沥青混合料最佳沥青用量马歇尔稳定度试验

一. 沥青混合料马歇尔试验沥青混合料马歇尔稳定度试验1.试验目的测定沥青混合料稳定度，为进行沥青混合料配合比设计，以及沥青路面施工质量检验。

2.试验仪具（1）沥青混合料马歇尔试验仪（图8-9）：对用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，用计算机或x-y记录仪记录荷载-位移曲线，并具有自动测定荷载与试件垂直变形的传感器、位移计，能自动显示和打印试验结果。

对标准马歇尔试件，试验仪最大荷载不小于25kn，读数准确度为100n，加载速率应保持50mm／min ±5mm／min。

钢球直径16mm，上下压头曲率半径为50.8mm。

图8-9沥青混合料马歇尔试验仪（2）恒温水槽：控温准确度为1℃，深度不少于150mm。

（3）真空饱水容器：由真空泵和真空干燥器组成。

（4）烘箱。

（5）天平：感量不大于0.1g。

（6）温度计：分度为1℃。

（7）卡尺。

（8）其他：棉纱、黄油。

3.试验方法（1）按照前述方法成型马歇尔试件，标准的马歇尔试件尺寸应符合直径101.6mm±0.2mm，高63.5mm±1.3mm的要求。

一组试件不得少于4个。

（2）测量试件直径和高度：用卡尺测量试件中部的直径，用马歇尔试件高度测定器或卡尺在十字对称的4个方向量测离试件边缘10mm处的高度，准确至0.1mm并取4个值的平均值作为试件的高度。

如试件高度不符合63.5mm±1.3mm要求或两侧高度差大于2mm 时，此试件应作废。

（3）将测定密度后的试件置于恒温水槽中，对于标准的马歇尔试件保温时间需30～40min。

试件之间应有间隔，并架起，试件离水槽底部不小于5cm。

恒温水槽的温度分别为：粘稠石油沥青混合料或烘箱养生的乳化沥青混合料温度为60℃±1℃，煤沥青混合料为33.8℃±1℃，空气养生的乳化沥青或液体沥青混合料为25℃±1℃。

（4）将马歇尔试验仪的上下压头放入水槽或烘箱中达到同样温度。

沥青混合料马歇尔稳定度试验检验细则编制：刘飞审核：张方批准：梅静实施日期：2016年06月20日1、目的为了更好的学习和掌握标准规定与试验方法，熟练操作仪器设备；确保试验的熟练性、准确性。

2、范围2.1本方法适用于马歇尔稳定度试验和浸水马歇尔稳定度试验，以进行沥青混合料的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（根据需要，也可进真空饱水马歇尔试验)供检验沥青混合料受水损害时抵抗剥落的能力时使用，通过测试其水稳定性检验配合比设计的可行性。

2.2本方法适用于按本规程T 0702成型的标准马歇尔试件圆柱体和大型马歇尔试件圆柱体。

3、依据标准JTG E20—2011 公路工程沥青及沥青混合料试验规程T 0709—2011 沥青混合料马歇尔稳定度试验4、仪具与材料技术要求4.1沥青混合料马歇尔试验仪分为自动式和手动式。

自动马歇尔试验仪应具备控制装置、记录荷载一位移曲线、自动测定荷载与试件的垂直变形，能自动显示和存储或打印试验结果等功能。

手动式由人工操作，试验数据通过操作者目测后读取数据。

对用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。

4.1.1当集料公称最大粒径小于或等于26.5mm时,宜采用ø101.6mm×63. 5mm 的标准马歇尔试件，试验仪最大荷载不得小于25kN，读数准确至O.lkN，加载速率应能保持 50mm/min ±5mm/min。

