乳化瀝青微粒子電荷儀的應用案例

一、項目背景

某省雙向八車道高速公路改擴建項目全長120公里，路面施工采用乳化瀝青稀漿封層作為下封層，以增強路面基層與面層的粘結力。乳化瀝青的電荷類型直接影響其與集料的粘結性能：陽離子乳化瀝青帶正電荷，能與帶負電荷的堿性集料形成更強的靜電吸附，提升粘結強度；而陰離子乳化瀝青則更適用于酸性集料。為確保乳化瀝青選型與工程集料匹配，項目引入SYD-0653型乳化瀝青微粒子電荷儀，依據JTG 3410-2025《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》T0653-2025標準，對進場乳化瀝青進行電荷類型檢測，從源頭上保障施工質量。

二、儀器配置與前期準備

（一）儀器參數

本次選用的SYD-0653型乳化瀝青微粒子電荷儀，電源電壓為220V，輸出直流電壓6V，輸出負載30mA，定時精度0.1秒，可設定3分鐘自動計時。儀器配備的不銹鋼電極板尺寸為100mm×10mm×1mm，電極間距約30mm，配套200mL燒杯及1.18mm標準濾篩，確保檢測過程符合標準要求。

（二）前期準備

1. 試樣處理：從每批次進場的乳化瀝青中隨機抽取不少于500mL的代表性樣品，在室溫（23℃±5℃）下放置1小時以上，使試樣溫度與環境溫度一致。隨后用1.18mm濾篩過濾試樣，去除雜質與結塊顆粒，避免影響電極與微粒的吸附反應。

2. 儀器校準：接通電源前，檢查電極板是否變形、表面有無銹蝕，主機顯示屏與連接線是否正常。開啟主機后，設定電流為8-10mA、時間為3分鐘，模擬試驗過程，驗證計時系統與電流顯示的準確性，同時使用游標卡尺測量電極間距，確保其符合30mm的要求。

三、試驗檢測流程

（一）常規試驗步驟

1. 試樣注入：將過濾后的乳化瀝青試樣倒入200mL燒杯中，液面高度以能浸沒電極板30mm為準。

2. 電極安裝：將洗凈干燥的電極板平行固定于框架上，插入燒杯中的乳化瀝青試樣，確保電極板垂直且間距均勻。

3. 通電測試：將電極引線連接至主機正負極，設定試驗時間為3分鐘，按下啟動按鈕開始通電。通電過程中，觀察電流變化，確保電流穩定在8-10mA范圍內。

4. 結果判定：通電結束后，關閉電源并取出電極板。若負極板上吸附大量瀝青微粒，說明瀝青微粒帶正電荷，為陽離子型乳化瀝青；若正極板上吸附大量瀝青微粒，則為陰離子型乳化瀝青。

（二）特殊試樣處理

對于顏色較淺或微粒含量較少的乳化瀝青試樣，適當延長試驗時間至5分鐘或提高電流強度至12mA，確保電極板上的微粒吸附量足夠，便于準確判定電荷類型。

四、質量管控成效

（一）問題排查

在對某批次乳化瀝青的檢測中，發現電極板吸附情況不明顯，無法直接判定電荷類型。技術人員立即對試樣進行復檢，通過延長試驗時間至5分鐘，最終觀察到正極板上出現少量瀝青微粒，判定該批次為陰離子型乳化瀝青。而項目所用集料為堿性石灰巖，陰離子乳化瀝青與堿性集料的粘結力較弱，不符合施工要求。

（二）整改措施

項目方要求供應商更換符合要求的陽離子乳化瀝青，再次檢測后，負極板上吸附大量瀝青微粒，電荷類型符合設計要求。經后續粘結力試驗驗證，陽離子乳化瀝青與石灰巖集料的粘結強度較陰離子型提升約25%，有效避免了路面層間粘結不足導致的推移、開裂等病害。

（三）整體效益

通過乳化瀝青微粒子電荷儀的常態化檢測，項目共排查出2批次不合格乳化瀝青，累計檢測樣本80余組，將乳化瀝青電荷類型匹配率提升至100%。施工完成后，路面層間粘結強度檢測合格率達98%以上，較項目預期目標提升3個百分點，為高速公路的長期穩定運行提供了保障。

五、應用總結

乳化瀝青微粒子電荷儀憑借其操作簡便、結果精準的特點，在高速公路建設的乳化瀝青質量管控中發揮了關鍵作用。通過標準化的試驗流程，可快速識別乳化瀝青的電荷類型，確保其與工程集料的匹配性，從源頭上避免因材料選型不當引發的質量問題。在后續工程中，應進一步加強儀器的定期校準與維護，優化特殊試樣的檢測方法，持續提升乳化瀝青質量管控水平。