，使干燥器的真空度達(dá)到79.3kPa（730mmHg）以上，維持15min，然后打開(kāi)進(jìn)水膠管，靠負(fù)壓進(jìn)入冷水流使試件全部浸入水中，浸水15min

7、后恢復(fù)常壓，取出試件再放入規(guī)定溫度（粘稠瀝青混合料為60±1℃）的恒溫水槽中保溫48h，然后測(cè)定其穩(wěn)定度。其余與標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾試驗(yàn)方法相同。（2）根據(jù)試件的真空飽水穩(wěn)定度和標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定度，可按下式求得試件真空飽水殘留穩(wěn)定度。式中—試件真空飽水殘留穩(wěn)定度，%；MS2—試件真空飽水并浸水48h后的穩(wěn)定度，KN；MS—試件按標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法的穩(wěn)定度，KN。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與處理（一）試件尺寸測(cè)量原始記錄項(xiàng)目直徑??高度???（二）馬歇爾實(shí)驗(yàn)原始記錄穩(wěn)定度流值真空飽水并浸水48h后的穩(wěn)定度項(xiàng)目浸水48h后的穩(wěn)定度結(jié)果?????（三）實(shí)驗(yàn)計(jì)算結(jié)果項(xiàng)目馬歇爾模數(shù)浸水殘留穩(wěn)定

8、度真空飽水殘留穩(wěn)定度?????六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論·?試分析在瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)時(shí)，瀝青最佳用量是怎樣確