钢球直径16mm±0.05mm，上下压头曲率半径为50.8mm±0.08mm。

4.1.2当集料公称最大粒径大于26.5mm 时，宜采用ø152.4mm×95.3mm大型马歇尔试件，试验仪最大荷载不得小50kN，读数准确至 O.lkN。

上下压头的曲率内径为ø152.4mm ±0.2mm,上下压头间距19.05mm±0.1mm。

大型马歇尔试件的压头尺寸如图T 0709-1所示。

石油沥青及沥青混合料马歇尔稳定度试验一、取样方法从容器中取样时，按T0601-2000沥青取样方法取样，取样部位应按液面上、中、下位置各取规定数量。

进行沥青性质常规检验的取样数量为：粘稠或固体沥青不少于1.5kg ；液体沥青不少于1L ；沥青乳液不少于4L 。

一、 针入度测定(JTJ/T0604-2000)（一） 试验目的和意义针入度是反映沥青粘滞性的指标，是沥青牌号划分的主要依据之一。

（二） 主要仪器1、针入度仪：凡能保证针和针连杆在无明显摩擦下垂直运动，并能指示针贯入深度准确至0.1mm 的仪器均可使用，图28为仪器种类之一。

为提高测试精度，不同温度的针入度试验宜采用自动针入度仪进行。

2、盛样皿。

金属制，平底筒状，内径为（55±1）mm ，深（35±1）mm 。

3、温度计（0～50℃，分度0.1℃）、恒温水浴（容量不少于10L ，能保持温度在所需要的±0.1℃范围内）、平底玻璃皿（容量不少于1L ，深度不少于80mm ，内设一个不锈钢三腿支架，能使盛样皿稳定）、金属皿或瓷皿、筛（孔径0.3～0.5mm ）、秒表、砂浴等。

（三） 试验准备将沥青在（四） 12底玻璃皿510mm 初始值）及砝码合质量35s 4、5、（五） 12表17 针入度测定允许最大差值二、 延度测定（JTJ/T0605-2000）（一）试验目的和意义延度是反映沥青塑性的指标，是确定沥青牌号的依据 之一。

通过延度的测定，还可以了解沥青的抗变形能力。

（二）主要仪器设备1、 延度仪。

拉伸速度为（5±0.25）cm/min 。

2、 试模。

见图29。

3、温度计(0～50℃，分度0.1℃)、恒温水浴、金属皿或瓷皿、筛(0.3～0.5mm 孔径)、甘油、滑石粉、隔离剂、砂浴。

(三)试验准备1、 组装模具于金属板上，在底板和侧模的内侧面涂隔离剂。

2、 将沥青熔化脱水至气泡完全消除，然后将沥青试样自模的一端至另一端往返倒入，使试样略高于模具。

浅谈沥青混凝土路面施工中的沥青用量摘要：沥青混凝土路面施工质量涉及的面很广，影响因素很多。

其施工的关键之一是沥青用量的问题。

本文主要研究了沥青路面的沥青用量分析。

关键词：沥青混凝土路面沥青用量1.热拌沥青混合料最佳沥青用量的确定最佳沥青用量应按照《公路沥青路面施工技术规范》确定，热拌沥青混合料配合比设计采用马歇尔试验设计方法确定矿料级配及沥青用量。

以沥青用量为横坐标各项测定标准为纵坐标，绘制关系曲线图。

由相应于最大密度的沥青用量a1，相应于稳定度最大值的沥青用量a2及相应于规定空隙率范围的中值(或要求的目标空隙率)的沥青用量a3，计算三者的平均值作为最佳沥青用量的初始值OAC1，以各项指标均能符合沥青混合料技术标准的沥青用量范围的中值作为OAC2。

OAC1=(a1+a2+a3)／3OAC2=(OACmin+OACmax)／2检查O OAC1值是否界于OACmin与OACmax两值之间．否则调整配比。

由OAC1与OAC2综合决定最佳沥青用量OAC时，必须根据实践经验和公路等级、气候条件按下列步骤进行：一般可取OAC1与OAC2，的平均值作为最佳沥青用量OAC。

对于热区公路以及车辆渠化交通的高速公路、一级公路，可在OAC2与下限OACmin范围内决定，但不宜小于OAC2的0.5％。

对寒区公路及其他等级公路，最佳沥青用量可以在OAC2与上限值OACmax 范围内决定．但不宜大于OAC2的O．3％。

2.改进沥青含量试验的方法沥青含量试验目前一般采用《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052—2000)的T0722-1993即离心分离法，该方法是将沥青混合料浸泡在三氯乙烯中，通过离心抽提仪分离出沥青和矿料。

该方法操作简便易行唯一不足的是混入溶液中的少量矿粉数量难以精确测定从而影响沥青含量测定的准确性。

规范建议可用压力过滤器回收矿粉．当无压力过滤器时可采用燃烧法测定，甚至可以通过经验估计漏出的矿粉数量这些方法都有其缺陷，首先燃烧法取样数量太少，仅1Oml，而抽提液一般至少3000ml，一方面，由于矿粉在抽提液中的沉淀速度很快．尽管进行了充分搅拌，仍然难以保证10ml有充分的代表性，另一方面这1 Oml中所含矿粉教量测定结果稍有出入(如0.005g) ，就会导致整个抽提液矿粉数量出入1.5g．最终使沥青含量(以混合料1500g为例)偏差O.1％。

