1、 施工现场土工试验方法（下）(三)沥青混合料试件的制备，也可采用马歇尔稳定度仪，按照规定用击实锤击实制得。它测定沥青混合料的热稳性和抗塑性流动的性能稳定度和流值。沥青混合料中矿料的最大粒径应不大于 25mm。1.试验仪具(1)马歇尔试验仪见附图 4.6附图 4.6 马歇尔试验仪1) 加荷设备：一台。最大荷载约为 3000kg。加荷时，用马达或人工驱动，垂直变形速度为 505mm/min(人工操作，每秒钟转动摇把二次) 。2) 应力环：一个，安装固定在加荷设备的框架与加荷压头之间，容量约3000kg，精确度为 10kg，下部圆柱形头将荷载传递给加荷压头;中间装有百分表。3) 加荷压头：一副，由上
2、下两个圆弧形压头组成，曲度半径为 50.8mm。下弧形压头固定在一圆形钢板上，并附有二根导棒;上弧形压头附有球座和两个导孔。当两个压头扣在一起时，下压头导棒恰好穿入压头的导孔内，并能使上压头圆滑地上下移动。4) 钢球：一个，直径 16mm，试验时放置在球座上。5) 流直计：一个，由导向套管和流值表组成，供测量试件在最大荷载时的变形。试验时导向套管安装在下压头的棒上。流值表的分度为 0.01cm。(2)试模：三组，每组包括内径 101.6mm，高 87mm 的圆筒及套环和底板各一个。(3)击实锤： 12 副，每副包括 4.53kg 锤，平圆形击实座，带扶手的导向棒各一个，金属锤须能从 45.7c
3、m 的高度沿着导向棒自由落下。(4)击实台：一架，一般用 4 根型钢把 20cm20cm20cm 的木墩固定在混凝土板上，木墩上面放置一块 30cm30cm2.5cm 的钢板，也可以用其它型式的击实台，但产生效果应一致。(5)脱模器。(6)电烘箱：二台，大中型各一台，附有温度调节器。(7)拌和设备：人工拌和采用拌盘(锅或盆) 和铁铲等，或采用能保温的试验室用小型傍和机。(8)恒温水槽：一个，附有温度调节器，容积最少能同时放置一组(至少三个)试件。(9)其它：电炉或煤气炉、沥青溶化锅，台秤(容量 5kg 以上)、筛子、温度计(200 ) 、刀子、滤纸、手套、水桶、蜡笔、记录纸等。2.试验准备(1
4、)将过筛、洗净的石料及砂和石粉等置于 105110的烘箱中干燥至恒重，并测定各种矿料和沥青材料的相对密度、矿料组成。(2)将沥青材料脱水、加热至 120150(根据沥青的种类和标号选择)，各种矿料置烘箱中加热至 140160后备用。(3)将全套试模、击实座等置于烘箱中加热至 130150后备用。3.试件制备(1)按照各种矿料在混合料中所占的配合比例，称出一组(34 个)或一个试件所需要的材料，置于拌盘(锅)或拌和机中。并继续加热、拌匀、摊开，然后加入需要数量的热沥青，迅速地拌和均匀，并使混合料保持在温度为130140(石油沥青) 或 90110(煤沥青) 的范围内。(2)称取拌好的混合料(以四
5、分法取一份) 约 1200g，通过铁漏斗注入垫有一张滤纸的热试模中，并用热刀沿周边插捣 15 次，中间 10 次。(3)将装好混合料的试模放在击实台上，再垫上一张滤纸，加盖预热(130 150)的击实座，再把装有击实锤的导向棒插入击实座内，然后将击实锤从 45.7cm 的高度自由落下(规定为 50 或 75 次) 。混合料的击实温度不得低于110(石油沥青) 或 70( 煤沥青) 。在击实过程中，注意须使导向棒垂直于试模的底板。试件击实一面后，将试模倒置，再以同样的次数击完另一面。(4)卸去套模和底板，将装有试件的试模放置在冷水中 2min 后，置脱模器上取出试件。(5)压实后试件的高度应为
