標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾擊實(shí)儀是一種廣泛應(yīng)用于瀝青混合料試驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,主要用于確定瀝青混合料的密實(shí)度、空隙率、穩(wěn)定性和流動度,從而為道路工程設(shè)計(jì)提供可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。其工作原理與應(yīng)用技術(shù)具有科學(xué)性和實(shí)用性,下面進(jìn)行詳細(xì)說明。
一、工作原理
標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾擊實(shí)儀的核心原理是利用一定質(zhì)量的錘頭在規(guī)定高度下對瀝青混合料試件進(jìn)行反復(fù)沖擊,使試件逐漸密實(shí),達(dá)到設(shè)計(jì)所需的密度和穩(wěn)定性。通常由以下幾個(gè)部分組成:沖擊錘、導(dǎo)向桿、試件模具和支撐底板。
1、沖擊錘與導(dǎo)向桿:通過導(dǎo)向桿在一定高度自由下落,沖擊混合料試件。錘頭的自由落體沖擊力使試件顆粒在局部產(chǎn)生微量移動和重新排列,從而提高密實(shí)度。
2、試件模具:試件通常采用圓柱形模具,瀝青混合料置于模具中,通過錘擊使其緊密排列,模擬道路實(shí)際受荷條件下材料的壓實(shí)狀態(tài)。
3、密實(shí)過程:試件通常分層填充,每層進(jìn)行規(guī)定次數(shù)的錘擊,保證密實(shí)均勻。通過錘擊后,試件的體積和重量可測得其密度,從而計(jì)算空隙率和理論密度。
4、力學(xué)性能測定:完成擊實(shí)后,馬歇爾試件被放置在馬歇爾試驗(yàn)機(jī)中進(jìn)行壓潰試驗(yàn)。試件在規(guī)定加載速度下被壓至破壞,記錄最大承載力(穩(wěn)定度)和相應(yīng)的變形量(流值),從而評估瀝青混合料的力學(xué)性能。

二、應(yīng)用技術(shù)
1、設(shè)計(jì)配合比:標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾擊實(shí)儀是瀝青混合料設(shè)計(jì)中確定瀝青用量的關(guān)鍵設(shè)備。通過不同瀝青含量試件的穩(wěn)定度、流值及空隙率分析,可以確定滿足力學(xué)性能和耐久性要求的最佳配合比。
2、材料質(zhì)量控制:在施工和養(yǎng)護(hù)過程中,通過取樣檢測試件的密實(shí)度和力學(xué)性能,可以判斷施工質(zhì)量是否符合設(shè)計(jì)要求,保證路面使用壽命。
3、研究與改性瀝青:可用于研究不同骨料級配、改性瀝青(如SBS改性、橡膠改性等)對混合料性能的影響,為新型道路材料的研發(fā)提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
4、技術(shù)規(guī)范依據(jù):在國際及國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)中,馬歇爾方法被作為設(shè)計(jì)和質(zhì)量檢測的重要技術(shù)手段,其操作方法、沖擊次數(shù)、試件尺寸等都有明確規(guī)定,確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果可重復(fù)和可比性。
總之,標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾擊實(shí)儀通過物理沖擊實(shí)現(xiàn)瀝青混合料的密實(shí)化,并結(jié)合力學(xué)性能測定,為道路工程設(shè)計(jì)和施工提供科學(xué)依據(jù)。它不僅能夠優(yōu)化材料配合比、保證施工質(zhì)量,還為改性瀝青的研發(fā)和應(yīng)用提供可靠的實(shí)驗(yàn)手段,是現(xiàn)代道路工程的重要工具。