第四章 路面材料强度试验
§4—5沥青混合料稳定度试验
一、试验目的与意义
沥青路面受到交通荷载的重复作用,在高温季节极易产生推挤流动,使路面出现波状变形。稳定度试验就是反应沥青混合料对于这类变形的抵抗性能,因此是沥青混合料的重要性质之一。其指标值的提出,严格的说应根据车辆轴载和交通量设计所需沥青混合料的稳定度,但由于这样做目前困难较大,故只能是根据以前的经验提出某种限度以上的稳定度。
目前,各国采用的稳定度试验方法归纳起来,主要的有以下几种:
1.哈巴——费尔德及改良的哈巴——费尔德法;
2.马歇尔试验法;
3.维姆法;
4.史密斯三轴试验法。
这些试验方法,在试件的成型方法与加载方法等方面有差异,因此对同一混合料试验结果也是不一致的;其次对各种混合料的适用范围是不相同的。在这些方法中,使用较广泛的是马歇尔试验法。
二、马歇尔稳定度的试验方法
马歇尔稳定度是按规定方法,将矿料粒径不大于25mm的沥青混合料制成直径10.16cm,高6.35cm园柱形试件,在马歇尔稳定度试验机上于一定条件和温度(60℃)下加压至破坏时的荷载值。试验时,同时测定试件在荷载作用下的变形值(称之为流值),共同表征沥青混合料的高温稳定性及抗变形能力。
稳定度实际上就是反映材料强度的一种指标。而流值则是反映混合料变形能力的一种指标,变形能力太小,说明沥青材料较硬易脆,因此冬天容易产生裂缝,而变形能力太大,高温时容易发生推挤变形,影响表面平整度。
此外马歇尔试验中,同时可测得试件的物理常数一容重、空隙率、沥青填隙率、饱和度等。这样可利用测得的力学指标和物理常数设计沥青最佳用量。
(一)试验仪具
1.马歇尔稳定,度试验机由下列部分组成:
①加荷设备:加荷可用人工或马达驱动,垂直变形速度为每分钟50±5mm(约为人力每秒转动摇把二次)。
②应力环:是测力装置,若只作稳定度试验仅有30KN容量的即可;但为了发挥一机多用,还可配备2.50KN,120KN,50KN,IOOKN各一个,以供不同试验项目的试件需要容量选用。
应力环上部固定在加荷的反力架上,下部装有圆柱形压头,可与加荷压头接触以传递压力。当加荷压头上升加荷时,应力环产生微小变形,推动安装于环中的百分表顶杆,由百分表读出荷载值。
③加荷压头:一付,由上下两个圆孤形压头组成,压头的内侧需经过精细的加工(势光 镀铬),曲率半径为50.8mm;并淬火硬化;下弧形压头固定在一圆形钢板上,并附有二根导杆;上弧形压头附有球座和二个导孔。当上、下两个压头扣在一起时,下压头导杆恰好穿人上压头的导孔内,并能使上压头圆滑地上、下移动。
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