電動(dòng)細(xì)集料砂當(dāng)量試驗(yàn)儀的應(yīng)用案例

一、項(xiàng)目背景

在某省重點(diǎn)高速公路改擴(kuò)建工程中，路面施工所用細(xì)集料涵蓋天然砂、人工機(jī)制砂及石屑等多種類型。細(xì)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(xì)集料中粘性土或雜質(zhì)含量過(guò)高，會(huì)大幅降低瀝青與集料的粘結(jié)力，引發(fā)路面開(kāi)裂、松散等病害。為嚴(yán)格把控細(xì)集料質(zhì)量，項(xiàng)目引入多臺(tái)SD-2型電動(dòng)砂當(dāng)量試驗(yàn)儀，依據(jù)《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》（JTG E20-2011）中的T 0334-1994標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)進(jìn)場(chǎng)細(xì)集料開(kāi)展砂當(dāng)量檢測(cè)。

二、儀器配置與前期準(zhǔn)備

（一）儀器參數(shù)

本次選用的SD-2型電動(dòng)砂當(dāng)量試驗(yàn)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(zhǔn)控制在203mm，具備30秒自動(dòng)計(jì)時(shí)功能，可實(shí)現(xiàn)雙試樣平行測(cè)試，有效提升檢測(cè)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(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

（二）試劑與耗材準(zhǔn)備

按照標(biāo)準(zhǔn)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(cè)并將pH值控制在2.0±0.1范圍內(nèi)。同時(shí)準(zhǔn)備好電子天平（感量0.1g）、烘箱（控溫105±5℃）、4.75mm和0.075mm標(biāo)準(zhǔn)篩、鋼板尺等輔助設(shè)備。

三、試驗(yàn)檢測(cè)流程

（一）試樣制備

從進(jìn)場(chǎng)的細(xì)集料堆中隨機(jī)抽取代表性樣品約1000g，先通過(guò)4.75mm標(biāo)準(zhǔn)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(yàn)，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(dá)到試筒最下方的100mm刻度線處，此過(guò)程約需80mL沖洗液。

2. 試樣添加：將稱取好的試樣通過(guò)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(fù)敲打試筒下部，排出試樣中的氣泡，促進(jìn)試樣與沖洗液充分潤(rùn)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(dòng)砂當(dāng)量試驗(yàn)儀的振蕩器上，確保試筒底部方頭與螺絲緊密接觸。啟動(dòng)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?zé)o擾動(dòng)的水平試驗(yàn)臺(tái)，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?zèng)_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(dòng)沖洗管一邊勻速緩慢提升，使集料表面的細(xì)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(cè)量與計(jì)算

靜置結(jié)束后，用鋼板尺在試筒外側(cè)測(cè)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(kāi)口，使零點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)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(jì)算砂當(dāng)量值，平行試驗(yàn)的兩個(gè)結(jié)果差值不得超過(guò)3%，取平均值作為最終檢測(cè)結(jié)果。

四、質(zhì)量管控成效

（一）問(wèn)題排查

在對(duì)某批次人工機(jī)制砂的檢測(cè)中，砂當(dāng)量值僅為52%，遠(yuǎn)低于國(guó)內(nèi)JT/T 1151-2017標(biāo)準(zhǔn)中機(jī)制砂SE≥60%的要求。項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)室立即對(duì)該批次砂料進(jìn)行復(fù)檢，結(jié)果一致。經(jīng)溯源發(fā)現(xiàn)，該機(jī)制砂在生產(chǎn)過(guò)程中洗砂環(huán)節(jié)工藝參數(shù)控制不當(dāng)，導(dǎo)致粘性土殘留過(guò)多。

（二）整改措施

項(xiàng)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(duì)該批次砂料進(jìn)行二次清洗。再次檢測(cè)后，砂當(dāng)量值提升至68%，符合標(biāo)準(zhǔn)要求才允許進(jìn)場(chǎng)使用。

（三）整體效益

通過(guò)電動(dòng)砂當(dāng)量試驗(yàn)儀的常態(tài)化檢測(cè)，項(xiàng)目共排查出3批次不合格細(xì)集料，避免了不合格材料用于路面施工。據(jù)后期跟蹤檢測(cè)，使用合格細(xì)集料鋪筑的路面，28天抗壓強(qiáng)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(hù)成本。同時(shí)，電動(dòng)設(shè)備的自動(dòng)化操作相較于手動(dòng)試驗(yàn)，檢測(cè)效率提升了40%，縮短了材料進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收周期，加快了施工進(jìn)度。

五、應(yīng)用總結(jié)

電動(dòng)細(xì)集料砂當(dāng)量試驗(yàn)儀憑借其自動(dòng)化、精準(zhǔn)化的檢測(cè)能力，在高速公路建設(shè)的細(xì)集料質(zhì)量管控中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)流程操作，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)細(xì)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(jìn)一步加強(qiáng)儀器的定期校準(zhǔn)與維護(hù)，持續(xù)優(yōu)化檢測(cè)流程，不斷提升細(xì)集料質(zhì)量管控水平。