1、沥青混合料车辙试验方法（1）准备工作：在60℃下试验轮接地压强为0.70.05MPa。

用轮碾成型法制作车辙试验试块。

在试验室或工地制备成型的车辙试见其标准尺寸为300mm×300mm×50mm。

试件成型后，连同试模一起在常温条件下放置的时间不得少于12h。

对聚合物改性沥青混合料放置的时间以48h为宜。

（2）将试件连同试模一起，置于已达到试验温度（60±1）℃的恒温室中，保温不少于5h，也不得多于24h。

在试件的试验轮不行走的部位上，粘贴一个热电偶温度计控制试件温度稳定在（60±0.5）℃。

（3）将试件连同试模置于车辙试验机的试件台上；试验轮在试件的中央部位，其行走方向须与试件碾压方向一致。

开动车辙变形自动记录仪，然后启动试验机，使试验轮往返行走，时间约1h或最大变形达到25mm为止。

试验时，记录仪自动记录变形曲线及试件温度。

（4）从曲线上读取45min（t1）及60min（t2）时的车辙变形d1及d2，计算沥青混合料试件的动稳定度。

2、沥青混合料配合比设计方法沥青混合料配合比设计包括目标配合比设计、生产配合比设计和生产配合比验证等三个阶段，通过配合比设计决定沥青混合料的材料品种、矿料级配及沥青用量。

目标配合比设计：（1）、根据沥青混合料类型选择规范规定的矿料级配范围，确定工程设计级配范围（2）材料选择与材料准备（3）矿料配合比组成设计：矿料原始数据测定，图解法或计算机法确定比例。

（4）、马歇尔试验确定沥青混合料的最佳沥青用量按下列步骤：a、选5组沥青用量制备试样b、确定理论最大相对密度，测定测定物理力学指标c、绘制沥青用量与物理力学指标关系图，以沥青用量为横坐标，以视密度、空隙率、饱和度、稳定度、流值为纵坐标。

将试验结果绘制成沥青用量与各项指标的关系曲线。

由OAC1及OAC2综合决定最佳沥青用量OAC。

根据气候条件和交通特性调整最佳沥青用量。

（5）配合比设计检验：水稳定性检验、高温稳定性检验、低温抗裂性能检验、渗水系数检验等（6）提出配合比设计报告（包括材料品种、配比、矿料级配、最佳沥青用量）。

马歇尔实验确定最佳沥青用量基本方法马歇尔实验是确定沥青混凝土最佳用量的基本方法之一。

这篇文章将介绍马歇尔实验的原理和步骤，以及如何使用马歇尔实验确定最佳沥青用量。

一、马歇尔实验的原理和步骤马歇尔实验是由美国的巴尔的摩的约翰·马歇尔教授于20世纪20年代发明的。

其原理主要是通过模拟实际的应力和变形条件，来评估沥青混凝土在不同环境下的稳定性。

具体步骤如下：1. 准备试样：在温度为60-70℃的条件下，综合选取不同颗粒级别的沙石、矿渣、砾石等作为骨料，根据设计要求制备出要求质量的混凝土试块。

试块采用标准的模具制作，并在压力机上压实。

在试块中央开一个孔，沥青通过此孔进入试样。

2. 烘干试样：试样制成后应放在通风良好的地方，进行热室干燥，一般干燥温度控制在100℃-110℃之间，持续时间达24小时以上。

3. 模拟实验条件：将试样放在特定的沥青抗剪强度设备的夹具中，在一定的应力和变形条件下进行沥青混凝土稳定性检测。

此时会对试样施加一定的力量，模拟车辆在路面上通过时的压力，同时会进行多次重复加载，并记录每次加载后的位移，以继续验证试样的稳定性。

4. 测试结果分析：根据试样的稳定度、流动性、抗剪强度等指标，来评估混凝土的质量和适宜的沥青用量。

在确定沥青用量时，需要选择一种合适的混凝土配合比。

在没有任何指导和数据的情况下，考虑到道路工程的特点，建议采用算数平均值，即分别取用结果相邻的3个混凝土配合比的平均值作为试验沥青的初步用量，这是一个非常一般和粗略的方法，在实践中，也是可行的。

此时，需要进行马歇尔实验，以确保混凝土的质量和确定最佳的沥青用量。

为了优化该过程，应采用逐步递减或逐步增加的方法，如逐步增加0.5%-2.0%的沥青用量，直到获得试验结果的稳定值，并从中选出最优沥青用量。

具体步骤如下：1. 制作试样：将选定的混凝土配合比与不同沥青用量的混合物制成试样，其中沥青用量依次递增或递减，以期找到最佳沥青用量。

浅析沥青混合料马歇尔稳定度曲线特性一、前言新时期下，伴随着沥青混合料的广泛应用，沥青混合料马歇尔稳定度引起了人们的普遍关注，人们对工程的使用性能提出了更高的要求。

