T0611-2011瀝青閃點(diǎn)與燃點(diǎn)試驗(yàn)

（克利夫蘭開(kāi)口杯法）

1目的與適用范圍

本方法適用于克利夫蘭開(kāi)口杯（簡(jiǎn)稱C0C)測(cè)定黏稠石油瀝青、聚合物改性瀝青及閃點(diǎn)在79℃以上的液體石油瀝青的閃點(diǎn)和燃點(diǎn)，以評(píng)定施工的安全性。

2儀具與材料技術(shù)要求

2.1克利夫蘭開(kāi)口杯式閃點(diǎn)儀：形狀和尺寸如圖T0611-1所示。它由下列部分組成:

圖T0611-1克利夫蘭開(kāi)口杯式閃點(diǎn)儀（尺寸單位:mm)

1-溫度計(jì);2-溫度計(jì)支架;3-金屬試驗(yàn)杯;4-加熱器具;5-試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)球;

6-加熱板;7-試驗(yàn)火焰噴嘴;8-試驗(yàn)火焰調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān);9-加熱板支架;10-加熱器調(diào)節(jié)鈕

2.1.1克利夫蘭開(kāi)口杯：用黃銅或銅合金制成，內(nèi)口直徑63.5mm±0.5mm,深33.6mm±0.5mm，在內(nèi)壁與杯上口的距離為9.4mm±4mm處刻有一道環(huán)狀標(biāo)線，帶一個(gè)彎柄把手，形狀及尺寸如圖T0611-2所示。

2.1.2加熱板：黃銅或鑄鐵制，直徑145～160mm，厚約6.5mm,上有石棉墊板，中心有圓孔，以支承金屬試樣杯。在距中心58mm處有一個(gè)與標(biāo)準(zhǔn)試焰大小相當(dāng)?shù)摩?.0mm±0.2mm電鍍金屬小球，供火焰調(diào)節(jié)的對(duì)照使用。加熱板如圖T0611-3所示。

2.1.3溫度計(jì)：量程0～360℃，分度值2℃。

2.1.4點(diǎn)火器：金屬管制，端部為產(chǎn)生火焰的尖嘴，端部外徑約1.6mm,內(nèi)徑為0.7～0.8mm,與可燃?xì)怏w壓力容器（如液化丙烷氣或天然氣）連接，火焰大小可以調(diào)節(jié)。點(diǎn)火器可以150mm半徑水平旋轉(zhuǎn)，且端部恰好通過(guò)坩堝中心上方2～2.5mm，也可采用電動(dòng)旋轉(zhuǎn)點(diǎn)火用具，但火焰通過(guò)金屬試驗(yàn)杯的時(shí)間應(yīng)為1.0s左右。

2.1.5鐵支架：高約500mm，附有溫度計(jì)夾及試樣杯支架，支腳為高度調(diào)節(jié)器，使加熱頂保持水平。

2.2防風(fēng)屏：金屬薄板制，三面將儀器圍住擋風(fēng)，內(nèi)壁涂成黑色，高約600mm。

2.3加熱源附有調(diào)節(jié)器的1KW電爐或燃?xì)鉅t：根據(jù)需要，可以控制加熱試樣的升溫速度為14～17℃/min、5.5℃/min±0.5℃/min。

3方法與步驟

3.1準(zhǔn)備工作

3.1.1將試樣杯用溶劑洗凈、烘干，裝置于支架上。加熱板放在可調(diào)電爐上，如用燃?xì)鉅t時(shí)，加熱板距爐口約50mm，接好可燃?xì)夤艿阑螂娫础?/span>

3.1.2安裝溫度計(jì)，垂直插入試樣杯中，溫度計(jì)的水銀球距杯底約6.5mm，位置在與點(diǎn)火器相對(duì)一側(cè)距杯邊緣約16mm處。

3.1.3按本規(guī)程T0602瀝青試樣準(zhǔn)備方法準(zhǔn)備試樣后，注入試樣杯中至標(biāo)線處，并使試樣杯外部不沾有瀝青。

注：試樣加熱溫度不能超過(guò)閃點(diǎn)以下55℃。

3.1.4全部裝置應(yīng)置于室內(nèi)光線較暗且無(wú)顯著空氣流通的地方，并用防風(fēng)屏三面圍護(hù)。

3.1.5將點(diǎn)火器轉(zhuǎn)向一側(cè),試驗(yàn)點(diǎn)火，調(diào)節(jié)火苗成標(biāo)準(zhǔn)球的形狀或成直徑為4mm±0.8mm的小球形試焰。

3.2試驗(yàn)步驟

3.2.1開(kāi)始加熱試樣，升溫速度迅速地達(dá)到14～17℃/min。待試樣溫度達(dá)到預(yù)期閃點(diǎn)前56℃時(shí)，調(diào)節(jié)加熱器降低升溫速度，以便在預(yù)期閃點(diǎn)前28℃時(shí)能使升溫速度控制在5.5℃/min±O.5℃/min。

3.2.2試樣溫度達(dá)到預(yù)期閃點(diǎn)前時(shí)開(kāi)始，每隔2℃將點(diǎn)火器的試焰沿試驗(yàn)杯口中心以150mm半徑作弧水平掃過(guò)一次；從試驗(yàn)杯口的一邊至另一邊所經(jīng)過(guò)的時(shí)間約1s。此時(shí)應(yīng)確認(rèn)點(diǎn)火器的試焰為直徑4mm±0.8mm的火球，并位于坩堝口上方2～2.5mm處。

