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本方法适用于马歇尔稳定度仪测定沥青混合料的热稳定性和进行沥青混合料的配合比设计。
粗粒式沥青混凝土混合料的试验可采用替代法或直接法。
替代法系将矿料中大于25毫米的部分（重量计）以15～25毫米的石料替代后做马歇尔稳定度试验的方法。
直接法系直接用粗粒式沥青混凝土混合料做马歇尔稳定度试验。但应增加平行试件数量（至少6个），测定试件密度时宜采用蜡封法。
（一）仪器及用具
1.马歇尔稳定度仪见附图 5
（1）加荷设备：一台，最大荷载约30千牛，加荷时用马达或人工驱动，加荷速度为每分钟50±5毫米（如为人工操作，每秒转动摇把二次）。
（2）测力计：一个可采用应力环或压力传感器安装在加荷设备的框架与加荷压头之间，容量为30千牛，精确度为 100 牛。测力计上部固定在加荷设备的框架上，下部安装有圆柱形压头，将荷载传递给加荷压头，中间装有百分表。
（3）加荷压头：一副，由上下两个圆弧压头组成。压头的内侧需经过精细的加工，曲度半径为50.8毫米，并淬火硬化。下弧形压头固定在一圆形钢板上，并附有两根导棒，上弧形压头附有球座和二个导孔。当两个压头扣在一起时，下压头导棒恰好穿入上压头的导孔内，并能使上压头圆滑地上下移动。
（4）钢球：一个，直径16毫米，试验时放置在球座上。
（5）流值计：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0.01厘米。
附图5 马歇尔稳定度仪
2.试模：至少三组，每组包括内径101.6毫米，高87毫米的圆筒、套环和底板各一个。
3.击实仪：1套，手动击实仪由击实棒和击实台组成。金属击实锤重4.53千克，落高45.7厘米，击实锤能沿守向棒自由落下。击实台用四根型钢把20×20×20厘米的硬木墩固定在混凝土底板上，木墩上面放置一块30×30×2.5厘米的钢板。
也可采用电动击实仪，但必须保证产生与手动击实仪有同样的击实效果。
4.脱模器：1 套，手动或电动脱模器。
5.烘箱：二台，大、中型各一台，附有温度调节器。
6.拌和设备：采用能保温的试验室用小型拌和机。也可采用人工拌和盘（锅）和铁铲等等。
7.恒温水槽：一个，附有温度调节器，容积最少能放置一组（至少四个）试件。
8.其它：电炉或煤气炉、沥青熔化锅、台秤（容量5千克以上）、筛子、温度计（200℃）、刀子、滤纸、手套、水桶、蜡笔、记录纸等。
（二）准备工作
1.将过筛、洗净的石料及砂和石粉等置105～110℃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（比重）、矿料颗粒组成。
2.将沥青材料脱水加热至120～150℃（石油沥青）或90～110℃（煤沥青）。
按照各种矿料在混合料中所占的配合比例，分组称量（一般一组3～4个试件或一个试件）所需要的材料，置于盘中放入烘箱中加热至140～160℃（石油沥青）或90～110℃（煤沥青）后备用。必要时，可将石料筛分成不同粒径部分配合使用。
3.将全套试模、击实座等置烘箱中加热至130～150℃（石油沥青）或90～110℃（煤沥青）后备用。
（三）试件制备
1.将已经加热的矿料从烘箱中取出，迅速放入拌和机或拌盘（锅）中继续加热拌匀，摊开后加入需要数量的热沥青，迅速地拌和均匀，至无花白料为止。拌和过程中应注意加热不致过高，并使混合料保持在温度130～140℃（石油沥青）或90～110℃（煤沥青）范围内。
2.称取拌好的混合料（以四分法取一份）约1200克，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、加盖预热的击实座，再把装有击实锤的导棒插入击实座内，然后将击实锤从45.7厘米的高度按规定自由下落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，将装有试件的试模在空气中冷却到室温。试模不足周转时也可放在冷水中 3 ～ 5 分钟迅速冷却。
5.用脱模器脱模取出试件。
6.压实后试件的高度应为6.35±0.13厘米。如试件高度不符合要求时，可按式（附 5 .1 ）调整热混合料的用量。
