Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8817-5:2011 quy định phương pháp xác định điện tích hạt của nhũ tương nhựa đường axit (nhũ tương cationic). Đây là một trong những chỉ tiêu kỹ thuật cốt lõi để phân loại và đánh giá chất lượng nhũ tương nhựa đường dùng trong xây dựng công trình giao thông đường bộ. Dưới đây là tóm tắt chi tiết nội dung phần mở đầu và các điều khoản đầu (từ Điều 1 đến Điều 4) của tiêu chuẩn này.
Điều 1: Phạm vi áp dụng
- Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định điện tích hạt của nhũ tương nhựa đường axit.
- Phương pháp thử này được thiết kế đặc thù để nhận biết và xác định xem các hạt nhựa đường phân tán trong nhũ tương có mang điện tích dương (cationic) hay không.
- Tiêu chuẩn áp dụng cho các tổ chức, cá nhân liên quan đến công tác thí nghiệm, kiểm định chất lượng vật liệu nhũ tương nhựa đường axit phục vụ thi công và nghiệm thu công trình giao thông.
Điều 2: Tài liệu viện dẫn
- Để áp dụng tiêu chuẩn này một cách chính xác, cần kết hợp sử dụng tài liệu viện dẫn bắt buộc sau:
- TCVN 8817-1: Nhũ tương nhựa đường axit - Phương pháp thử - Phần 1: Lấy mẫu. Đây là tiêu chuẩn nền tảng quy định quy trình lấy mẫu đại diện nhằm đảm bảo tính khách quan và chính xác của kết quả thí nghiệm điện tích hạt.
Điều 3: Tóm tắt phương pháp thử
- Phương pháp thử dựa trên nguyên lý điện di của các hạt keo nhựa đường trong môi trường nước dưới tác dụng của dòng điện một chiều.
- Quy trình thực hiện: Nhúng hai điện cực kim loại (một cực âm và một cực dương) vào trong mẫu thử nhũ tương nhựa đường axit, sau đó cho một dòng điện một chiều có cường độ và điện áp quy định chạy qua hai điện cực này trong một khoảng thời gian xác định.
- Nguyên lý xác định: Do các hạt nhựa đường trong nhũ tương axit mang điện tích dương, chúng sẽ bị hút về phía điện cực âm (cathode) dưới tác động của điện trường. Nếu sau thời gian thử nghiệm, có một lớp nhựa đường bám chặt vào điện cực âm, mẫu thử được xác định là nhũ tương nhựa đường axit.
Điều 4: Ý nghĩa và sử dụng
- Xác định điện tích hạt là bước phân loại bắt buộc để nhận diện nhũ tương nhựa đường axit (cationic), phân biệt với nhũ tương kiềm (anionic) hoặc nhũ tương không ion.
- Kết quả thử nghiệm đóng vai trò quyết định trong việc lựa chọn loại cốt liệu (đá dăm) phối trộn phù hợp. Nhũ tương axit (mang điện tích dương) có ái lực liên kết cực tốt với các loại đá có tính axit như đá granite, quartzite (thường mang điện tích âm trên bề mặt), giúp tăng cường độ bám dính và độ bền của màng nhựa đường.
- Hỗ trợ kiểm soát chất lượng vật liệu đầu vào tại hiện trường và trạm trộn, đảm bảo quá trình phân tách và đông đặc của nhũ tương diễn ra đúng tốc độ thiết kế khi tiếp xúc với cốt liệu.
TIÊU CHUẨN QUỐC GIA
TCVN 8817-5 : 2011
NHŨ TƯƠNG NHỰA ĐƯỜNG A XÍT - PHƯƠNG PHÁP THỬ - PHẦN 5: XÁC ĐỊNH ĐIỆN TÍCH HẠT
Cationic Emulsified Asphalt - Test Method - Part 5: Test Method for Particle Charge
Lời nói đầu
TCVN 8817-5:2011 được chuyển đổi từ 22 TCN 354:2006 theo quy định tại khoản 1 Điều 69 của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật và điểm a khoản 1 Điều 7 Nghị định số 127/2007/NĐ-CP ngày 01/8/2008 của Chính phủ quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật.
