電動細集料砂當量試驗儀的應(yīng)用案例

一、項目背景

在某省重點高速公路改擴建工程中，路面施工所用細集料涵蓋天然砂、人工機制砂及石屑等多種類型。細集料的潔凈程度直接關(guān)乎瀝青混合料的穩(wěn)定性、耐久性以及路面的整體使用壽命，若細集料中粘性土或雜質(zhì)含量過高，會大幅降低瀝青與集料的粘結(jié)力，引發(fā)路面開裂、松散等病害。為嚴格把控細集料質(zhì)量，項目引入多臺SD-2型電動砂當量試驗儀，依據(jù)《公路工程集料試驗規(guī)程》（JTG E20-2011）中的T 0334-1994標準，對進場細集料開展砂當量檢測。

二、儀器配置與前期準備

（一）儀器參數(shù)

本次選用的SD-2型電動砂當量試驗儀，額定電壓為220V±10%，額定功率180W，振蕩頻率穩(wěn)定在180次/分鐘，振幅精準控制在203mm，具備30秒自動計時功能，可實現(xiàn)雙試樣平行測試，有效提升檢測效率。儀器配套的試筒內(nèi)徑32±0.25mm、高度420±0.25mm，沖洗管外徑6±0.5mm、內(nèi)徑4±0.2mm，配重活塞重量為1kg±5g，確保檢測數(shù)據(jù)的準確性。

（二）試劑與耗材準備

按照標準配方配制沖洗液：將33.3mL濃度為38%的鹽酸溶于1L蒸餾水中，加入23g氯化鈣（CaCl??2H?O）和50mL甘油，攪拌均勻后定容至1L，使用pH試紙檢測并將pH值控制在2.0±0.1范圍內(nèi)。同時準備好電子天平（感量0.1g）、烘箱（控溫105±5℃）、4.75mm和0.075mm標準篩、鋼板尺等輔助設(shè)備。

三、試驗檢測流程

（一）試樣制備

從進場的細集料堆中隨機抽取代表性樣品約1000g，先通過4.75mm標準篩篩除大粒徑顆粒，將篩下樣品放入烘箱，在105±5℃溫度下烘干至恒重，取出后置于干燥器中冷卻至室溫。使用電子天平稱取兩份120±1g的烘干試樣，用于平行試驗，以減少誤差。

（二）儀器操作

1. 沖洗液注入：用沖洗管將配制好的沖洗液吸入試筒，直至液面達到試筒最下方的100mm刻度線處，此過程約需80mL沖洗液。

2. 試樣添加：將稱取好的試樣通過漏斗緩慢倒入豎立的試筒中，避免試樣附著在試筒壁上。隨后用手掌反復敲打試筒下部，排出試樣中的氣泡，促進試樣與沖洗液充分潤濕，之后靜置10分鐘。

3. 振蕩處理：在試筒上塞上橡膠塞，將其水平固定在電動砂當量試驗儀的振蕩器上，確保試筒底部方頭與螺絲緊密接觸。啟動振蕩器，在30±1秒內(nèi)完成90次振蕩。振蕩結(jié)束后，將試筒豎直放回無擾動的水平試驗臺，擰下橡膠塞。

4. 雜質(zhì)沖洗：將沖洗管插入試筒，先用沖洗液快速沖洗試筒壁上附著的集料，再將沖洗管緩慢插到試筒底部，一邊轉(zhuǎn)動沖洗管一邊勻速緩慢提升，使集料表面的細粒雜質(zhì)在沖洗液作用下浮起，直至液面上升至380mm刻度線。隨后緩慢拔出沖洗管，保持液面穩(wěn)定在380mm刻度線處，靜置20±15秒。

（三）高度測量與計算

靜置結(jié)束后，用鋼板尺在試筒外側(cè)測量從試筒底部到絮凝物上液面的高度h?，精確至1mm。接著將配重活塞套筒放置在試筒口，讓配重活塞徐徐落入試筒，直至碰到沉淀物，立即擰緊固定螺絲，將鋼板尺插入套筒開口，使零點對準活塞底面，讀取沉淀物高度h?，同樣精確至1mm。按照公式SE = (h? / h?)×100%計算砂當量值，平行試驗的兩個結(jié)果差值不得超過3%，取平均值作為最終檢測結(jié)果。

四、質(zhì)量管控成效

（一）問題排查

在對某批次人工機制砂的檢測中，砂當量值僅為52%，遠低于國內(nèi)JT/T 1151-2017標準中機制砂SE≥60%的要求。項目實驗室立即對該批次砂料進行復檢，結(jié)果一致。經(jīng)溯源發(fā)現(xiàn)，該機制砂在生產(chǎn)過程中洗砂環(huán)節(jié)工藝參數(shù)控制不當，導致粘性土殘留過多。

（二）整改措施

項目方要求供應(yīng)商立即優(yōu)化洗砂工藝，增加沖洗次數(shù)和水壓，對該批次砂料進行二次清洗。再次檢測后，砂當量值提升至68%，符合標準要求才允許進場使用。

（三）整體效益

通過電動砂當量試驗儀的常態(tài)化檢測，項目共排查出3批次不合格細集料，避免了不合格材料用于路面施工。據(jù)后期跟蹤檢測，使用合格細集料鋪筑的路面，28天抗壓強度較預(yù)期提升約5%，有效保障了路面工程質(zhì)量，減少了后期養(yǎng)護成本。同時，電動設(shè)備的自動化操作相較于手動試驗，檢測效率提升了40%，縮短了材料進場驗收周期，加快了施工進度。

五、應(yīng)用總結(jié)

電動細集料砂當量試驗儀憑借其自動化、精準化的檢測能力，在高速公路建設(shè)的細集料質(zhì)量管控中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。嚴格遵循標準流程操作，能夠及時發(fā)現(xiàn)細集料中的質(zhì)量隱患，為工程質(zhì)量筑牢第一道防線。在后續(xù)類似工程中，應(yīng)進一步加強儀器的定期校準與維護，持續(xù)優(yōu)化檢測流程，不斷提升細集料質(zhì)量管控水平。