7.将试件仔细地放置在平滑的台面上，在室温下静置过夜。
（四）试验步骤
1 .量测试件的高度
用卡尺量取试件的高度，至少取圆周等分四个点的平均值，作为试件的高度值，准确至0.01厘米。
2.测定试件的密度
先在天平上称试件在空气中的重量，然后称其在水中的重量，注意如脱模时用水冷却的试件应先用电风扇吹干，让水蒸发后才能称见在水中重量（如试件空隙率较大时应采用蜡封法），准确至0.1克。并按式（附5.2或5.3）计算试件的密度。
或
式中 D M ——试件密度（克/厘米 3 ）；
m ——试件在空气中重（克）；
m 1 ——试件在水中重（克）；
m 2 ——封蜡后试件在空气中重（克）；
m 3 ——封蜡后试件在水中重（克）；
d P ——蜡的相对密度（比重）；
r W ——常温水的密度（1 克/厘米 3 ）。
3.测定试件的稳定度
（1）将测定密度后的试件置60±1 ℃（石油沥青）或37.8±1 ℃（煤沥青）的恒温水槽保持最少30分钟。试件应架起离容器底部不小于 5 厘米。
（2）将上、下压头内面拭净，必要时在导棒上涂少许机油，使上压头能自由滑动。从水槽中取出试件将表面水擦干后放在下压头上，再盖上上压头，然后移到加荷设备的平台上。
（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，并对准测力计下的压头，然后调整测力计的零点。
（5）开动加荷设备，使试件承受荷载，加荷速度为每分钟50±5毫米。当达到最大荷载的瞬间，读取读数，并同时读记流值表的数值。
（6）从恒温水槽中取出试件至测出最大荷载值，不应超过30秒。
（7）测定试件浸水后的稳定度。
将测定密度的试件置60±1℃（石油沥青）或37.8±1℃（煤沥青）的恒温水中保持48小时，然后按1～5项操作测定其稳定度和流值。
（五）试验结果整理和报吿
1.试件的稳定度和流值
（1）根据测力计标定曲线，将测力计读数换算为荷载值，即试件的稳定度，以牛顿计。
（2）根据流值计中的读数，即为试件的流值，以 0.01 厘米计。
（3）对从路上钻取的试件芯样如试件高度与要求高度出入较大，则稳定度须按下表所列修正系数加以修正。
稳定度随试件高度变化的修正系数
附表 5.1
（4 ）计算试验结果的平均值。
2.试件的理论密度
试件的理论密度按式（附5.4）计算：
式中 D t ——理论密度（克/厘米 3 ）；
W 1 …… W n ——各种矿料的配合比（矿料总和为100%）；
W ' 1 …… W ' n —各种矿料的配合比（矿料与沥青之和为100 %）；
d 1 …… d n ——各种矿料的相对密度（比重）；
W a ——沥青用量（沥青与矿料重量比）（%）；
W ' a ——沥青用量（沥青与全部混合料的重量比）（%）；
d a ——沥青的相对密度（比重）；
r n ——常温水的密度（1克/厘米 3 ）。
3.试件中沥青的体积百分率
试件的沥青体积百分率按式（附5.5）计算：
式中 V a ——沥青的体积百分率（%）；
W a ——沥青用量（%）；
d a ——沥青的相对密度（比重）；
D a ——试件的实测密度（克/厘米 3 ）。
4.试件的空隙率
试件的空隙率按式（附5.6）计算：
式中 V v ——试件空隙率（%）；
D M ——实测密度（克/厘米 3 ）；
D t ——理论密度（克/厘米 3 ）。
5.试件中矿料的空隙率
试件矿料的空隙率按式（附5.7）计算；
式中 V m a —试件中矿料的空隙率（%）；
V a ——试件中沥青体积的百分率（%）；
V V ——试件的空隙率（%）。
6.试件的沥青饱和度
试件的沥青饱和度按式（附5.8）计算：
式中 V f A —试件的沥青饱和度（%）；
V a ——试件中沥青体积的百分率（%）；
V V ——试件的空隙率（%）。
7.试件的马歇尔模数
试件的马歇尔模式（附5.9）计算：
式中
T
——试件的马歇尔模式（牛
厘米）；
S ——试件的稳定度（牛）；
P ——试件的流值（1 /100厘米）。
8.试件的残留稳定度
试件的残留稳定度按式（附5.10）计算：
式中 S O ——试件的残留稳定度（%）；
S 1 ——试件的稳定度（牛）；
S 2 ——试件浸水48小时后的稳定度（牛）。
沥青混合料马歇
尔稳定度试验记录
