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马歇尔试验测沥青混合料强度和稳定性,看路用性能如何!

马歇尔试验是评价沥青混合料路用性能最常用和最基本的方法之一。通过该试验可以同时测定沥青混合料的强度和稳定性,从而综合评估其性能。

1. 强度 (Strength): 马歇尔强度主要通过马歇尔稳定度 (Marshall Stability) 来衡量。在规定的温度和加载速度下,将标准马歇尔试件破坏时所需的最大荷载。稳定度越高,表明沥青混合料抵抗荷载破坏的能力越强,即其抗变形能力或抗车辙能力越好。高稳定度通常意味着混合料内部结构更稳定,沥青与集料之间的粘附性较好。

2. 稳定性 (Stability): 这个概念在马歇尔试验中主要体现在流值 (Flow) 上。在施加破坏荷载(即达到马歇尔稳定度时的荷载)时,试件变形的垂直位移量(以0.1mm为单位)。流值反映了沥青混合料在达到破坏强度时的塑性变形或抗裂性能。流值过小,说明混合料太硬,容易产生收缩开裂;流值过大,则说明混合料太软,抗变形能力差,容易产生永久变形(车辙)。理想的沥青混合料应具有足够的稳定度(高强度)和适宜的流值(控制塑性变形),即达到良好的“强度-塑性”平衡。

综合评估路用性能:

马歇尔试验通过稳定度和流值两个指标,综合评价沥青混合料的路用性能:

抗车辙能力: 主要与马歇尔稳定度相关,稳定度越高,抗车辙性能越好。

抗开裂能力: 主要与流值相关,流值适中(不过大也不过小)有利于抵抗开裂。

水稳定性: 通常通过冻融劈裂试验等与马歇尔试验结合进行评价,以评估沥青混合料在水损害作用下的强度保持能力。

空隙率 (Air Voids): 通过量测试件表观密度和毛体积密度计算得出,是评价沥青混合料耐久性(如防止水损害、提供足够空气渗透性以减少车辙)的关键指标。合适的空隙率有利于平衡强度、耐久性和低温性能。

结论:

通过马歇尔试验获得的稳定度、流值以及空隙率等指标,可以全面评价沥青混合料的强度、抗变形能力、抗开裂能力和耐久性等关键路用性能。这些指标共同决定了沥青混合料在道路使用中的表现,如是否容易产生车辙、开裂等病害,以及其使用寿命。然而,马歇尔试验是一种室内小型试件的试验方法,其结果与实际道路使用条件可能存在差异,因此常作为配合其他更复杂的试验和现场性能评价方法使用。