6、6.350.13cm。如试件高度不符合要求时，可按下式调整热混合料的用量。 (6)将试件仔细地放在平滑的台面上，在室温下静置过夜后，测量其高度及质量密度。制备渣油混合料的各项温度，参照石油沥青的要求可酌情降低。4.试验方法(1)量测试件的高度：用卡尺量取试件的高度，至少要取圆周等分 4 个点的平均值为试件的高度值，准确至 0.01cm。(2)测定试件的质量密度：先在天秤上称量试件在空气中的质量，然后称其在水中的质量(如试件空隙率较大时应采用蜡封法)，准确至 0.1g，并按下列两式任选用一式计算试件的质量密度。 或 式中 pm试件实测质量密度(g/m);m试件在空气中质量(g);m1试件在水中质
7、量(g);m2封蜡后试件在空气中的质量(g);m3封蜡后试件在水中的质量(g);dp蜡的相对密度;pw常温水的质量密度(1g/m)。(3)测定试件的稳定度：1) 将测定密度后的试件置于 601(石油沥青)或 37.81(煤沥青)的恒温水槽保持最少 30min。2) 将上下压头内面拭净，必要时在导棒上涂以少许机油，使上压头能自由滑动，从水槽中取出试件在下压头上，再盖上上压头，然后放到加荷设备上。3) 将流值计安装在外侧导棒上，使导向套管轻轻地压住上压头，同时调整流值表对准零。4) 在上压头的球座上放妥钢球，并对准应力环下的压头，然后调整应力环中的百分表对准零。5) 开动加荷设备，使试件承受荷载，
8、加荷速度为 505mm/min。当达到最大荷载的瞬间，读取应力环中百分表的读数，并同时取下流值计，读记流值表的数值。6) 从恒温水槽中取试件，到测出最大荷载值，不应超过 30s。7) 测定试件浸水后的稳定度。将测定密度后的试件置 601(石油沥青)或37.81( 煤沥青)的恒温水中保持 48h 然后测定其稳定度。5.试验结果整理和计算(1)试件的稳定度和流值1) 根据应力环标定曲线，将应力环中百分表的读数换算为荷载值，即试件的稳定度，以 kg 计。2) 流值计中的读数，即为试件的流值，以 0.01cm 计。3) 如试件高度与要求高度出入较大，则稳定度须按附表 4.11 所列修正系数加以修正。(
9、2)试件理论质量密度试件的理论质量密度按下式计算： 式中 pt试件理论质量密度(g/cm);W1Wn各种矿料配合比 (%)矿料总和为 100%;d1d2各种矿料相对密度;pw常温水的密度(g/cm);Wa沥青的用量，以干矿料的百分率计 (%);da沥青的相对密度。试件高度修正系数表附表 4.11试件体积(cm)试件高度范围 (cm)修正系数4444564574704714824834954965085095225235355365465475595605735745855865985.475.625.635.805.815.945.956.106.116.266.276.446.456.606
10、.616.736.746.896.907.067.077.217.227.371.251.191.141.091.041.000.960.930.890.860.830.813) 试件中沥青的体积百分率试件的沥青体积百分率按下式计算：式中 Va沥青体积百分率(%);Wa沥青用量(%);da沥青相对密度;pm试件实测质量密度(g/cm)。(4)试件的空隙率沥青混合料稳定度试验记录附表 4.12试件编号沥青用量(%)试件厚度(cm) 空中质量(g)水中质量 (g)饱干和质面量(g)体积(cm)密度(g/cm)沥青体积百分率-实际密度/饱和面干密度/干体密度/理论密度 dapw()平均(11)(12
