沥青混合料的马歇尔稳定度检测方法和设备改进 -开题报告

沥青混合料马歇尔稳定度检测包括标准马歇尔试验、浸水马歇尔试验及真空保水马歇尔试验，以进行配合比设计或沥青路面施工质量检验。浸水马歇尔稳定度试验共检验沥青混合料受到水损害时抵抗剥落的能力，并检验配合比设计的可行性。

标准马歇尔试验方法为采用标准击实法成型的马歇尔试件。一组试件数量不得少于4个，测量试件的直径及高度，用卡尺测量试件中部的直径，用马歇尔试件高度测定器或用卡尺在十字对称的4个方向量测离试件边缘10mm处的高度，并以其平均值作为试件的高度，如试件高度不符合63.5mm±1.3mm或95.3mm±2.5mm要求或两侧高度差大于2mm，试件应作废。马歇尔试验变异性与试件的成型高度关系很大，尤其是空隙率可能相差较大，所以要很好地控制试件高度，对不符合要求的一定要剔除并重新制作。

由于路面材料存在明显的非线性，加载速率对稳定度试验结果影响较大，稳定度试验宜采用快速加载模式，加载速度为50mm/min±5mm/min。

浸水马歇尔试验方法与标准马歇尔试验方法不同之处，时间在已达规定温度恒温水槽中的保温时间为48h，实践证明除非是酸性石料，用此法很难达到要去，后权威组织推荐将试件进入25℃水中达7d后进行马歇尔试验，测量马歇尔稳定度的降低和体积变化，以此评价水对混合料的影响，但是浸水7d过于麻烦，实际上该方法已经被真空保水马歇尔试验取代。

真空保水马歇尔试验将试件放入真空干燥器中，关闭进水胶管，开动真空泵，使干燥器的真空度达到97.3kPa，维持15min；然后打开进水胶管，靠负压进入冷水使试件全部浸入水中，浸水15 min后恢复常压，取出试件再放入已达规定温度的恒温水槽中保温48h。

采用自动马歇尔试验，将计算机采集的数据绘制成压力和试件变形曲线，在切线方向延长曲线与横坐标相交于O1，将O1作为修正原点，从O1起量取相应于荷载最大时的变形作为流值（FL）,以mm计，最大荷载为稳定度（MS）,以KN计。

马歇尔试验仪的加工质量应引起注意，如有的仪器在试件和压头之间出现透亮的孔隙，即试件和压头不密实的情况较多，从而使得开始试验时荷载尚未增加，流值计已经出现较大的变形，需要进行原点修正。在工程上又是出现荷载-变形曲线的顶部很平坦的现象，即荷载增加很小，变形却持续不断增大，致使对应于最大荷载（稳定度）处的变形（流值）很大，这里可以采用最大荷载的98%对应的变形值作为流值。

当集料最大公称直径小于或等于26.5mm时，宜采用φ101.6mm×63.5mm的标准马歇尔试验，试验仪最大载荷不得小于25KN,读数准确到0.1KN。当集料最大公称直径大于26.5mm时，宜采用φ152.4mm×95.3mm的大型马歇尔试验，试验仪最大载荷不得小于50KN,读数准确到0.1KN，现在已经取消了替代法。

检测设备分手工和自动，对于高速公路和一级公路的沥青混合料宜采用自动马歇尔试验仪。自动马歇尔试验仪一般应具备控制装置、记录荷载-位移曲线，自动测定载荷与试件的垂直变形，能自动显示和存储或打印试验结果等功能。

试验标准要求粘稠石油沥青或烘箱养生过的乳化沥青混合料恒温水槽控温准确到60℃±1℃，对煤沥青混合料为33.8℃±1℃，对空气养生的乳化沥青或液体沥青混合料为25℃±1℃温度计分度值1℃。试验时将试件置于已达规定温度的恒温水槽中保温，保温试件对标准马歇尔试件为30～40min，对大型马歇尔试件为45～60min。将马歇尔试验仪的上下压头放入水槽或烘箱中达到同样的温度。

   另外恒温水槽，控温准确到1℃，深度不小于150mm，真空保水容器包括真空泵及真空干燥器以及烘箱。

采用自动马歇尔稳定度试验仪进行测量，它与人工手动试验相比，排除了众多人为干扰因素，使试验条件更接近规程标准。但由于各类传感器已固定安装在试验用压头上，试验时不能将压头从试验箱上拆下，因此目前该试验放弃了对试验压头的温度控制，使试验的温度条件未达到规程要求。在分析、讨论的基础上，确定了温度对马歇尔稳定度试验数据的影响，并介绍了一种新设计的试验装置，该装置除了保留原有试验仪的各项功能，还增加了压头温度测控部分，使测量数据更接近真值。并对实测数据进行了分析和处理。从实测结果的分析得出：该试验装置能够达到目前常用自动马歇尔稳定度试验仪的各项测量水平，增加的温度测控部分基本满足规程要求。由此，可以得出该试验装置测试的数据更加符合T0709-2000沥青混合料马歇尔稳定度试验规程。

稳定度随着盐度增加、浸泡时间增加，呈现出一定的下降趋势；橡胶粉掺量的增加可以抑制盐度侵蚀；橡胶粉细度对盐度的影响不明显。

二、^范文提纲

1．问题的提出

1.1 沥青混合料的马歇尔稳定度检测方法

1.2 配套的检测仪器的特点

1.2 影响稳定度正确性的因素

2.本研究方案的应用

2.1 针对影响稳定度正确性的方法改进

2.2针对影响稳定度正确性的检测仪器改进

3.具体实施例

3.1 改进的试验步骤

3.2 应用的具体案例场景(结合图片)

4.总结

4.1 推广的可行性和前景

三、参考文献

【1】 杭州鑫高科技有限公司 微机控制马歇尔稳定度试验仪使用说明书

【2】 杭州鑫高科技有限公司 EPC嵌入式测控系统使用说明书

【3】 T0709-2011《沥青混合料马歇尔稳定度试验》，国家强制规范

【4】《纤维增强型沥青混合料马歇尔稳定度及劈裂试验研究》，田华，山西交通科技 2010年01期

【5】《沥青混合料马歇尔稳定度试验测量结果不确定分析》，王晖，科技视界，2014年15期

【6】《带温控的马歇尔稳定度试验方法的研究》，马秋馥，苏州大学2007年硕士学问^范文

【7】《沥青混合料马歇尔稳定度试验方法》，丁伟，城市建设理论研究2012（18）

【8】《沥青混合料马歇尔稳定度试验仪的作用及校正方法》，梁栋，品牌与标准化，2014年

【9】《基于ADuC845的沥青混合料马歇尔稳定仪控制系统设计》，马东，西安建筑科技大学，2011年

【10】《沥青混合料马歇尔稳定度与级配曲线特性关系的研究》，谭忆秋等，公路，2008年8期

【11】《盐度、湿度影响下橡胶粉沥青混合料马歇尔稳定度影响分析》，尹明干等，公路工程，2014年第3期

【12】《沥青混合料马歇尔稳定度试验测试软件系统的设计》，李湘江等，机械与电子，2004年第3期