TCVN 8817:2011 do Viện Khoa học và Công nghệ Giao thông vận tải biên soạn, Bộ Giao thông vận tải đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lư ờng chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
Bộ tiêu chuẩn TCVN 8817:2011 bao gồm 15 phần:
TCVN 8817-1:2011, Nhũ tương nhựa đường a xít – Phần 1: Yêu cầu kỹ thuật
TCVN 8817-2:2011, Nhũ tương nhựa đường a xít – Phương pháp thử – Phần 2: Xác định độ nhớt Saybolt Furol
TCVN 8817-3:2011, Nhũ tương nhựa đường a xít – Phương pháp thử – Phần 3: Xác định độ lắng và độ ổn định lưu trữ
TCVN 8817-4:2011, Nhũ tương nhựa đường a xít – Phương pháp thử – Phần 4: Xác định lượng hạt quá cỡ (Thử nghiệm sàng)
TCVN 8817-5:2011, Nhũ tương nhựa đường a xít – Phương pháp thử – Phần 5: Xác định điện tích hạt
TCVN 8817-6:2011, Nhũ tương nhựa đường a xít – Phương pháp thử – Phần 6: Xác định độ khử nhũ
TCVN 8817-7:2011, Nhũ tương nhựa đường a xít – Phương pháp thử – Phần 7: Thử nghiệm trộn với xi măng
TCVN 8817-8:2011, Nhũ tương nhựa đường a xít – Phương pháp thử – Phần 8: Xác định độ dính bám và tính chịu nước
TCVN 8817-9:2011, Nhũ tương nhựa đường a xít – Phương pháp thử – Phần 9: Thử nghiệm chưng cất
TCVN 8817-10:2011, Nhũ tương nhựa đường a xít – Phương pháp thử – Phần 10: Thử nghiệm bay hơi
TCVN 8817-11:2011, Nhũ tương nhựa đường a xít – Phương pháp thử – Phần 11: Nhận biết nhũ tương nhựa đường a xít phân tách nhanh
TCVN 8817-12:2011, Nhũ tương nhựa đường a xít – Phương pháp thử – Phần 12: Nhận biết nhũ tương nhựa đường a xít phân tách chậm
TCVN 8817-13:2011, Nhũ tương nhựa đường a xít – Phương pháp thử – Phần 13: Xác định khả năng trộn lẫn với nước
TCVN 8817-14:2011, Nhũ tương nhựa đường a xít – Phương pháp thử – Phần 14: Xác định khối lượng thể tích
TCVN 8817-15:2011, Nhũ tương nhựa đường a xít – Phương pháp thử – Phần 15: Xác định độ dính bám với cốt liệu tại hiện trường
NHŨ TƯƠNG NHỰA ĐƯỜNG A XÍT - PHƯƠNG PHÁP THỬ - PHẦN 5: XÁC ĐỊNH ĐIỆN TÍCH HẠT
Cationic Emulsified Asphalt - Test Method - Part 5: Test Method for Particle Charge
1. Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này được sử dụng để nhận biết nhũ tương nhựa đường a xít. Những hạt có tích điện dương được nhận biết như là cation.
2. Tài liệu viện dẫn
Các tài liệu viện dẫn sau đây là cần thiết để áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).
TCVN 8817-12:2011, Nhũ tương nhựa đường a xít – Phương pháp thử – Phần 12: Nhận biết nhũ tương nhựa đường a xít phân tách chậm
ASTM E1, Standard specification for ASTM thermometers (Quy định kỹ thuật đối với nhiệt kế ASTM)
3. Tóm tắt phương pháp thử
Đặt hai điện cực song song nhau vào trong cốc đựng mẫu thử nghiệm, cho dòng điện một chiều chạy từ điện cực này đến điện cực kia. Sau khi thí nghiệm, lấy các điện cực ra và q uan sát, đánh giá mức độ dính bám của các hạt nhựa trên bề mặt các điện cực.
Nếu có nhựa dính bám trên bề mặt ca-tốt (điện cực âm) trong khi bề mặt a-nốt (điện cực dương) tương đối sạch thì kết luận mẫu thử nghiệm là nhũ tương nhựa đường a xít.
4. Thiết bị và dụng cụ thử
4.1. Nguồn điện một chiều 12V, một mi-li-am-pe kế và một biến trở (xem Hình 1, Hình 2).
4.2. Điện cực: 2 tấm thép không rỉ có kích thước 25,4 mm x 101,6 mm, được đặt song song cách nhau một khoảng là 12,7 mm (xem Hình 3).
4.3. Bộ phận cách điện: Là một thanh có tiết diện hình vuông cạnh 12,7 mm làm bằng vật liệu tổng hợp Polytetrafloroethylene (xem Hình 3).
4.4. Cốc thủy tinh dung tích 250 mL.
4.5. Thanh đỡ: Làm bằng thủy tinh hoặc vật liệu cách điện phù hợp khác để giữ các điện cực trong cốc thủy tinh khi thử nghiệm.
