當乳化劑濃度很低時,乳化劑呈分子分散狀態真正溶解在水中。當乳化劑達到一定濃度后,每50-200個乳化劑分子形成一個球狀,層狀或棒狀的聚集體,他們的親油基團彼此并靠在一起,這樣的聚集體叫膠束。能夠次年改成膠束的最低乳化劑濃度叫做臨界膠束濃度。乳化劑濃度在CMC值以下時,溶液的表面張力與界面張力均隨乳化劑濃度的增大而迅速降低;而當乳化劑濃度達到CMC值時,隨乳化劑濃度的增大其表面張力與界面張力則變化甚微。溶液的其他性質如離子性、電導率、粘度、密度、增容性等的變化,在CMC值處也均會發生明顯的轉折。
由于乳化劑分子在水中游聚集成束的性能,這樣才有足夠的瀝青與瀝青顆粒包裹,拉向水中,并給予電性排斥的分散穩定,每種乳化劑聚集成束的性能有大小,小的則成乳能力強,我們在乳化時對乳化劑濃度的選擇多在此為之上,但與石料相遇時,石料奪走乳化劑,等瀝青上乳化劑分子濃度低于CMC時,即造成“破乳”。
所謂“破乳”,就是均勻分散的乳液產生兩相分離現象。例如瀝青乳化劑的破乳就是將分散的瀝青微粒從介質水相中分離出來,特別是乳液與骨料或路上的不同物質相接觸而產生這種分離現象,使骨料或路面上形成連續的結合料的覆蓋膜。瀝青乳液的破乳主要是乳化劑與其他材料接觸后,由于離子電荷的吸附與水分的吸收產生分離破乳。
施工中,常常根據使用情況的不同,對于乳液的破乳速度有著快、中、慢三種不同要求。例如乳液用于噴灑、貫入使用時,需要快裂型瀝青乳化劑;拌合、攤鋪路面使用時,需要慢裂型瀝青乳化劑;在乳液的儲存與運輸過程中,希望乳液越穩定越好,當乳液拌合攤鋪成路面后,希望乳液破乳越快越好(利于盡快開放交通,也有根據開放交通時間的要求,來確定破乳時間),如果忽略破乳性的要求,即時在表面上看是合格的乳液,但是在施工過程中,不一定能取得滿意的路用效果。