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哪些因素會影響馬歇爾穩定度試驗儀的結果

更新時間:2025-07-17      點擊次數:125
  馬歇爾穩定度試驗儀用于評估瀝青混合料的抗塑性變形能力,其測試結果受多種因素影響。以下從原材料性質、試件制備、試驗條件、儀器性能及操作流程等方面,對主要影響因素進行系統分析:
  一、原材料性質
  1. 瀝青類型與用量
  - 瀝青類型:針入度較高的瀝青(如改性瀝青)通常具有更好的柔韌性,能提高混合料的抗變形能力,表現為穩定度流值增大。例如,改性瀝青的馬歇爾穩定度曲線在峰值后變形更緩慢,流值更高。
  - 瀝青用量:瀝青用量過多會導致混合料黏聚力下降,穩定度降低;用量過少則難以包裹集料,脆性增加。需通過配合比設計優化瀝青用量,確保穩定度與流值平衡。
  2. 集料級配與性質
  - 級配類型:連續級配(如AC系列)與間斷級配(如AM系列)的混合料,其密實度和內摩擦角不同,直接影響穩定度。例如,粗骨料占比高的級配可能因空隙率過大導致穩定度偏低。
  - 集料質量:集料的抗壓強度、表面紋理及吸水性會影響混合料的力學性能。劣質集料可能導致局部應力集中,降低穩定度。
  二、試件制備
  1. 試件高度與密度
  - 標準試件高度為63.5±5mm,若高度偏離要求,會導致壓實功差異,影響密度和穩定度。例如,試件過高時,下部可能壓實不足,導致穩定度測值偏低。
  - 毛體積密度的控制至關重要,密度不均勻會使荷載分布不均,引入誤差。
  2. 擊實次數與壓實功
  - 擊實次數直接影響混合料的密實度。擊實不足時,空隙率較大,穩定度偏低;過度擊實則可能破壞集料棱角,降低內摩擦作用。
  - 不同試驗方法(如標準擊實、重型擊實)的壓實功差異需通過對比試驗校正。
  三、試驗條件
  1. 溫度控制
  - 試驗溫度顯著影響瀝青黏度。高溫下瀝青變軟,混合料抗變形能力下降,穩定度降低;低溫時瀝青變脆,流值減小。
  - 需根據工程所在地氣候條件設定試驗溫度(通常為60℃),并控制恒溫箱波動在±0.5℃內。
  2. 加載速率
  - 加載速率過快可能超過混合料的蠕變適應能力,導致穩定度測值偏高;速率過慢則延長試驗時間,可能引入環境干擾。
  - 一般要求加載速率為50±5 mm/min,且需在接近峰值時持續加載以捕捉完整荷載-變形曲線。
  四、儀器性能
  1. 加載系統精度
  - 加載桿的垂直度誤差需小于0.1mm,否則會產生附加彎矩,導致試件受力不均。
  - 荷載傳感器的分辨率應達0.01kN,以確保穩定度數值的精確性。
  2. 變形測量裝置
  - 流值測量依賴變形傳感器的精度,需定期校準位移傳感器(如LVDT)的線性度。
  - 對于改性瀝青混合料,傳統流值判定方法可能失效,需結合全程變形曲線分析。
  五、操作與數據處理
  1. 操作規范性
  - 部件安裝時需確保上下表面水平,否則加載時會產生偏心應力。
  - 加載過程中應連續施力,避免中途停頓導致應力松弛。
  2. 數據判讀與修正
  - 穩定度取值需結合荷載-變形曲線,部分混合料(如SMA)可能在峰值后仍保持較高承載力,需通過曲線后段特征綜合判斷。
  - 流值的界定需考慮曲線斜率變化,而非機械依賴固定變形量。
  六、環境與維護
  1. 環境濕度:高濕度環境可能導致瀝青混合料吸濕,改變其性能。
  2. 儀器維護:需定期檢查加載絲桿潤滑性、傳感器漂移及模具磨損情況。
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