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馬歇爾試驗標準

2.儀器設備操作規程2.1馬歇爾穩定度儀:2.1.1開機預熱十分鐘後,即可開始試驗。2.1.2將測定密度後的試件置於恒溫水槽中至少保持30分鐘。2.1.3將試件夾頭內表面拭凈,在夾頭的導向桿上塗少量機油使之潤滑。2.1.4從水槽中取出試樣放在夾頭上,再將上夾頭相對放在試件上,然後壹起放在儀器的托盤中心位置。2.1.5放好試件,按“啟動”鍵,加荷設備開始做加荷操作,當試件受壓時,顯示器顯示試件受壓的加荷過程,當確認達最大壓力時,自動停止加荷並卸載,顯示器顯示“穩定度”及“流值”。2.1.6開起壓頭,取出試件。2.1.7 試驗結束後,壹定要將儀器上殘留的水擦幹,以防儀器生銹。2.1.8試驗過程中,對試件要輕拿輕放避免試件受到損壞。2.1.9要佩帶防熱的橡膠手套,以防燙傷。2.2馬歇爾自動擊實儀2.2.1接通電源,檢查儀器設備是否完好;2.2.2設定次數;2.2.3試驗完畢清理儀器,保持整潔。 3.環境條件無具體要求。4.檢測工作程序及樣品處置4.1樣品處置程序委托送樣或現場取樣→樣品編號→樣品區→從待檢樣品區取樣品→試驗室進行樣品試驗/檢測→樣品試驗/檢測完畢→剩余樣品放入已檢樣品區按規定集中處理→完畢4.2檢測工作程序4.2.1馬歇爾穩定度:準備好試樣並稱重→進行馬歇爾擊實試驗→試件浸水保溫→馬歇爾穩定度試驗→進行原始記錄數據的處理4.2.2浸水馬歇爾試驗:準備好試樣並稱重→進行馬歇爾擊實試驗→試件分組→試件浸水保溫→馬歇爾穩定度試驗→進行原始記錄數據的處理4.2.3真空飽水馬歇爾試驗:準備好試樣並稱重→進行馬歇爾擊實試驗→真空飽水→放入恒溫水浴保溫→馬歇爾穩定度試驗→進行原始記錄數據的處理4.3 操作過程4.3.1試驗準備4.3.1.1采集試樣:試驗數量宜不少於試驗用量的2倍,按現行規範規定馬歇爾試驗、抽提試驗篩分不少於12kg,壹般取樣量是20kg,對於仲裁試驗還應保留壹份有代表性試樣,直到仲裁結束。取樣時應進行隨機取樣,當以檢查拌和樓為目的時,應從拌和機壹次放料的下方或提升鬥中取樣,不得多次取樣混合後使用。當評定混合料質量為目的時,必須分幾次取樣,拌和均勻後作為代表性試樣。對熱拌瀝青混合料每次取樣時,都必須用溫度計測量溫度,準確至1℃。①在瀝青混合料拌和廠取樣:在拌和廠取樣時,宜用專用的容器(壹次可裝5kg–8kg)裝在拌和機卸料下方,每放壹次料去壹次樣,順次裝入試樣容器中,每次倒在清潔幹凈的平板上,連續幾次取樣,混合均勻,按四分法取樣至足夠數量。②在瀝青混合料運料車上取樣:宜在汽車裝料壹半後開出去於汽車車箱內,分別用鐵鍬從不同方向的3個不同高度處取樣,然後混在壹起用手鏟適當拌和均勻,取出規定數量。當車到達施工現場後取樣,應在卸掉壹半後將車開出去從不同方向的3個不同高度處取樣。宜從3輛不同的車上取樣混合使用。③在道路施工現場取樣:在攤鋪後未碾壓前於攤鋪寬度的兩側1/2-1/3位置處取樣,用鐵鍬將攤鋪層的全部厚度鏟出,但不得將攤鋪層下的其它層料鏟入,每攤鋪壹車料取壹次樣,連續3車取樣後,混合均勻按四分法至足夠數量。對現場制件的細粒式瀝青混合料,也可在攤鋪機經螺旋撥料桿拌勻的壹端壹邊前進壹邊取樣。④對於乳化瀝青取樣,宜在乳化瀝青破乳水分蒸發後裝袋,對袋裝常溫瀝青混合料亦可直接從儲存的混合料中隨機取樣,取樣袋數不少於3袋,使用時將3袋混合料倒出作適當拌和,按四分法取出規定數量試樣。