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乳化沥青与矿料的拌和试验检测

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发布时间：2025-06-01 07:38:13 更新时间：2025-05-31 07:38:13

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作者：中科光析科学技术研究所检测中心

乳化沥青与矿料的拌和试验检测：确保冷拌工艺质量的关键环节

乳化沥青作为一种重要的道路建筑材料，以其在常温下可施工、节能环保、与矿料（集料）粘结性能良好等优势，广泛应用于透层、粘层、封层、冷再生以及冷拌沥青混合料等工程中。乳化沥青与矿料拌和试验检测是评价两者相容性、乳化沥青破乳速度、包裹均匀性以及最终混合料施工和易性与初期稳定性的核心手段。这项试验模拟了现场冷拌作业过程，其结果直接关系到路面结构的均匀性、粘结强度、水稳定性及耐久性。通过科学规范的检测，可以有效指导乳化沥青类型的选择、拌和工艺参数的确定（如拌和时间、温度）以及矿料级配的优化，为冷拌沥青混合料的质量控制提供坚实依据，是保障道路工程质量不可或缺的重要环节。

主要检测项目

乳化沥青与矿料拌和试验检测的核心目的在于评估其拌和效果及适用性，主要关注以下项目：

拌和均匀性： 目测或定量评价乳化沥青在矿料表面的分散及裹附是否均匀。
破乳速度评价： 观察拌和过程中及拌和后，乳化沥青中水分分离，沥青恢复粘性的快慢程度（慢裂、中裂、快裂）。
裹附性： 评价乳化沥青对矿料（尤其是细集料）的粘附能力，防止离析。
拌和状态：
可拌和时间窗口： 确定从开始拌和到混合料状态显著变差（如结团、破乳过快导致过粘）的时间，指导施工。
残留物性质（可选）： 对拌和均匀并破乳硬化后的混合料进行抽提，测定残留乳化沥青的针入度、软化点、延度等指标，评价其最终性能。

关键检测仪器

进行乳化沥青与矿料拌和试验需配备以下专用仪器：

拌和装置：
- 手持拌和铲与金属盘/盆： 最常用设备，适用于少量样品（通常1kg左右矿料）的快速、直观拌和试验。操作者手动模拟拌和过程，便于观察破乳和裹附状态。
- 小型机械拌和机： 如小型行星式搅拌锅，可提供更稳定、可重复的拌和条件，适用于要求更高的试验或较大样品量。需控制转速和时间。
计时器： 精确控制拌和时间、观察破乳时间。
天平： 精确称量矿料和乳化沥青（精度通常要求0.1g）。
恒温烘箱： 用于烘干矿料至恒重（通常105°C ± 5°C），以及（可选）加速模拟破乳后混合料的硬化过程。
标准筛： 用于准备特定级配的矿料。
观察记录工具： 如相机、记录表，用于记录拌和过程中的状态变化（颜色、流动性、结团情况等）。
（可选）抽提回收装置： 若需测试残留乳化沥青性质。

标准检测方法

乳化沥青与矿料拌和试验通常遵循以下标准化操作流程：

准备阶段：
- 将代表性矿料（按设计或指定级配）在烘箱中烘干至恒重，冷却至室温（通常约25°C）。
- 将乳化沥青样品充分搅拌均匀，并恒温至规定试验温度（通常为25°C ± 1°C）。
- 根据预计的沥青用量（通常按矿料质量的百分比），计算并称取所需质量的乳化沥青。
拌和操作：
- 将称量好的干矿料倒入干净的金属盘或拌和锅中。
- 开始计时，一次性或分次（根据需要）将称量好的乳化沥青倒入矿料中。
- 立即用拌和铲或启动机械搅拌机，以中等速度（模拟人工拌和的力度和频率）进行拌和。
- 持续拌和规定的时间（如60秒、90秒、120秒等，根据规范或研究需求设定），或拌和至矿料被乳化沥青均匀裹附、形成特定状态（如无花白料、成团但可分散）。
观察与评价：
- 在拌和过程中及拌和结束后，立即仔细观察并记录：
  - 乳化沥青的破乳情况（水分析出、颜色变黑、粘度增加的速度）。
  - 矿料颗粒被沥青包裹的均匀程度（是否有花白料或未被包裹的集料）。
  - 混合料的整体状态（松散、粘聚、成团、流动性等）。
  - 是否有结块、泌水等现象。
- 可静置一段时间（如5分钟、30分钟），观察状态变化，评价可工作时间。
- （可选）将部分拌和好的混合料在室温或烘箱（如60°C）中养护一定时间，然后进行抽提，测试残留沥青的性质。

相关检测标准

乳化沥青与矿料拌和试验检测主要依据国内外道路工程相关技术规范和试验规程：

中国标准：
- JTG E20-2011 《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》
  - T 0658-2011 乳化沥青与矿料的拌和试验：这是最直接相关的标准方法，详细规定了手工拌和法（标准方法）的步骤、要求和报告内容。
  - 其他相关试验：如T 0654（乳化沥青储存稳定性）、T 0656（乳化沥青与水泥拌和试验）等可能结合参考。
- JT/T 860.5-XXXX 《道路用乳化沥青第5部分：聚合物改性乳化沥青》 / JT/T 860.4-XXXX 《道路用乳化沥青第4部分：阳离子乳化沥青》 / JT/T 860.3-XXXX 《道路用乳化沥青第3部分：阴离子乳化沥青》：这些产品标准中通常会引用拌和试验作为评价乳化沥青适用性的方法之一，并可能对拌和效果提出具体要求（如拌和后的均匀性描述、可拌和时间要求）。
- JTG F40-2004 《公路沥青路面施工技术规范》：在涉及冷拌沥青混合料、透层、粘层、封层等应用时，会要求进行拌和试验以验证乳化沥青与特定矿料的相容性。
国际/国外常用标准：
- ASTM D6998 / D6998M: Standard Practice for Evaluating Aggregate Coating using Emulsified Asphalt (搅拌法评价乳化沥青裹附性)
- ASTM D2397: Standard Specification for Cationic Emulsified Asphalt (阳离子乳化沥青规范，包含拌和要求)
- AASHTO T 59: Standard Method of Test for Emulsified Asphalts (包含拌和试验章节)
- EN 13808: Cationic bituminous emulsions - Specifications (欧盟标准，可能包含相关评价)