11、)混合料种类： 沥青种类、标号： 沥青相对矿料用量、相对密度： 捣实温度： ; 锤击次数：两面各 次 试验日期： 年 月 日 试件的空隙率按下式计算：式中 Vv试件空隙率(%);pm实测质量密度(g/m);pt理论质量密度(g/m)。(5)试件中矿料的空隙率试件矿料空隙率按下式计算：Vm=Va+Vv式中 Vm试件中矿料空隙率(%);Va试件中沥青体积百分率(%);Vv试件空隙率(%)。(6)试件的饱和度试件饱和度按下式计算： 式中 Vfa试件饱和度(%);Va试件中沥青体积百分率(%);Vv试件中空隙率(%)。(7)试件的马歇尔模数试件的马歇尔模数计算 式中 T试件的马歇尔模数 ; S试件稳定
12、度(N);P试件流值， 1/100cm。(8)试件的残留稳定度试件残留稳定度按下式计算： 式中 So试件残留稳定度(%);S1试件稳定度 (N);S2试件浸水 48h 后稳定度(N)。6.沥青混合料稳定度试验记录见附表 4.12六、沥青混合料压实质量密度现场测定方法本试验方法为蜡封称重法(或直接称重法)适用于形体不规则的块状试件测定其单位密度，对沥青混合料面层测定其压实后的实际密度，以检验碾压密度达到的程度。(一 )蜡封法：1.仪器设备：(1)台秤：秤量 10kg，感量 5g。(2)石蜡;(3)细绳： (质轻、均匀、拉强);(4)其他：试验用的盘、刷、盛水桶、电炉等。2.操作步骤：(1)将路面
13、上打下的试件(以 15cm20cm 正方体为宜 )清除底部与基层粘连的部分，修正试件体形，用刷子细心刷去试件上分散的颗粒及尘土;(2)秤出试件质量为 m;(3)将石蜡加热至熔点呈液化状，用细线系住于试件浸入石蜡中，使试件表面覆盖一薄层严密的石蜡(以防止水浸入为度)如蜡模上有气泡，需用热针刺破，再用石蜡填充针孔。涂平孔口;(4)待蜡试件冷却后，称质量为 m1;(5)将蜡封试件的细绳系于台称一端，使其浸浮在盛水桶内，注意试件不要接触桶壁，称出绪封试件在水中质量为 m2;(6)同一试件进行 23 次平行试验，取其算术平均值。3.计算公式： 式中 pw试验用水的质量密度，采用 1g/cm;pn试验用的
14、石蜡的质量密度，采用 0.92g/cm。(二 )直接称重法：当试件表面较密实时，可用直接称重法，即不须涂覆石蜡但操作方法同上。计算公式：式中 m2不涂石蜡的试件在水中的质量。附录五 本标准常用法定计量单位名称符号及换算系数量的名称法定单位与公制单位近似换算关系附注名称符号长度千米(公里)km 与公制单位相同米 m 与公制单位相同厘米 cm 与公制单位相同毫米 mm 与公制单位相同面积平方米 m2 与公制单位相同平方厘米 cm 与公制单位相同平方毫米 mm 与公制单位相同质量克千克(公斤)gkg 与公制单位相同力吨千牛(顿)tkN1kN=0.1tf=100kgf重力牛(顿)N1N=0.1kgf时
15、间秒 s分 min小时 h密度 g/cm击实功 kJ/m1kgfm=9.80665J压力兆帕斯卡 MPa1kgf/cm=0.098MPa附录六 本标准用词说明一、为便于在执行本标准条文时区别对待，对于要求严格程度不同的用词说明如下：1.表示很严格，非这样作不可的：正面词采用“ 必须”;反面词采用“ 严禁” 。2.表示严格，在正常情况下均应这样作的：正面词采用“ 应”;反面词采用“ 不应” 或 “不得”。3.表示允许稍有选择，在条件许可时，首先应这样作的：正面词采用“ 宜” 或“可”;反面词采用“ 不宜” 。二、条文中指明必须按其他有关标准执行的写法为：“应按执行” 或“应符合的要求(或规定 )”。非必须按所指定的标准执行的写法为“ 可参照的要求(或规定)” 。文章来源：中顾法律网 (免费法律咨询，就上中顾法律网）