⑤對於液體瀝青常溫瀝青混合料的取樣,當用汽油稀釋時,必須在溶劑揮發後方可封袋保存。當用煤油或柴油稀釋時,可在取樣後裝袋保存,保存時應特別註意防火安全,其余與熱拌混合料相同。⑥對於從碾壓成型的路面取樣,隨機選取3個以上不同地點,鉆孔、切割或刨取混合料至全厚度,仔細清除雜物及不屬於壹層的混合料,需重新制作試件時,應加熱拌勻按四分法取樣至足夠數量。⑦試樣的保存和處理:熱拌熱鋪瀝青混合料試樣需送至中心試驗室或質量檢測機構做質量評定且二次加熱會影響試驗結果(如車轍試驗)時,必須在取樣後趁高溫立即裝入保溫桶內,送試驗室立即成型試件,試件成型溫度不得底於規定要求。熱混合料需要存放時,可在溫度下降至60℃後裝入塑料編織袋內,紮緊袋口,並宜低溫保存,應防止潮濕、淋雨等,且時間不要太長。⑧在進行瀝青混合料質量檢驗或進行物理力學性質試驗時,由於采集的熱拌混合料試樣溫度下降或稀釋瀝青溶劑揮發結成硬塊已不符合試驗要求時,用烘箱加熱重塑,但只容許加熱壹次,不得重復加熱。但烘箱加熱時間不宜超過4h。4.3.1.2對於送樣:當試樣已冷卻結快或系從路上鉆取的芯樣時,應置微波爐或烘箱內加熱(石油瀝青不高於100℃,煤瀝青不高於80℃,使之呈松散狀態,但不得用錘打碎)4.3.2成型馬歇爾擊實試件4.3.2.1成型馬歇爾試件:1)確定制作瀝青混合料試件的拌和與壓實溫度(1)測定瀝青的運動粘度,繪制粘溫曲線。當使用石油瀝青時,以運動粘度為(170±20)mm2/s時的溫度為拌和溫度以(280±30)mm2/s時的溫度為壓實溫度。亦可用賽氏粘度計測定賽波特粘度,以(85±10)s時的溫度為拌和溫度;以(140±15)s時的溫度為壓實溫度。當缺乏運動粘度測定條件時,試件的拌和與壓實溫度可下表選用,並根據瀝青品種和標號作適當調整,針入度小、稠度大的瀝青取高限,針入度大、稠度小的瀝青取低限,壹般取中值。 瀝青混合料拌和及壓實溫度參考表 瀝青種類拌和溫度(℃)壓實溫度(℃)瀝青種類拌和溫度(℃)壓實溫度(℃)石油瀝青130-160110-130煤瀝青90-12080-110(2)將各種規格的礦料在105℃±5℃的烘箱中烘幹至恒重(壹般不少於4-6h)。根據需要,可將粗細集料過篩後,用水沖洗再烘幹備用。(3)分別測定不同粒徑細集料及填料(礦粉)的表觀密度並測定瀝青的密度。(4)將烘幹分級的粗細集料按每個試件設計配比組成要求稱其質量,在壹金屬盤上混合均勻。礦粉單獨加熱,置烘箱中預熱至瀝青拌和溫度以上約15℃(石油瀝青通常為163℃)備用。壹般按壹組試件(每組3-6個)備料,但進行配合比設計時宜壹個壹個分別備料。(5)將瀝青試樣用電熱套或恒溫烘箱熔化加熱至規定的瀝青混合料拌和溫度備用。(6)用沾有少許黃油的棉紗擦凈試模、套筒及擊實座等,並置於100℃左右烘箱中加熱1h備用。2)混合料拌制(1)將瀝青混合料拌和機預熱至拌和溫度以上10℃左右備用。(2)將每個試件預熱的粗細集料置於拌和機中,用小鏟適當混合後加入需要數量的已加熱至拌和溫度的瀝青。開動拌和機,攪拌1-1.5min,然後暫停拌和,加入單獨加熱的礦粉,繼續拌和均勻為止,並使瀝青混合料保持在要求的拌和溫度範圍內。標準的總拌和時間為3min。3)試件成型 將拌好的瀝青混合料均勻稱取壹個試件所需的用量(約1200g)。當壹次拌和幾個試件時,宜將其倒入經預熱的金屬盤上,用小鏟拌和均勻分成幾份,分別取用。 從烘箱中取出預熱的試模及套筒,用沾有少許黃油的棉紗擦試套筒、底座及擊實錘底面,將試模裝在底座上(也可墊壹張圓形的吸油性小的紙)。