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马歇尔残留稳定度检测

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发布时间：2025-05-31 17:35:12 更新时间：2025-05-30 17:35:12

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作者：中科光析科学技术研究所检测中心

引言

马歇尔残留稳定度检测是沥青混合料性能评价中的关键测试之一，主要用于评估材料在水环境下的耐久性和抗变形能力。在道路工程领域，沥青混合料在长期使用中易受水分侵蚀，导致材料强度下降和路面损坏（如松散、坑槽等），因此，残留稳定度测试通过模拟水老化的过程，量化混合料在浸水后的稳定度保留率。该检测不仅有助于预测路面的使用寿命，还广泛应用于道路设计、施工质量控制和材料选择中。例如，在高速公路、桥梁和城市道路的建设中，残留稳定度被视为衡量混合料水稳定性的核心指标，能有效防止因水损害引发的安全隐患和经济损失。此外，随着环保和可持续性要求的提高，该测试还用于评估再生沥青混合料的性能，确保新材料在水热条件下的可靠性。

残留稳定度（Residual Stability）定义为老化处理后试件的稳定度与初始稳定度的百分比值，常以RS表示（RS = S2 / S1 × 100%，其中S1为初始稳定度，S2为浸泡后稳定度）。该检测基于马歇尔稳定度原理，但增加了水浸泡老化环节，以更真实地模拟实际服役环境。在中国，该检测已成为公路工程标准测试的重要组成部分，其重要性在于它能揭示混合料内部结构的水敏感性，帮助优化配合比设计，提高道路的整体性能。

检测项目

马歇尔残留稳定度检测的主要项目是计算残留稳定度比（Residual Stability Ratio），即试件在老化处理后的稳定度占初始稳定度的百分比。具体项目包括：初始稳定度测定（S1），即在标准条件下测试试件的抗变形能力；老化后稳定度测定（S2），通过水浸泡模拟长期水作用后的稳定度；以及残留稳定度比计算（RS = S2 / S1 × 100%）。这些项目共同评估混合料在水分侵蚀下的性能保留程度，RS值越高，表明材料的水稳定性越好，抗水损害能力越强。此外，相关项目还可能包括试件的流值（Flow Value）和密度测量，以全面分析混合料的力学行为和水敏感性。

检测仪器

执行马歇尔残留稳定度检测需要使用一系列专用仪器，确保测试精度和重复性。关键仪器包括：马歇尔稳定度试验机（用于施加荷载并测量变形和稳定度，精度需达到±1%）；恒温水浴箱（控制水温在60±1°C，用于浸泡老化试件）；烘箱（用于试件初始干燥或固化，温度控制范围为100-150°C）；压力机（用于制备马歇尔试件，满足标准尺寸要求）；数据采集系统（如数字仪表或电脑软件，用于记录荷载和变形数据）；以及辅助工具（如试件模具、温度计和天平）。这些仪器需定期校准，符合相关标准要求，以确保测试结果的可靠性和可比性。

检测方法

马歇尔残留稳定度检测的方法分为五个主要步骤：首先，制备试件——将沥青混合料按标准配合比压实成圆柱形试件（通常直径101.6mm，高度63.5mm）。其次，初始稳定度测试——将试件在60°C恒温水浴中保温30-40分钟，然后置于马歇尔试验机上以50mm/min的加载速率施压，直到最大荷载，记录初始稳定度（S1）。第三步，老化处理——将试件浸入60°C恒温水浴中持续24-48小时，模拟长期水作用。第四步，老化后稳定度测试——取出试件，擦干表面水分，重复初始测试过程，记录老化后稳定度（S2）。最后，计算残留稳定度——公式RS = (S2 / S1) × 100%，并分析结果（RS ≥ 80%通常视为合格）。方法中需控制变量如温度、时间，并重复测试多次以平均数据。

检测标准

马歇尔残留稳定度检测的标准主要参照国家和行业规范，以确保测试的统一性和权威性。在中国，核心标准是《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTGE20-2011），该规程详细规定了残留稳定度的测试程序、仪器要求和合格阈值（例如，高速公路用混合料RS值不应低于80%）。国际标准包括美国ASTM D6927或AASHTO T 245，这些标准强调温度控制（60±1°C水浴）和老化时间（通常24小时）。此外，检测标准还涉及安全规范，如操作人员需佩戴防护装备，且实验室环境需符合ISO 17025认证要求。遵守这些标准能保证测试结果的公正性，并为工程验收和质量评估提供依据。