马歇尔电动击实仪使用全指南：操作方法、维护管理、设备校验与注意事项

马歇尔电动机击实仪（Marshall Electric Compactor）是制备马歇尔试件的专用设备，用于将沥青混合料击实成标准尺寸的马歇尔试件。相比传统的手动击实仪，电动击实仪具有自动化程度高、击实质量稳定、劳动强度低等优点，已成为沥青混合料试验室的标准配置。本文系统介绍马歇尔电动机击实仪的基本原理、操作使用方法、维护管理、设备校验、注意事项，以及常见故障处理等内容，帮助试验人员全面掌握马歇尔电动击实仪的使用技术。

一、马歇尔电动击实仪基本原理与分类

1.1 马歇尔击实的原理

马歇尔击实的原理是利用标准质量的击实锤从规定高度自由落下，对沥青混合料施加冲击荷载，使其密实成型。通过控制击实次数，获得规定密实度的马歇尔试件。

标准击实参数：

击实能量计算：

单次击实能量 E = mgh = 4536g × 9.8m/s² × 0.4572m ≈ 20.3 J

标准马歇尔试件（双面各75次）总击实能量 ≈ 3045 J

1.2 马歇尔电动击实仪的分类

（一）按自动化程度分类

• 半自动击实仪：自动完成单面击实，需人工翻面试模
• 全自动击实仪：自动完成双面击实，自动翻面，全程无人值守

（二）按击实方式分类

• 单锤击实仪：一个击实锤，逐点击实
• 旋转击实仪：击实锤旋转击实，模拟实际压实

（三）按试件尺寸分类

• 标准型：适用于Φ101.6mm标准马歇尔试件
• 大型型：适用于Φ152.4mm大型马歇尔试件
• 两用型：可切换标准型和大型型

1.3 马歇尔电动击实仪的主要构造

马歇尔电动击实仪由以下主要部件组成：

• 机架：支撑整个击实系统，保证稳定性
• 击实锤：标准质量（4536g ± 9g）的锤头
• 导向杆：引导击实锤垂直落下
• 提升机构：电机驱动，提升击实锤至规定高度
• 释放机构：释放击实锤自由落下
• 试模固定装置：固定试模，保证击实过程中试模稳定
• 翻转机构（全自动型）：自动翻转试模
• 计数器：记录击实次数
• 控制系统：设定击实次数，控制击实过程
• 安全防护装置：防护罩、急停按钮等

二、马歇尔电动击实仪操作方法详解

2.1 击实前准备

（一）仪器检查

1. 检查仪器是否放置平稳，调节地脚螺栓使仪器水平
2. 检查电源电压是否符合要求（AC 220V ± 10%）
3. 检查击实锤是否完好，有无损伤、变形
4. 检查导向杆是否清洁，有无弯曲
5. 检查提升机构是否正常
6. 检查释放机构是否可靠
7. 检查安全防护装置是否完好

（二）试模准备

1. 检查试模内径是否符合要求（101.6mm ± 0.2mm）
2. 检查试模高度是否符合要求
3. 清洁试模，去除残留沥青
4. 在试模内壁和底板上涂刷隔离剂（甘油滑石粉混合物）
5. 将试模预热至100~150°C

（三）混合料准备

1. 按配合比准备集料、沥青、矿粉
2. 将集料加热至拌和温度（一般比击实温度高10~20°C）
3. 将沥青加热至流动状态
4. 在拌和锅中拌和混合料，拌和时间约3分钟
5. 将混合料保温至击实温度

2.2 试件制备步骤

（一）装料

1. 称取所需混合料质量（根据试件高度要求估算）
2. 将混合料装入预热的试模中
3. 用插刀沿周边插捣15次，中间10次
4. 整平表面，盖上垫纸和上压头

（二）安装试模

1. 打开防护罩
2. 将试模放置在试模固定装置上
3. 调整试模位置，使击实锤中心与试模中心对正
4. 锁紧试模固定装置
5. 关闭防护罩

（三）设定击实参数

1. 接通电源，打开电源开关
2. 设定击实次数（50次或75次）
3. 设定击实面（单面或双面）

（四）启动击实

• 半自动击实仪操作：
  1. 按下”启动”键，开始击实
  2. 击实至设定次数后自动停止
  3. 打开防护罩，翻转试模
  4. 重新安装试模，设定击实次数
  5. 启动击实另一面
• 全自动击实仪操作：
  1. 按下”启动”键，开始击实
  2. 仪器自动完成第一面击实
  3. 仪器自动翻转试模
  4. 仪器自动完成第二面击实
  5. 击实完成后自动停止并提示