按四分法從四個方面用小鏟將混合料鏟入試模中,用插刀沿周邊插搗15次,中間10次。插搗後將瀝青混合料表面整平成凸弧面。 插入溫度計,至混合料中心附近,檢查混合料溫度。 待混合料溫度符合要求的壓實溫度後,將試模連同底座壹起放在擊實臺上固定(也可在裝好的混合料上墊壹張吸油性小的圓紙),再將裝有擊實及導向棒的壓實頭插入試模中,開啟馬達(或人工)將擊實錘從457mm的高度自由落下擊實規定的次數(75、50或35次)。 試件擊實壹面後,取下套筒,將試模掉頭,裝上套筒,然後以同樣的方式和次數擊實另壹面。 試件擊實結束後,如上下面墊有圓紙,應立即用鑷子取掉,用卡尺量取試件離試模上口的高度,並由此計算試件高度。如高度不符合要求時,試件應作廢,並按下式高速試件的混合料數量,使高度符合(63.5±1.3)mm的要求:式中:q──調整後瀝青混合料用量,g; q0──制備試件的瀝青混合料實際用量,g; h0──制備試件的實際高度,mm。 (7)卸去套筒和底座,將裝有試件的試模橫向放置,冷卻至室溫後,置脫膜機上脫出試件。將試件仔細置於幹燥潔凈的平面上,在室溫下靜置過夜(12h以上)供試驗用。4.3.3試驗步驟:A、馬歇爾穩定度1) 用卡尺(或試件高度測定器)測量試件直徑和高度(如試件高度不符合63.5mm±1.3mm要求或兩側高度差大於2mm時,此試件應作廢),並按壓實瀝青混合料物理性質作業指導書的方法測定試件的物理指標。2) 將恒溫水槽(或烘箱)調節至要求的試驗溫度,對粘稠石油瀝青或烘箱養生過的乳化瀝青混合料為60℃±1℃,對煤瀝青混合料為33.8℃±1℃,對空氣養生的乳化瀝青或液體瀝青混合料為25℃±1℃,將試件置於已達規定溫度和恒溫水槽(或烘箱)中保溫30-40min。試件應墊起,離容器底部不小於5cm。3) 馬歇爾試驗儀的上下壓頭放入水槽(或烘箱)中達到同樣溫度,將上下壓頭從水槽(或烘箱)中取出拭幹凈內面。為使上下壓頭滑動自如,可在下壓頭的導棒上塗少量黃油,再將試件取出置於下壓頭上,蓋上上壓頭,然後裝在加載設備上。4) 將流值測定裝置安裝於導棒上,使導向套管輕輕地壓住上壓頭,同時將流值計讀數調零。將穩定度調零。5) 啟動加載設備,使試件受壓,加速速度為(50±5)mm/min。當試驗荷載達到最大值時,儀器自動停止加載,讀取屏幕顯示的荷載讀數和流值讀數(從恒溫水槽中取出試件至測出最大荷載值的時間,不應超過30s)。B、浸水馬歇爾試驗1)試件放入規定溫度的水槽中(60℃)中保溫48h,2)步驟同上述馬歇爾穩定度試驗。C、真空飽水馬歇爾試驗1) 試件先放入真空幹燥器中,關閉進水膠管,開動真空泵,使幹燥器的真空度達到98.3KPa以上,維持15min,然後打開進水膠管,靠負壓進入冷水流使試件全部浸入水中,浸水15min後恢復常壓,取出試件再放入規定的溫度水槽中保溫48h。2) 步驟同上述馬歇爾穩定度試驗。 5.數據處理試驗結果和計算 (1)穩定度及流值由荷載測定裝置讀取的最大值即試樣的穩定度。以kN計。由流值計及位移傳感器測定裝置讀取的試件垂直變形,即為試件的流值FL,以0.1mm計。(2)馬歇爾模數試件的馬歇爾模數按下式計算式中:T──試件的馬歇爾模數,kN/mm; MS──試件的穩定度,kN; FL──試件的流值,0.1mm。(3)試件的浸水殘留穩定度按下式計算MSO──試件的浸水殘留穩定度,%MS1──試件浸水48h後的穩定度,kN(4)試件的真空飽水殘留穩定度按下式計算MS’O──試件的真空飽水殘留穩定度,%MS2──試件真空飽水後浸水48h後的穩定度,kN