اختبار نقطة الوميض والاشتعال للأسفلت

ما هي نقطة الوميض؟

يتضمن اختبار نقطة الوميض النموذجي تسخين عينة صغيرة من رابط الأسفلت في كوب اختبار، حيث تزداد درجة حرارة العينة وفي فترات زمنية محددة يتم تمرير شعلة اختبار عبر الكوب، نقطة الوميض هي أدنى درجة حرارة للسائل يؤدي عندها تطبيق لهب الاختبار إلى اشتعال أبخرة العينة، يمكن أن يستمر الاختبار حتى نقطة النار، النقطة التي يؤدي عندها لهب الاختبار إلى اشتعال العينة والبقاء محترقًا لمدة 5 ثوانٍ على الأقل.

طرق الاختبار القياسية:

• (AASHTO T 48 وASTM D 92): نقاط الوميض والنار بواسطة (Cleveland Open Cup) (أكثر شيوعًا للأسمنت الأسفلتي المستخدم في HMA).

• (AASHTO T 73 وASTM D 93):(Flash-Point بواسطة Pensky-Martens Closed Cup Tester).

أهمية اختبار نقطة الوميض والاشتعال للأسمنت:

يتم إجراء اختبار نقطة الوميض والنار على الأسفلت لمعرفة قيم المزج الآمن ودرجة حرارة التطبيق لدرجة معينة من الأسفلت، في درجات الحرارة المرتفعة، تترك المواد الإسفلتية المواد المتطايرة، حيث تحتوي هذه الأبخرة المتطايرة على الهيدروكربونات، لذلك يمكن اشتعال النار بسهولة وسوف يتسبب في حدوث وميض عند نقطة واحدة، وإذا كانت أكثر عرضة للتسخين، فقد تشتعل المادة وتحترق.

يعتبر اشتعال النار في غاية الخطورة أثناء خلط الأسفلت خاصة أثناء استخدامه، لذلك من الضروري التعرف على قيم درجات الحرارة الآمنة لدرجات الأسفلت للخلط وكذلك للتطبيق، يمكن تحديد القيم المحدودة لدرجة الحرارة عن طريق إجراء اختبار نقطة الوميض ونقطة الحريق على الأسفلت.

نقطة الوميض للمادة:

نقطة الوميض للمادة هي أدنى درجة حرارة يشتعل عندها بخار المادة النار بسرعة على شكل وميض، وذلك في ظل ظروف محددة للاختبار، لذلك وفي هذه المرحلة لن يستمر إطلاق النار لفترة أطول، حيث سيظهر وميض فقط لجزء من الثانية، كما يمكن الإشارة إلى وجود مواد شديدة التقلب وقابلة للاشتعال في درجة معينة من الأسفلت بواسطة نقطة الوميض.

ما هي نقطة النار؟

نقطة النار للمادة هي أدنى درجة حرارة تشتعل فيها المادة النيران وتحترق في ظل ظروف اختبار محددة، حيث يمكن الإشارة إلى وجود مواد قابلة للاحتراق في مادة بيتومينية من خلال نقطة النار.

يحتوي جهاز اختبار الكوب المغلق (Pensky-Martens) على كوب اختبار، وغطاء وجهاز تحريك ومصراع وجهاز التعرض للهب، حيث يجب استخدام مقياس حرارة من النطاق المحدد بشكل عام من 0 درجة مئوية إلى 350 درجة مئوية مع حساسية 0.1 درجة مئوية.

خطوات إجراء الاختبار:

• نقم بتسخين الأسفلت لأعلى من نقطة التليين بشكل عام من درجة حرارة 75 إلى 100، ونحرك هذا الأسفلت المخفف جيدًا لإزالة فقاعات الهواء.

• نملأ الكوب بالقار المخفف حتى علامة الملء الموجودة على الكوب، الآن نضع الغطاء ونغلق الكأس.

• الملحقات الأخرى مثل مقياس الحرارة والتعرض للهب مثبتة بشكل مناسب في مواضعها الخاصة، حيث إن إضاءة اللهب وضبط حجم اللهب ستصبح على قطر 4 مم.

• تسخين الأسفلت والمعدل المفضل للتسخين، حيث يجب أن يكون من 5 درجات مئوية إلى 6 درجات مئوية في الدقيقة.

• يجب أن يتم تقليب العينة في نفس الوقت مع التسخين باستخدام جهاز النمام.

• يجب أن يكون معدل التحريك حوالي 60 دورة في الدقيقة.

• مراقبة الحرارة بعناية وعندما تكون درجة الحرارة 17 سليسيوس، أقل من نقطة وميض الفعلية (175 ^O C)، حيث أضاءت الشعلة الاختبار.

• يجب أن يكون حجم لهب الاختبار بقطر 4 مم وأن يكون قريبًا من عينة التسخين.

• تطبيق لهب اختبار لكل 1 ^O C صعود من هذه النقطة.

• عندما تلتقط العينة اللهب وتشكل وميضًا، لاحظ درجة الحرارة في تلك النقطة وهي نقطة الوميض للقار.

• تسخين عينة أخرى مع نفس المعدل السابق وتطبيق لهب اختبار لكل 2 ^O ارتفاع.

• تكرير التجربة مرتين أخريين ويجب أن يؤخذ متوسط ​​القراءات الثلاث كنقطة وميض ونقطة إطلاق للعينة المعينة.

القيم الموصي بها لأي نوع من درجات الأسفلت ستكون كما يلي:

• يجب أن تكون قيمة نقطة الوميض الأدنى = 175 درجة مئوية.

• يجب أن تكون قيمة نقطة النار الدنيا = 175 درجة مئوية + 5 درجة مئوية.

ملخص الاختبار:

نقطة الوميض هي أدنى درجة حرارة، والتي يجب تسخين مادة التشحيم عليها قبل أن يشتعل بخارها، عند مزجه مع الهواء، ولكنه لا يستمر في الاحتراق، نقطة الحريق هي درجة الحرارة التي يستمر عندها احتراق مادة التشحيم، نقاط الوميض والنار مفيدة في تحديد تقلب مواد التشحيم ومقاومة الحريق.