（五）脱模

1. 击实完成后，立即脱模
2. 使用脱模器将试件从试模中顶出
3. 将试件放置在平整台面上冷却
4. 检查试件外观和尺寸

2.3 试件检验与调整

（一）试件高度检验

• 测量试件高度，应为63.5mm ± 2.5mm
• 若高度偏大：减少混合料质量，重新制备
• 若高度偏小：增加混合料质量，重新制备

（二）试件外观检验

• 检查试件是否有裂纹、掉粒等缺陷
• 检查试件侧面是否光滑，有无蜂窝
• 外观不合格的试件应重新制备

（三）试件密度测定

• 测定试件毛体积密度
• 计算试件空隙率
• 与设计要求比对，调整混合料质量

2.4 混合料质量估算方法

为制备高度符合要求的试件，需估算混合料质量：

方法一：经验公式

m = ρ × V × (1 + k)

其中：ρ为混合料目标密度，V为试件体积，k为修正系数（一般取5%~10%）。

方法二：试验调整

1. 先制备一个试件，测量高度
2. 根据高度偏差调整混合料质量
3. 调整公式：m调 = m初 × 63.5 / h初

三、马歇尔电动击实仪维护管理

3.1 日常维护

（一）使用前检查

• 检查仪器外观，有无损坏、松动
• 检查电源线和插头是否完好
• 检查击实锤是否完好
• 检查导向杆是否清洁
• 检查提升机构是否正常
• 检查释放机构是否可靠
• 检查安全防护装置是否完好
• 检查计数器是否正常

（二）使用中维护

• 观察击实锤落下的声音，判断是否正常
• 观察提升机构是否平稳
• 注意有无异常振动和噪音
• 发现异常立即停机检查

（三）使用后清洁

• 清洁击实锤，去除沥青残留
• 清洁导向杆，涂抹薄层机油
• 清洁试模固定装置
• 清洁防护罩
• 检查各部件是否松动
• 关闭电源开关，切断电源

3.2 击实锤的维护

击实锤是击实仪的核心部件：

（一）清洁方法

1. 用溶剂（三氯乙烯或汽油）清洁击实锤底面
2. 用软布擦拭，去除沥青残留
3. 清洁后涂薄层防锈油

（二）检查方法

• 检查击实锤质量（4536g ± 9g）
• 检查击实锤底面是否平整
• 检查击实锤有无变形、裂纹

（三）更换标准

• 击实锤质量超出允许范围时更换
• 击实锤底面不平整或有凹坑时更换
• 击实锤变形或有裂纹时更换

3.3 导向杆的维护

导向杆保证击实锤垂直落下：

• 清洁：定期清洁导向杆，去除油污和灰尘
• 润滑：涂抹薄层机油，保证滑动顺畅
• 检查：检查导向杆是否弯曲，用直尺检查直线度
• 更换：导向杆弯曲超过0.5mm时更换

3.4 提升机构维护

提升机构是电动击实仪的关键部件：

（一）传动带维护

• 检查传动带张紧度，过松会打滑
• 检查传动带磨损情况
• 传动带磨损严重或断裂时更换

（二）齿轮维护

• 定期检查齿轮啮合情况
• 定期加注润滑脂
• 齿轮磨损严重时更换

（三）电机维护

• 检查电机运转是否正常
• 检查电机温升是否正常
• 检查电机有无异常声音

3.5 试模的维护

试模质量直接影响试件质量：

• 清洁：每次使用后用溶剂清洁，去除沥青残留
• 检查：检查内径、高度是否符合要求
• 存放：涂防锈油后存放于干燥处
• 更换：内径偏差超过0.2mm或变形时更换

3.6 安全防护装置维护

• 检查防护罩是否完好，开关是否灵活
• 检查急停按钮是否有效
• 检查安全联锁装置是否可靠
• 发现安全装置失效时，立即停用仪器

3.7 仪器存放

• 存放在干燥、通风的环境中
• 避免阳光直射
• 避免腐蚀性气体和粉尘
• 长期不用时，涂防锈油，覆盖防尘罩
• 定期通电运行，防止电机受潮

3.8 设备档案管理

建立完善的仪器设备档案：

• 仪器名称、型号、编号、出厂日期
• 购置日期、购置价格
• 历次检定记录和检定证书
• 击实锤质量检定记录
• 维修记录
• 使用记录（使用人、使用日期、试验项目）