4.6. Bể ổn nhiệt: Có khả năng duy trì được ở nhiệt độ thử nghiệm quy định trong giới hạn cho phép của tiêu chuẩn này.
4.7. Nhiệt kế ASTM loại 19C hoặc 19F phù hợp với tiêu chuẩn ASTM E1 (nhiệt kế thủy ngân có phạm vi đo từ 49 °C đến 57 °C, có vạch chia 0,1 °C).
4.83 Đồng hồ bấm giây.
4.9. Nước cất và isopropyl.
5. Tiến hành thử
5.1. Đặt bình đựng mẫu thử vào trong bể ổn nhiệt có nhiệt độ 71 °C 3 °C cho tới khi nhiệt độ của mẫu thử đạt đến 50 °C 3 °C; dùng đũa khuấy đều để nhiệt độ mẫu đồng nhất.
5.2. Đổ một lượng mẫu thử vào cốc thủy tinh dung tích 250 mL sao cho khi thử nghiệm, các điện cực được ngập sâu trong mẫu một đoạn khoảng 25,4 mm.
5.3. Đặt thanh đỡ vào giữa hai điện cực ở phía dưới của bộ phận cách điện, hai đầu thanh được gác lên hai thành bên đối diện của miệng cốc thủy tinh.
5.4. Nối các điện cực với nguồn điện một chiều.
CHÚ THÍCH 1 : Trước khi thí nghiệm, cần làm sạch các điện cực theo trình tự sau: Rửa lần 1 bằng nước cất, rửa lần 2 bằng isopropyl ((CH3)2-CHOH) hoặc ethyl alcohol (C2H5OH), sau đó rửa lại bằng nước cất.
5.5. Điều chỉnh biến trở để có dòng điện 8 mA (đây là dòng điện nhỏ nhất, cũng có thể sử dụng dòng điện lớn hơn nhưng phải ghi lại giá trị dòng điện sử dụng). Dùng đồng hồ bấm giây xác định thời gian kể từ khi bắt đầu cho dòng điện chạy qua.
5.6. Khi dòng điện giảm xuống còn 2 mA hoặc sau khoảng thời gian 30 phút (tuỳ theo điều kiện nào đến trước), ngắt nguồn điện, lấy các điện cực ra khỏi cốc đựng mẫu, dùng nước cất rửa các điện cực nhẹ nhàng và đều khắp.

Hình 1 - Thiết bị thử nghiệm điện tích hạt

| C1 - Tụ điện 500, μF, 25 V | R3 - Điện trở 6800 Ω, 1/ 4 W |
| D1 - Đi ốt si líc | S1 - Núm xoay 2 cực, 3 vị trí |
| R1 - Điện trở 47 Ω, 1W | T1 - Biến thế 12,6 V |
| R2 - Đồng hồ đo điện thế 5000 Ω | M1 - Mili am pe kế 0÷10 |
| R4 - Thiết bị đổi hướng |
|
Hình 2 - Sơ đồ lắp đặt thiết bị thử nghiệm

Hình 3 - Bộ phận cách điện
5.7. Quan sát sự dính bám của nhựa trên các điện cực, nếu là nhũ tương nhựa đường a xít, sẽ có nhựa dính bám trên bề mặt ca-tốt (điện cực âm) trong khi bề mặt a-nốt (điện cực dương) tương đối sạch. Nếu nhận thấy dấu hiệu nhựa dính bám trên ca -tốt rõ ràng hơn khi so sánh với a-nốt thì kết quả thử nghiệm cũng được cho là đạt.
CHÚ THÍCH 2: Nếu kết quả thử nghiệm không thể kết luận được và mẫu thử nghiệm là nhũ tương nhựa đường a xít phân tách chậm thì phải thực hiện thử nghiệm theo TCVN 8817 -12:2011.
6. Báo cáo thử nghiệm
Báo cáo kết quả thử nghiệm với các thông tin sau:
- Độ lớn dòng điện sử dụng;
- Nếu có nhựa dính bám trên bề mặt ca-tốt, báo cáo kết quả ghi là “dương”.
7. Độ chụm và độ chệch
- Hiện nay chưa có nhận xét về độ chụm và độ chệch của tiêu chuẩn này.
