沥青闪点与燃点试验 克利夫兰开口杯法

沥青闪点与燃点试验克利夫兰开口杯法
1 目的与适用范围
本方法适用于克利夫兰开口杯（简称C O C）测定粘稠石油沥青、煤沥青及闪点在79 ℃以上的液体石油沥青材料的闪点和燃点，以评定施工安全性时使用。

2 仪具与材料
2．1 克利夫兰开口杯式闪点仪：形状及尺寸如图1 。

它由下列部分组成：
2．1．1 克利夫兰开口杯：用黄铜或铜合金制成，内口直径Φ63．5 m m ±0．5 m m ，深33．6 m m ±0．5 m m ，在内壁与杯上口的距离为9．4 m m ±0．4 m m 处刻有一道环状标线，带一个弯柄把手，形状及尺寸见图2 。

2．1．2 加热板：黄铜或铸铁制，直径145 m m ～160 m m ，厚约6．5 m m 的金属板，上有石棉垫板，中心有圆孔，以支承金属试样杯。

在距中心58 m m 处有一个与标准试焰大小相当的Φ4．0 m m ±0．2 m m 电镀金属小球，供火焰调节的对照使用。

加热板如图3 。

2．1．3 温度计：0 ℃～400 ℃，分度为2 ℃。

2．1．4 点火器：金属管制，端部为产生火焰的尖嘴，端部外径约1．6 m m ，内径为0．7 m m ～0．8 m m ，与可燃气体压力容器（如液化丙烷气或天然气）连接，火焰大小可以调节。

点火器可以150 m m 半径水平旋转，且端部恰好通过坩锅中心上方2 m m 以内，也可采用电动旋转点火用具，但火焰通过金属试验杯的时
间应为1．0s 左右。

2．1．5 铁支架：高约500 m m ，附有温度计夹及试样杯支架，支脚为高度调节器，使加热顶保持水平。

图1 克利夫兰开口杯式闪点仪（单位：m m）
1 －温度计；
2 －温度计支架；
3 －金属试验杯；
4 －加热器具；
5 －试验标准球；
6 －加热板；
7 －试验火焰喷嘴；
8 －试验火焰调
节开关；9 －加热板支架；10 －加热器调节钮2．2 防风屏：金属薄板制，三面将仪器围住挡风，内壁涂成黑色，高约600 m m 。

2．3 加热源附有调节器的1k W 电炉或燃气炉。

根据需要，可以控制加热试样的升温速度为14 ℃／min ～17 ℃／min 、5．5 ℃／min ±0．5C／min 。

3．1．1 将试样杯用溶剂洗净、烘干，装置于支架上。

加热板
放在可调电炉上，如用燃气炉时，加热板距炉口约50 m m ，接好可燃气管道或电源。

图3 加热板（单位：m m）
3．1．2 安装温度计，垂直插入试样杯中，温度计的水银球距杯底约6．5 m m ，位置在与点火器相对一侧距杯边缘约16 m m 处。

3．1．3 按本规程T0602 沥青试样准备方法准备试样后，注入试样杯中至标线处，并使试样杯其他部位不沾有沥青。

注：试样加热温度不能超过闪点以下55 ℃。

3．1．4 全部装置应置于室内光线较暗且无显著空气流通的地方，并用防风屏三面围护。

3．1．5 将点火器转向一侧，试验点火，调节火苗在成标准球的形状或成直径为4 m m ±0．8 m m 的小球形试焰。

3．2 试验步骤
3．2．1 开始加热试样，升温速度迅速地达到14 ℃／min ～17 ℃／min 。

待试样温度达到预期闪点前56 ℃时，调节加热器降低升温速度，以便在预期闪点前28 ℃时能使升温速度控制在5．5 ℃／min ±0．5 ℃／min 。

3．2．2 试样温度达到预期闪点前28 ℃时开始，每隔2 ℃将点火器的试焰沿试验杯口中心以150 m m 半径作弧水平扫过一次；从试验杯口的一边至另一边所经过的时间约1s 。

此时应确认点火器的试焰为直径4 m m ±0．8 m m 的火球，并位于坩锅口上方2 m m ～2．5 m m处。

注：试验时不应对着试样杯呼气。

3．2．3 当试样液面上最初出现一瞬即灭的蓝色火焰，立即从温度计上读记温度，作为试样的闪点。

注意勿将试焰四周的蓝白色火焰误认为是闪点火焰。

3．2．4 继续加热，保持试样升温速度5．5 ℃／min ±0．5 ℃／min ，并按上述操作要求用点火器点火试验。

3．2．5 当试样接触火焰立即着火，并能继续燃烧不少于5s 时，停止加热，并读记温度计上的温度，作为试样的燃点。

4 报告
4．1 同一试样至少平行试验两次，两次测定结果的差值不超
过重复性试验允许差8 ℃时，取其平均值的整数作为试验结果。

4．2 当试验时大气压在95．3kPa （715 m m Hg）以下时，应对闪点或燃点的试验结果进行修正，若大气压为95．3kPa ～84．5kPa （715 m m Hg ～634 m m Hg）时，修正值为增加2．8 ℃，当大气压为84．5kPa ～73．3kPa （634 m m Hg ～550 m m Hg）时，修正值为增加5．5 ℃。

5 精密度或允许差
重复性试验的允许差为：闪点8 ℃，燃点8 ℃；
复现性试验的允许差为：闪点16 ℃，燃点14 ℃。

表1 开口杯比较（单位：m m）
2．仪具：1983 年试验规程中利用砂浴加热试样坩锅。

根据AST M 及日本等国的试验法，本方法采用普通的燃气或电炉加热，将使试验更为简单。

根据AST M 规定温度计的规格为－6 ℃～400 ℃（粘稠沥青）及－7 ℃～170 ℃（液体沥青）两种。

日本则使用0 ℃～400 ℃，
前苏联使用0 ℃～360 ℃。

本试验法根据我国实际情况，为简便起见规定温度计为0 ℃～400 ℃，只要精密度保证并不会有太大影响。

点火器的形状及产生的试焰对测定精密度有一定影响。

目前可燃气使用普遍，小管的丙烷气也很方便，因此采用了金属管燃气点火用具。

关于试焰标准，在杯子上附有小球，A ASHTOT48 规定为3．8 m m ～5．4 m m ，试验时控制与此相同，日本规定小球尺寸为4．0 m m ±0．2 m m ，试验时考虑过于精密不可能达到，本方法采用Φ4 m m ±0．8 m m ，以便于掌握。

点火器口位置日本规定在杯口2．0 m m 以下，A ASHTO 规定不高于2．5 m m ，本方法规定为2．0 m m ～2．5 m m 。

试验步骤按照AST M 、A ASHTO 及日本标准对加热上升速度及点火时间进行了统一修改，A ASHTO 方法与日本方法是一致的。

3．精密度规定A ASHTO 规定重复性为8 ℃，无复现性要求。

AST M 有复现性要求，闪点为17 ℃，燃点为14 ℃。

日本道路协会铺装试验法便览3 －5 －5 只测闪点，重复性
8 ℃，复现性16 ℃，本方法是根据国外规定综合决定的。