因此，加大对沥青混合料马歇尔稳定度与级配曲线特性关系的研究就显得十分必要。

二、马歇尔稳定度概述马歇尔法是在1939年美国密西西比州公路局工程师布鲁斯·马歇尔最早提出的。

第二次世界大战期间，美国陆军工程兵加以改进使其成为一种设计方法。

马歇尔稳定度是指时间受压至破坏时能承受最大荷载，而流值则是达到最大载荷时试件的垂直变形。

在工程施工过程中通常使用马歇尔模数来衡量试件的抗压能力。

沥青混合料马歇尔稳定仪控制系统为实际施工中提供可靠的参考数据。

马歇尔稳定度实验主要针对于沥青混合料配合比设计以及施工质量的检验，由于，通过马歇尔试验可以得到非常准确的实验数据，通过对于数据的分析，可以确定最佳的施工配合比，从而使沥青混合料达到规定的标准，在碾压过程中很好地解决陷碾问题。

三、试验方案设计1、原材料性质（1）集料与填料试验所用集料为优质地产安山岩。

集料采用落锤式破碎机加工，颗粒立方体形状较好，强度高，硬度大，有较好的耐磨性。

矿粉由石灰岩磨细而成，表观相对密度2.70，0.075mm筛通过率为80.3%。

（2）沥青性质本试验用沥青材料采用盘锦欢喜岭90#水工沥青，主要技术指标见表1。

四、试验方案1、试验级配的设计原则有以下几点：（1）以4.75mm筛孔作为区分粗、细集料的关键筛孔，粗、细集料及关键筛孔分别设置上、中、下等3个变化水平，且变化幅度相同，为5%；（2）保持关键筛孔通过率不变，通过选择不同的级配水平分别变化粗集料和细集料内部比例，观察粗、细集料内部结构变化对马歇尔稳定度的影响；（3）变化关键筛孔通过率，研究关键筛孔通过率对马歇尔稳定度的影响。

试验级配见表2。

2、沥青混合料马歇尔稳定度影响因素分析影响马歇尔稳定度的因素大致可归纳为两类：级配因素；瀝青用量因素。

沥青混合料最佳沥青用量计算新论随着交通部“公路沥青路面施工技术规范”和“公路工程沥青混合料试验规范”新规范的颁布，沥青混合料目标配合比的设计逐步走向规范化，但在具体设计过程中，发现沥青用量的范围普遍偏窄，并且偏低，影响了最佳沥青用量的确定。

在这里，结合沪宁高速公路无锡段沥青面层的最佳沥青用量的计算和各位同行、专家作一个探讨。

1 规范的规定确定最佳沥青用量(OAC)的实际密度(ρs)、空隙率(VV)、饱和度(VFA)、稳定度(MS)、流值(FL)五个指标中，对OAC影响最大的是VV和VFA两个指标。

按新规范的规定：(1)试件的理论密度采用矿料的表观相对密度计算，只有当粗集料的吸水率＞1.5%时，才采用表观相对密度与表干相对密度的平均值；(2)试件的密度测定，当吸水率＞2%时，采用蜡封法；吸水率＜2%，采用水中法和表干法；(3)沥青的体积百分率(VA)采用下式计算：式中：ρa——油石比，%；ρs——试件的视密度，g/cm3；γb——沥青的相对密度，25/25℃；ρw——常温水的密度。

(4)试件的矿料间隙率(VMA)由沥青体积百分率(VA)和空隙率(VV)相加而成。

2 发现的问题在沪宁高速公路无锡段沥青面层试验段施工中，发现按此法得出的沥青用量范围(OACmin～OACmax)的很窄，很难正确地设定最佳沥青用量，勉强确定的最佳沥青用量路用性能也不够理想。

为此，我们进行了反复地研究和试验论证，发现造成这种情况的主要因素在于：试件的实际密度的测试方法；理论密度的计算；空隙率的计算。

3 解决的步骤为了精确地计算最佳沥青用量OAC，我们采取以下做法：(1)马歇尔试件密度的测试以浸水有无气泡为准，一旦出现气泡，就采用蜡封法，不以吸水率2%为界。

(2)矿料的间隙率(VMA)采用下式计算：式中：Ｇ——矿料的单位重，g/cm3；料ρs——试件实测密度，g/cm3；Ps——油石比，%；V料——矿料的单位体积，即单位重时的体积；P1……Pn——各矿料占总矿料重的百分比，%(矿料总和为 )；γ’1……γ’n——各矿料表干相对密度，g/cm3。