四、马歇尔电动击实仪设备校验

4.1 检定周期与项目

根据《马歇尔击实仪检定规程》（JJG（交通）050-2004），马歇尔电动击实仪检定项目与周期如下：

4.2 击实锤质量检定

击实锤质量是影响击实能量的关键参数：

检定方法：

1. 取下击实锤，用精密天平（精度0.1g）称量
2. 称量时包括击实锤上连接的导向杆部分（如有）
3. 重复称量3次，取平均值

质量要求：

• 标准马歇尔击实锤：4536g ± 9g
• 大型马歇尔击实锤：10210g ± 20g

调整方法：

• 质量偏大：可在击实锤上钻孔减重（需专业人员操作）
• 质量偏小：更换击实锤或加装配重

4.3 击实锤落高检定

击实落高影响击实能量：

检定方法：

1. 手动将击实锤提升至最高点
2. 测量击实锤底面到试模上表面的距离
3. 用钢直尺或专用量具测量
4. 重复测量3次，取平均值

落高要求：

• 标准落高：457.2mm ± 1.5mm

调整方法：

• 落高偏差：调整提升机构限位开关位置

4.4 击实频率检定

击实频率影响击实效率和试件质量：

检定方法：

1. 启动击实仪，开始击实
2. 用秒表计时1分钟
3. 记录击实次数
4. 重复测量3次，取平均值

频率要求：

• 击实频率：一般为每分钟10~30次
• 具体要求以仪器说明书为准

4.5 计数器精度检定

检定方法：

1. 设定击实次数（如50次）
2. 启动击实仪
3. 用人工计数核对仪器显示的击实次数
4. 设定不同次数（25次、50次、75次）分别检定

精度要求：

• 计数误差：0次（与设定次数一致）

4.6 试模内径检定

检定方法：

1. 用内径千分尺或游标卡尺测量试模内径
2. 在不同方向（至少4个方向）测量
3. 取平均值和最大偏差

内径要求：

• 标准试模：101.6mm ± 0.2mm
• 大型试模：152.4mm ± 0.2mm

五、马歇尔电动击实仪使用注意事项

5.1 安全注意事项

（一）操作安全

• 操作前必须检查安全防护装置是否完好
• 操作时必须关闭防护罩
• 击实过程中不得打开防护罩
• 不得将手伸入击实区域
• 发现异常立即按下急停按钮

（二）电气安全

• 检查电源电压是否符合要求
• 检查电源线和插头是否完好
• 确保仪器接地可靠
• 禁止湿手操作电气开关
• 维修时必须切断电源

（三）防烫安全

• 试模预热后温度较高，取放时使用隔热手套
• 混合料温度较高，操作时注意防烫

5.2 操作注意事项

（一）试模安装

• 试模必须安装牢固，不得松动
• 试模中心必须与击实锤中心对正
• 试模底板必须水平

（二）击实参数设定

• 击实次数必须符合试验要求
• 双面击实时，两面击实次数必须相同

（三）击实过程

• 击实过程中不得干扰仪器运行
• 观察击实锤落下是否正常
• 注意有无异常声音

（四）脱模

• 击实完成后应立即脱模
• 脱模时不得损坏试件

5.3 试件质量影响因素

（一）击实锤质量偏差

击实锤质量偏大，击实能量增大，试件密度增大；质量偏小，试件密度减小。

（二）击实落高偏差

落高偏大，击实能量增大；落高偏小，击实能量减小。

（三）击实温度偏差

击实温度偏高，沥青粘度降低，击实更容易，试件密度增大；温度偏低，试件密度减小。

（四）混合料用量偏差

混合料用量过多，试件高度偏大；用量不足，试件高度偏小。

5.4 常见操作错误

六、常见故障与处理方法

七、马歇尔电动击实仪与手动击实仪对比

八、马歇尔击实与现场压实的对比

8.1 击实原理差异

• 马歇尔击实：冲击荷载，能量集中，主要压实集料骨架
• 现场压实：揉搓+振动，能量分布均匀，压实更密实

8.2 密实度差异

• 马歇尔击实试件空隙率一般为3%~6%
• 现场压实沥青混合料空隙率一般为3%~7%
• 两者有较好相关性，但不完全一致

8.3 工程意义

• 马歇尔击实作为室内试验方法，用于配合比设计和质量检验
• 现场压实质量需通过钻芯取样检验
• 马歇尔击实结果可作为现场压实目标的参考

九、大型马歇尔电动击实仪

9.1 适用范围

大型马歇尔电动击实仪适用于：

• 最大公称粒径大于26.5mm的沥青混合料
• 沥青碎石基层
• 大粒径沥青混合料

9.2 技术参数

9.3 操作要点

• 混合料用量更多，需准确称量
• 击实次数更多，击实时间更长
• 击实锤质量更大，注意安全
• 试件更大，脱模更困难

十、马歇尔击实试验技术要求汇总

10.1 温度要求

10.2 击实次数要求

十一、总结

马歇尔电动击实仪是制备马歇尔试件的核心设备，其性能直接影响马歇尔试验结果的准确性和可靠性。正确操作仪器、做好日常维护、定期检定校验，是保证试件质量的关键。

建议试验人员：

• 严格按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG E20-2011）T0702规定操作
• 每次使用前检查仪器各部件，特别是击实锤质量和落高
• 严格控制混合料击实温度，确保试件质量
• 准确控制混合料用量，保证试件高度符合要求
• 做好仪器日常维护，特别是击实锤、导向杆和提升机构
• 定期送检，确保仪器精度符合要求
• 注意安全，操作时必须关闭防护罩
• 建立完善的试验记录和设备档案

马歇尔电动击实仪的广泛应用，提高了马歇尔试件制备的效率和质量一致性，为沥青混合料配合比设计和质量检验提供了可靠的技术保障。深入理解击实原理，掌握规范的操作方法，对于保证沥青路面工程质量具有重要意义。