- 1 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8817-14:2011 về Nhũ tương nhựa đường axit - Phương pháp thử - Phần 14: Xác định khối lượng thể tích
- 2 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8817-13:2011 về Nhũ tương nhựa đường axit - Phương pháp thử - Phần 13: Xác định khả năng trộn lẫn với nước
- 3 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8817-12:2011 về Nhũ tương nhựa đường axit - Phương pháp thử - Phần 12: Nhận biết nhũ tương nhựa đường axit phân tách chậm
- 4 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8817-11:2011 về Nhũ tương nhựa đường axit - Phương pháp thử - Phần 11: Nhận biết nhũ tương nhựa đường axit phân tách nhanh
- 5 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8817-10:2011 về Nhũ tương nhựa đường axit - Phương pháp thử - Phần 10: Thử nghiệm bay hơi
- 6 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8817-9:2011 về Nhũ tương nhựa đường axit - Phương pháp thử - Phần 9: Thử nghiệm chưng cất
- 7 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8817-8:2011 về Nhũ tương nhựa đường axit - Phương pháp thử - Phần 8: Xác định độ dính bám và tính chịu nước
- 8 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8817-7:2011 về Nhũ tương nhựa đường axit - Phương pháp thử - Phần 7: Thử nghiệm trộn với xi măng
- 9 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8817-6:2011 về Nhũ tương nhựa đường axit - Phương pháp thử - Phần 6: Xác định độ khử nhũ
- 10 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8817-4:2011 về Nhũ tương nhựa đường axit - Phương pháp thử - Phần 4: Xác định lượng hạt quá cỡ (Thử nghiệm sàng)
- 11 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8817-3:2011 về Nhũ tương nhựa đường axit - Phương pháp thử - Phần 3: Xác định độ lắng và độ ổn định lưu trữ
- 12 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8817-2:2011 về Nhũ tương nhựa đường axit - Phương pháp thử - Phần 2: Xác định độ nhớt Saybolt Furol
- 13 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8817-1:2011 về Nhũ tương nhựa đường axit - Phần 1: Yêu cầu kỹ thuật
- 14 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8817-15:2011 về Nhũ tương nhựa đường axit - Phương pháp thử - Phần 15: Xác định độ dính bám với cốt liệu tại hiện trường
- 1 Quyết định 3737/QĐ-BKHCN năm 2011 công bố Tiêu chuẩn quốc gia do Bộ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành
- 2 Tiêu chuẩn ngành 22TCN 354:2006 về tiêu chuẩn vật liệu
- 3 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8817-14:2011 về Nhũ tương nhựa đường axit - Phương pháp thử - Phần 14: Xác định khối lượng thể tích
- 4 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8817-13:2011 về Nhũ tương nhựa đường axit - Phương pháp thử - Phần 13: Xác định khả năng trộn lẫn với nước
- 5 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8817-12:2011 về Nhũ tương nhựa đường axit - Phương pháp thử - Phần 12: Nhận biết nhũ tương nhựa đường axit phân tách chậm
- 6 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8817-11:2011 về Nhũ tương nhựa đường axit - Phương pháp thử - Phần 11: Nhận biết nhũ tương nhựa đường axit phân tách nhanh
- 7 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8817-10:2011 về Nhũ tương nhựa đường axit - Phương pháp thử - Phần 10: Thử nghiệm bay hơi
- 8 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8817-9:2011 về Nhũ tương nhựa đường axit - Phương pháp thử - Phần 9: Thử nghiệm chưng cất
- 9 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8817-8:2011 về Nhũ tương nhựa đường axit - Phương pháp thử - Phần 8: Xác định độ dính bám và tính chịu nước
- 10 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8817-7:2011 về Nhũ tương nhựa đường axit - Phương pháp thử - Phần 7: Thử nghiệm trộn với xi măng
- 11 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8817-6:2011 về Nhũ tương nhựa đường axit - Phương pháp thử - Phần 6: Xác định độ khử nhũ
- 12 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8817-4:2011 về Nhũ tương nhựa đường axit - Phương pháp thử - Phần 4: Xác định lượng hạt quá cỡ (Thử nghiệm sàng)
- 13 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8817-3:2011 về Nhũ tương nhựa đường axit - Phương pháp thử - Phần 3: Xác định độ lắng và độ ổn định lưu trữ
- 14 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8817-2:2011 về Nhũ tương nhựa đường axit - Phương pháp thử - Phần 2: Xác định độ nhớt Saybolt Furol
- 15 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8817-1:2011 về Nhũ tương nhựa đường axit - Phần 1: Yêu cầu kỹ thuật
- 16 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8817-15:2011 về Nhũ tương nhựa đường axit - Phương pháp thử - Phần 15: Xác định độ dính bám với cốt liệu tại hiện trường