標準馬歇爾擊實儀是一種廣泛應用于瀝青混合料試驗中的實驗設備,主要用于確定瀝青混合料的密實度、空隙率、穩定性和流動度,從而為道路工程設計提供可靠的數據依據。其工作原理與應用技術具有科學性和實用性,下面進行詳細說明。
一、工作原理
標準馬歇爾擊實儀的核心原理是利用一定質量的錘頭在規定高度下對瀝青混合料試件進行反復沖擊,使試件逐漸密實,達到設計所需的密度和穩定性。通常由以下幾個部分組成:沖擊錘、導向桿、試件模具和支撐底板。
1、沖擊錘與導向桿:通過導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生微量移動和重新排列,從而提高密實度。
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,模擬道路實際受荷條件下材料的壓實狀態。
3、密實過程:試件通常分層填充,每層進行規定次數的錘擊,保證密實均勻。通過錘擊后,試件的體積和重量可測得其密度,從而計算空隙率和理論密度。
4、力學性能測定:完成擊實后,馬歇爾試件被放置在馬歇爾試驗機中進行壓潰試驗。試件在規定加載速度下被壓至破壞,記錄最大承載力(穩定度)和相應的變形量(流值),從而評估瀝青混合料的力學性能。

二、應用技術
1、設計配合比:標準馬歇爾擊實儀是瀝青混合料設計中確定瀝青用量的關鍵設備。通過不同瀝青含量試件的穩定度、流值及空隙率分析,可以確定滿足力學性能和耐久性要求的最佳配合比。
2、材料質量控制:在施工和養護過程中,通過取樣檢測試件的密實度和力學性能,可以判斷施工質量是否符合設計要求,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提供實驗依據。
4、技術規范依據:在國際及國內標準中,馬歇爾方法被作為設計和質量檢測的重要技術手段,其操作方法、沖擊次數、試件尺寸等都有明確規定,確保實驗結果可重復和可比性。
總之,標準馬歇爾擊實儀通過物理沖擊實現瀝青混合料的密實化,并結合力學性能測定,為道路工程設計和施工提供科學依據。它不僅能夠優化材料配合比、保證施工質量,還為改性瀝青的研發和應用提供可靠的實驗手段,是現代道路工程的重要工具。