浸水马歇尔残留稳定度试验技术规程

1. 检测项目分类及技术要点

浸水马歇尔残留稳定度是评价沥青混合料水稳定性的核心指标，表征其在受水损害前后力学性能的保持能力。主要检测项目分为标准马歇尔稳定度（MS）与浸水残留稳定度（MS₀）。

1.1 标准马歇尔稳定度（MS）

• 试件制备：按T 0702方法成型标准马歇尔试件（φ101.6mm×63.5mm），双面各击实75次（交通量重大或重型荷载道路可提高至双面各击实50次或更多）。严格控制拌和与压实温度。

• 养生条件：试件在室温下冷却不少于12小时后，置于60±1℃恒温水槽中保温30-40分钟。

• 测试：在马歇尔试验机上以50±5mm/min的速率加载，读取最大荷载，即为稳定度（kN），同时测定流值（mm）。

1.2 浸水马歇尔残留稳定度（MS₀）

• 试件分组：将同条件成型的试件随机分为两组。

• 对比组处理：同1.1条标准试验步骤。

• 浸水组处理：试件在室温下冷却后，完全浸入60±1℃恒温水槽中保温48小时。

• 测试：取出浸水试件，置于已恒温至60±1℃的水槽中保温30-40分钟后，测试其稳定度（MS₁）。

• 计算：残留稳定度按以下公式计算：
  MS₀ = (MS₁ / MS) × 100%
  式中：MS₀—残留稳定度（%）；MS—对比组试件的平均稳定度（kN）；MS₁—浸水48小时试件的平均稳定度（kN）。

• 技术要点：

  • 温度控制：恒温水槽温度必须严格控制在60±1℃，温度偏差将显著影响结果。

  • 浸水时间：48小时为规范标准，确保水分充分浸入试件内部。

  • 试件饱和度：对于孔隙率较大的试件，可采用真空饱水（如AASHTO T 283方法）以加速水损害进程，但此为非等效标准方法，需特别注明。

  • 平行试验：每组有效试件数量不得少于4个，结果取平均值。离散过大需分析原因并重做。

2. 各行业检测范围的具体要求

不同行业标准对残留稳定度的技术要求存在差异，主要反映在最低限值上。

2.1 公路交通行业（依据JTG F40-2017《公路沥青路面施工技术规范》）

• 普通沥青混合料：表面层、中面层残留稳定度不低于85%；下面层不低于80%。

• 改性沥青混合料（SMA、AC等）：残留稳定度不低于85%。

• 潮湿区、冻融循环频繁的特殊地区：宜提高要求，或补充进行冻融劈裂试验评价。

2.2 城镇建设行业（依据CJJ 1-2008《城镇道路工程施工与质量验收规范》）

• 快速路、主干路：残留稳定度不低于85%。

• 次干路、支路：残留稳定度不低于80%。

2.3 机场道面工程（依据MH/T 5010-2017《民用机场沥青道面设计规范》）

• 要求更为严格，对用于机场道面的沥青混合料，残留稳定度通常要求不低于90%，以适应飞机荷载大、冲击强的使用环境。

2.4 试验规程依据

• 中国核心试验方法为 JTG E20-2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中的T 0709。

3. 检测仪器的原理和应用

3.1 核心仪器：马歇尔试验机

• 原理：仪器主要由加载框架、应力环或荷载传感器、流值计、上下压头及恒温水槽组成。其工作原理是通过机械或液压系统对试件施加垂直径向荷载，使其在侧向不受约束的条件下受压至破坏。荷载传感器将力信号转换为电信号，流值计（通常为位移传感器或百分表）测量试件的垂直变形。

• 应用：必须定期进行检定/校准，重点校准荷载测量系统和位移测量系统的精度。测试时，试件中心必须与压头中心对齐。

3.2 配套设备

• 恒温水槽：

  • 原理：通过加热元件、循环水泵和温控系统，使槽内水体温度均匀稳定在设定值（如60℃）。

  • 应用：容量需满足试件完全浸没且间距不小于10mm的要求。温度均匀性至关重要，需使用经校准的温度计多点监控。

• 试件成型设备：包括马歇尔击实仪（落锤式或自动击实仪）、拌和机、烘箱等。击实功的准确性直接影响试件初始空隙率，进而影响水稳定性评价结果。

• 数据采集系统：现代马歇尔试验机集成计算机数据采集系统，能自动绘制荷载-变形曲线，计算稳定度、流值，并输出试验报告，提高了测试效率和准确性。

3.3 仪器选用与管理

• 所有仪器设备需满足相应规程的精度要求，并建立完整的溯源链。

• 试验环境应通风良好，避免震动干扰。

• 浸水养护期间，应确保水槽持续工作，温度稳定。