沥青混合料马歇尔试验湖南博联工程检测有限公司2012年5月一沥青混合料马歇尔试件制作（一）基本概念沥青混合料沥青用量表示法：油石比：沥青与矿料的质量百分比。

沥青含量：沥青质量占矿料总质量的百分率。

沥青含量=油石比×100/(100+油石比）马歇尔试件组成材料用量=试件尺寸（体积）×1.03标准马歇尔试件约1200g，大马歇尔试件约4050g。

（二）沥青混合料试件制作（击实法）1、目的与适用范围（1）为室内马歇尔稳定度试验制作试件。

（2）为劈裂强度试验制作试件。

（3）试件数量当集料公称最大粒径小于等于26.5mm时，用标准击实法。

一组试样数量不少于4个。

当集料公称最大粒径大于26.5mm时，用大型击实法。

一组试样数量不少于6个。

2、马歇尔试件尺寸（1）标准马歇尔试件：直径101.6±0.2mm，高度63.5±1.3mm。

（2）大马歇尔试件：直径152.4±0.2mm，高度95.3±2.5mm。

3、成型准备工作（1）将各种规格的矿料置于105±5℃的烘箱中烘干至恒重（一般不少于4～6h）。

（2）按规定方法分别测定不同规格的粗、细集料（矿粉）的各种密度，以及测定沥青的密度。

（3）将烘干分级的粗细集料，按每个试件设计级配要求称其质量，在金属盘内混合均匀，矿粉单独加热，置烘箱内预热至沥青拌合温度以上约15℃（石油沥青：163℃；改性沥青：180℃）备用。

（4）将沥青试样用恒温烘箱加热至规定的拌和温度备用，但不得超过175℃。

（5）将试模、套筒及击实座等置105±5℃左右烘箱中加热1h备用。

4、拌制沥青混合料（1）将拌和机预热至拌和温度以上10℃左右备用。

（2）将每个试样的预热集料置于拌和机中，适当混合，加入需要数量的预热的沥青，开动拌和机边搅拌边将拌和叶片插入混合料中拌和1～1.5min，然后暂停拌和，加入预热的矿粉，继续搅拌至均匀为止。

沥青混合料最佳沥青用量确定方法研究曹先扬 1 胡钊芳 1 邵腊庚2（1 江西省公路管理局南昌 330006）（2 长沙理工大学公路工程学院长沙 410076）摘要：对25种沥青混合料，采用5种方法确定最佳沥青用量，试验数据统计表明：我国现行OAC方法和美国Superpave方法确定的沥青用量对应的体积指标均满足工程要求。

两种方法确定的沥青用量差值平均仅为0.0368%，说明我国现行规范规定的沥青混合料最佳沥青用量确定方法是适合的。

关键词：道路工程；沥青混合料；沥青用量；方法0 前言沥青混合料中沥青的用量对沥青混合料的使用性能有重要的影响。

沥青用量太大易导致泛油和车辙，沥青用量太小易出现耐久性问题，如水破坏、沥青老化等。

因此，寻找一种合理的沥青用量确定方法，使得所确定的沥青用量适中就显得尤为关键。

为了寻找一种合理的最佳沥青用量确定方法，结合交通部《沥青路面施工技术规范》修订工作，参照目前国内外有代表性的五种最佳沥青用量确定方法进行比较。

五种最佳沥青用量确定方法如下：①我国现行规范的方法：采用OAC1与OAC2的平均值，称为OAC；②日本的方法（我国以前规范的方法）：采用各项马歇尔试验指标都符合规范要求的沥青用量范围的中值（相当于现在的OAC2）作为OAC(统一暂称为OAC2)；③美国MS-2原来的方法：求取密度及稳定度最大值及空隙率中值（相当于4%）相对应的3个沥青用量的平均值（相当于我国规范的OAC1）作为OAC （统一暂称为OAC1）；④MS-2 1995年版的方法：按空隙率4%确定沥青用量，由此沥青用量检验各项指标是否符合要求，如不符合要求，则采用各项马歇尔试验指标都符合规范要求的沥青用量范围的中值（相当于现在的OAC2）作为OAC（统一暂称为OAC4）；⑤美国Superpave方法：由空隙率4%确定最佳沥青用量（统一暂称为OAC sup）［1］；本文主要是引用大量数据对这五种方案进行比较论证，以确定哪种方案较为合理，为了比较的方便，第④种方法不单独比较。