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沥青路面芯样马歇尔检测

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发布时间：2025-05-30 16:14:53 更新时间：2025-05-29 16:14:53

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作者：中科光析科学技术研究所检测中心

沥青路面芯样马歇尔检测概述

沥青路面是现代道路工程的核心组成部分，其性能直接关系到交通安全和耐久性。马歇尔检测是一种标准化的实验室测试方法，专门用于评估沥青混合料的力学性能和稳定性。在道路维护和新建工程中，工程师经常通过钻取芯样（即从现有路面取出圆柱形样本）来进行现场评估。这些芯样代表了实际路面的结构特征，因此马歇尔检测能提供关键的定量数据，如混合料的抗变形能力和耐久性，帮助诊断路面病害（如车辙、裂缝）或优化材料配方。对于新建项目，该检测确保沥青混合料符合设计要求；对于旧路翻修，则能指导修复决策。通过分析芯样，工程师可以避免盲目施工，减少成本浪费，并延长道路使用寿命。总之，沥青路面芯样马歇尔检测是道路工程质量控制不可或缺的工具，广泛应用于公路、桥梁等基础设施领域，确保路网的安全和高效运行。

检测项目

马歇尔检测的核心项目聚焦于评估沥青混合料的物理和力学指标。主要检测项目包括：稳定度（Stability）、流值（Flow）、密度（Density）、空隙率（Air Voids）、矿料间隙率（VMA）和沥青饱和度（VFA）。稳定度衡量混合料在承受荷载时的最大抵抗力，单位为千牛（kN），数值越高表明抗压强度越强；流值则反映混合料的塑性变形能力，单位为毫米（mm），表示在破坏点时的位移量。密度测试通过计算芯样的质量与体积比，评估压实质量；空隙率是混合料中空气体积的占比，直接影响道路的透水性和耐久性。此外，矿料间隙率和沥青饱和度分析骨料和沥青的相互作用，确保混合料配比的合理性。这些项目综合起来，能全面诊断路面的使用性能，例如低稳定度可能预示早期破坏风险，而高空隙率则暗示渗水问题。

检测仪器

进行马歇尔检测需要一系列专业仪器，确保测试的精确性和可重复性。核心设备包括：马歇尔试验机（Marshall Stability Apparatus），这是一种液压或机械加载系统，配有传感器和数据记录器，用于施加荷载并测量稳定度和流值；恒温水浴箱（Water Bath），用于将芯样加热至标准测试温度（通常为60°C），模拟路面实际使用条件；天平（Balance），精确到0.1克，用于称量芯样质量；游标卡尺或测微计（Vernier Caliper），测量芯样的直径和高度以计算体积；以及压实模具（Compaction Mold），但芯样检测通常直接使用钻取的样本。辅助仪器还包括温度计（Thermometer）监控水浴温度、数据采集软件（如电脑连接系统）自动记录测试曲线，以及养护设备如烘箱用于样本预处理。这些仪器需定期校准，确保符合国际标准要求，避免误差影响结果可靠性。

检测方法

马歇尔检测的方法遵循标准化流程，主要分为样本准备、加热、加载和数据记录三个阶段。首先，从沥青路面钻取直径100mm或150mm的芯样，清理表面杂质，并在实验室中截取标准高度（约63.5mm）。如果芯样受损，需用热修补法恢复原状。接着，将芯样置于恒温水浴中加热至60°C，并保温30-40分钟，模拟夏季路面的典型温度。然后，将加热后的芯样快速转移到马歇尔试验机，以恒定速率（通常为50mm/min）施加轴向荷载，直至样本破坏；过程中仪器实时记录荷载-位移曲线，自动计算稳定度（最大荷载值）和流值（破坏点的位移）。测试后，立即测量芯样质量，结合尺寸计算密度和空隙率。整个流程需在20分钟内完成加载，以防温度下降影响结果。重复测试多个芯样（建议至少3个），取平均值以减小随机误差，并记录数据用于后续分析。

检测标准

沥青路面芯样马歇尔检测需严格遵守国际或国家标准，以确保结果的一致性和可比性。主要标准包括：ASTM D6927（美国材料与试验协会标准），该标准详细规定了马歇尔稳定度和流值的测试程序、仪器要求和数据报告格式；AASHTO T 245（美国州公路和运输官员协会标准），与ASTM类似，但更侧重道路工程应用；以及中国标准JTG E20-2011（公路工程沥青及沥青混合料试验规程），其中第T0709条款专门针对马歇尔检测，涵盖芯样处理和指标限值（如稳定度应≥8kN，流值介于2-4mm）。这些标准要求测试环境温度控制在20-25°C，仪器精度误差不超过1%，并强调样本的代表性（如随机钻取多个位置）。检测报告必须包括稳定度、流值、密度等核心数据，并与设计规范对比；不符合标准时，需提出整改建议，例如调整混合料配比或压实工艺，以保障道路质量安全。