砂当量试验

砂当量试验是用于测定细集料（如天然砂、石屑、机制砂等）中泥土和细粉含量的一项重要公路工程试验。

主要反映集料的洁净程度，进而评估其对沥青路面或水泥混凝土性能的影响。

以下从试验目的、基本原理、主要仪器设备、试验步骤和结果分析五方面进行说明：

一、试验目的

评估细集料中泥土、石粉等杂质的含量，判断集料是否满足工程质量要求（如沥青混合料用砂需严格控制含泥量）。

通过砂当量值（SE）衡量集料的洁净度，为施工配合比设计和材料验收提供依据。

二、基本原理

利用砂当量仪中冲洗液与细集料混合震荡后，杂质（泥土、细粉）与集料因密度和颗粒大小差异发生沉降分离：

泥土和细粉密度较小，悬浮于冲洗液中，形成浑浊液柱。

洁净集料密度较大，沉降速度快，最终在仪器底部形成集料柱。

通过测量 ** 集料柱高度（H₁）与浑浊液柱高度（H₂）** 的比值，计算砂当量值，数值越大表明集料越洁净。

三、主要仪器设备

砂当量仪：包括带刻度的透明圆筒、冲洗管、搅拌棒等。

天平：称量集料样品（精度不低于 0.1g）。

恒温水槽：控制冲洗液温度（通常为 20±2℃）。

量筒、漏斗、烘箱：用于配制冲洗液、取样和烘干样品。

四、试验步骤

样品制备：

取代表性细集料样品，烘干至恒重，冷却后过 4.75mm 筛，称取约 120g 试样备用。

冲洗液配制：

按规定比例配制氯化钙 - 甲醛 - 甘油冲洗液，搅拌均匀并静置。

混合与震荡：

将试样倒入透明圆筒，加入冲洗液至刻度线，用搅拌棒充分搅拌后静置。

将圆筒置于震荡机上震荡一定时间（如 1min），使杂质与集料充分分散。

沉降与测量：

静置一段时间（如 20min），待集料与悬浮液分层清晰。

分别测量集料柱顶面至筒底的高度 H₁和悬浮液浑浊面至筒底的高度 H₂（以液面中部为准）。

五、结果分析

砂当量值计算：

砂当量（SE）= (H1/H 2)×100

结果判定：

砂当量值越大，表明集料中泥土和细粉含量越少，洁净度越高。

不同工程标准对砂当量值有具体要求（如沥青路面用天然砂的砂当量需≥60，机制砂需≥45）。

注意事项

温度控制：冲洗液和试验环境温度需严格保持在 20℃左右，温度过高或过低会影响悬浮液的黏度和沉降速度。

搅拌均匀性：搅拌过程需确保试样与冲洗液充分混合，避免泥土结块导致测量偏差。

读数准确性：测量 H₁和 H₂时，需平视液面，以避免视觉误差影响结果。

砂当量试验是公路工程中控制细集料质量的关键手段，通过准确评估集料洁净度，可有效预防路面因集料杂质过多导致的粘结力不足、耐久性下降等问题。