关于马歇尔试验检测沥青路面质量的探讨

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【摘 要】马歇尔稳定度、流值和密度是沥青路面最重要的控制指标，采用沥青路面芯样马歇尔试验检测沥青路面质量至关重要。在本文中，首先论述了目前我国现行试验方法的有关规定，进而论述了马歇尔试验的方法与步骤，最后就现场芯样马歇尔试验应注意的事项进行了简要阐述，以供参考。

【关键词】马歇尔试验；沥青路面；质量

马歇尔试验，是沥青混合料马歇尔稳定度及浸水马歇尔试验的简称，其试验过程是对标准击实的试件在规定的温度和湿度等条件下受压，测定沥青混合料的稳定度和流值等指标。目前，马歇尔稳定度、流值和密度是沥青路面最重要的控制指标，严格控制上述指标的检测，对于提高沥青路面高温稳定性、抗塑性变形及密实度、空隙率等具有非常重要的意义。同时，客观地反映沥青路面马歇尔稳定度、流值和密度等指标，才能正确地评价沥青路面的质量品质。当前，随着我国交通的不断发展，作为我国公路交通主要类型的路面，随着使用年限的增长和荷载的增加，逐渐出现损坏。在这样的情况下，采用何种检测方法来检测沥青路面的质量，显得尤为关键。在本文中，主要就马歇尔试验检测沥青路面质量的相关内容展开探讨，以供参考。

1 目前我国现行试验方法的有关规定

我国现行的（JTGF- 2004）《公路沥青路面施工技术规范》中规定：热拌沥青混合料路面马歇尔稳定度、流值、密度、空隙率采用拌和厂取样成型的试验方法。

1.1 在原材料和配合比一定的情况下，沥青混合料的马歇尔稳定度与试件的密实度成直线密切正相关，与空隙率成直线密切相关。可以说，密度对马歇尔稳定度有着至关重要的影响。

1.2 据大量的试验可知，室内成型试件密度的大小，除与材料的配合比有关外，还与击实次数（击实功）的多少和击实温度的高低密切相关。若击实次数越多，试件越容易被压密。同样，若击实温度过高，试件的粘滞力越低，抗塑性变形的能力越差，在外力的作用下，试件越容易被压密。但从这两点来看，由于受外力影响，密度也会随着发生变化的试件，采用其进行马歇尔试验，其不能真正体现出沥青路面的实际质量。

2 利用现场芯样做马歇尔试验的方法与步骤

在做马歇尔试验时，其仪器材料为：沥青混合料自动马歇尔试验仪、恒温水槽、烘箱、天平、温度机及卡尺。

2.1 按现行《公路路基路面现场测试规程》（JTJ 059）T0924的方法用钻孔机取压实沥青混合料路面芯样试件。

2.2 适当清扫混合料芯样表面，如果底面沾有基层泥土则应洗干净，若底面凹凸不平严重，则应用锯石机将其锯平。

2.3 如缺乏沥青用量、矿料配合比及各种材料的密实数据时，应按T0711或0712的试验方法来测定沥青混合料的理论最大相对密度。

2.4 按T0705-T0708沥青混合料试件密度试验及空隙率等物理指标计算方法，测定试件的密度、空隙率等各项物理指标。

2.5 用卡尺测定试件的直径，取两个方向的平均值。

2.6 测定试件的高度，取4个对称位置的平均值，准确至0.1mm。

2.7 按T0709的方法进行马歇尔试验，由实验实测稳定度乘以表1的试件高度修正系数K得到试件的稳定度MS，其余与T0709方法相同。

3 利用现场芯样做马歇尔试验应注意的事项

3.1 影响沥青路面质量的因素主要有原材料质量、材料的配合比（含矿料的级配情况）和沥青混合料的压实密度等。如果采用拌和厂取样成型的试件代表路面真实情况进行检验，必须至少具备以下两个必要条件：（1）原材料质量及配合比与路面实际使用的材料和配合比一致；（2）试件的密实度与路面的密实度一致。

3.2 当前，根据现行试验规程，马歇尔试件压头被做成了固定的曲率内径，标准压头为101.6mm，大型马歇尔试件压头为152.4mm。在实际检测中，由于所取芯样的直径不会直接等于压头长度，它们之间的差值则须选取一定厚度的垫片，即与压头同宽的两块垫片，并将垫片弯曲成与压头一致的曲率。但由于现场选取芯样时，由于受钻头内径的加工精度、钻机的偏心程度及钻机固定的牢固程度等方面的影响，芯样直径和压头内径的偏差并不是一个常数，在选取垫片的厚度时，可对已经钻取的芯样直径进行统计，取芯样直径的上限值（最大值）与马歇尔试件的规定值之差的1/2作为所选垫片的厚度值。

3.3 当前，标准马歇尔试件直径为101.6mm，而我们在检测时仍是普遍使用内径为100mm 和150mm 的钻头，如采用100mm的钻头，那所选取的芯样直径一般为99.5 -100mm，这就导致所选取的现场芯样的直径与马歇尔试件直径吻合度不高，从而会导致马歇尔稳定度减小，流值增大，不能准确评价沥青路面的质量。为此，要客观直接的评价沥青路面质量，使钻取的芯样直径和标准马歇尔试件相一致，应加工直径为101.6±0.2mm和152.4±0.2mm的沥青混凝土专用钻头，并纳入专用试验仪器管理中。

3.4 建议对路面实体钻芯马歇尔试验按照每一分项工程为一单元，用数理统计的方法进行评价。

3.5 由于马歇尔稳定度与试件的密实程度呈增函数关系，即：试件密实度越大，其马歇尔稳定度越大。由于沥青路面存在一个压实度百分率问题，那么工程实体马歇尔稳定度也同样存在一个百分率问题，因此建议在标准配合比马歇尔稳定度（压实度为100%）的基础上，规定路面钻芯马歇尔稳定度下置信限值。

3.6 由于施工阶段工程实体密度一般达不到目标配合比密度，相应的空隙率会产生同样的差别，因此可对路面实体钻芯试件制定施工容许空隙率指标。

3.7 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很大，因此，室内制作的马歇尔试件要很好控制试件的高度，高度不符者一定要剔除。

3.8 为追求更高的路面工程实体稳定度和更小的塑性变形，可相应提高各级沥青路面的压实标准，如二级路可提高至马歇尔试验最大值的96%，高、一级公路可提高至97%或98%。

4 结束语

综上所述，由于马歇尔稳定度、流值和密度是沥青路面最重要的控制指标，因此为了准确地反映沥青路面的质量，在进行马歇尔试验时应严格控制这些指标的检测。同时，在对室内成型的马歇尔试件所做的目标配合比试验结果与工程实体钻取的芯样所做的马歇尔试验结果进行对比分析发现：空隙率与密度、高温稳定性、透水性、油石比等具有密切相关性，因此在进行现场芯样马歇尔试验时，应争取尽可能小的空隙率和尽可能大的密实度，以取得较大的沥青路面稳定度，提高沥青混凝土路面的使用性能和使用寿命。

参考文献

[1]王银莲.浅谈沥青路面钻芯马歇尔试验[J].城市建设理论研究，2012（2）.

[2]伊晓刚.浅谈沥青路面钻芯马歇尔试验的必要性和可行性[J].大陆桥视野，2011（6））.

[3]郭建，陈亚杰.沥青混合料马歇尔试验的变异分析与控制[J].交通标准化，2011（17）.