3.2.3當(dāng)試樣液面上最初出現(xiàn)一瞬間即滅的藍(lán)色火焰時(shí)，立即從溫度計(jì)上讀記溫度，作為試樣的閃點(diǎn)。

3.2.4繼續(xù)加熱，保持試樣升溫速度5.5℃/min±0.5℃/min，并按上述操作要求用點(diǎn)火器點(diǎn)火試驗(yàn)。

3.2.5當(dāng)試樣接觸火焰立即著火，并能繼續(xù)燃燒不少于5s時(shí)，停止加熱，并讀記穩(wěn)定計(jì)上的溫度，作為試樣的燃點(diǎn)。

4報(bào)告

4.1同一試樣至少平行試驗(yàn)兩次，兩次測(cè)定結(jié)果的差值不超過(guò)重復(fù)性試驗(yàn)允許誤差8℃時(shí)，取其平均值的整數(shù)作為試驗(yàn)結(jié)果。

4.2當(dāng)試驗(yàn)時(shí)大氣壓在95.3kPa(715mmHg)以下時(shí)，應(yīng)對(duì)閃點(diǎn)或燃點(diǎn)的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行修正。當(dāng)大氣壓為95.3～84.5kPa(715～634mmHg)時(shí)，修正值增加2.8℃；當(dāng)大氣壓為84.5～73.3kPa(634～550mmHg)時(shí)，修正值增加5.5℃。

5允許誤差

重復(fù)性試驗(yàn)的允許誤差為：閃點(diǎn)8℃，燃點(diǎn)8℃；

再現(xiàn)性試驗(yàn)的允許誤差為：閃點(diǎn)16℃，燃點(diǎn)14℃。

條文說(shuō)明

瀝青的閃點(diǎn)是各國(guó)瀝青質(zhì)量的安全性指標(biāo)，同時(shí)瀝青燃點(diǎn)是施工安全的一項(xiàng)參考指標(biāo)，因此本方法將兩個(gè)指標(biāo)同時(shí)納入。本次修訂在使用范圍里增加了聚合物改性瀝青，煤瀝青不適合熱拌混合料，所以在適用范圍里取消了煤瀝青。由于各國(guó)所用盛樣容器規(guī)格不一，絕大多數(shù)國(guó)家都采用ASTMD92.AASHTOT 48中的克利夫蘭式開(kāi)口杯（ClevelandOpenCup)(黏稠石油瀝青等試驗(yàn)用），簡(jiǎn)稱COC法；液體瀝青試驗(yàn)則采用ASTMD143、AASHTOT79中的泰格開(kāi)口杯（TagOpenCup)，簡(jiǎn)稱TOC法。所以本方法也采用克利夫蘭式開(kāi)口杯法，按AASHTOT48規(guī)定適用于黏稠石油瀝青、聚合物改性瀝青；對(duì)閃點(diǎn)在79℃以下的液體石油瀝青，采用泰格杯試驗(yàn)方法（T0633)。

各種開(kāi)口杯的試樣尺寸比較見(jiàn)表T0611-1。由表T0611-1可見(jiàn)，泰格開(kāi).口杯及克利夫蘭開(kāi)口杯的瀝青液面與杯口距離相同，只是因?yàn)殚W點(diǎn)較低，從安全角度出發(fā)，改明火加熱為水槽或油浴加熱，且杯子為玻璃制成。

表T0611-1開(kāi)口杯比較（單位:mm)

根據(jù)ASTM及日本等國(guó)的試驗(yàn)法，采用普通的燃?xì)饣螂姞t加熱，將使試驗(yàn)更為簡(jiǎn)單，對(duì)溫度計(jì)的要求，ASTM規(guī)定為-6～400℃(黏稠瀝青）及-7～170℃(液體瀝青）兩種，日本則使用0～400℃，前蘇聯(lián)使用O-360℃。根據(jù)我國(guó)溫度計(jì)的生產(chǎn)情況,規(guī)定溫度計(jì)為0～360℃。

點(diǎn)火器的形狀及產(chǎn)生的試焰對(duì)測(cè)定結(jié)果有一定影響。目前燃?xì)馐褂闷毡?，小管的丙烷氣也很方便，因此采用了金屬管燃?xì)恻c(diǎn)火用具。關(guān)于試焰標(biāo)準(zhǔn)，在杯子上附有小球，AASHTOT48規(guī)定為Φ3.8～5.4mm，試驗(yàn)時(shí)控制與此相同；日本規(guī)定小球尺寸為Φ4.0n1m±0.2mm，試驗(yàn)時(shí)考慮過(guò)于精密不可能達(dá)到。本方法采用Φ4mm±0.8mm，以便于使用。

點(diǎn)火器口位置，日本規(guī)定在杯口2.0mm以內(nèi)，AASHTO規(guī)定不高于2.5mm。試驗(yàn)步驟中的加熱上升速度及點(diǎn)火時(shí)間與ASTM、AASHTO及日本方法是一致的。對(duì)允許誤差，AASHTO規(guī)定重復(fù)性為8℃,無(wú)再現(xiàn)性要求。ASTM有再現(xiàn)性要求，閃點(diǎn)為17℃，燃點(diǎn)為14℃。日本道路協(xié)會(huì)鋪裝試驗(yàn)法便覽3-5-5只測(cè)閃點(diǎn)，重復(fù)性8℃，再現(xiàn)性16℃。本方法是根據(jù)國(guó)外規(guī)定綜合確定的。