Tóm tắt Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8818-2:2011 về Nhựa đường lỏng - Phương pháp thử - Phần 2: Thử nghiệm xác định nhiệt độ bắt lửa
Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8818-2:2011 quy định phương pháp xác định nhiệt độ bắt lửa của nhựa đường lỏng bằng thiết bị cốc hở Tag (Tag Open-Cup). Phương pháp này áp dụng cho các sản phẩm nhựa đường lỏng có nhiệt độ bắt lửa nằm trong khoảng từ 0 độ C đến dưới 93 độ C (200 độ F). 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.
1. Phạm vi áp dụng
- Tiêu chuẩn này quy định quy trình thử nghiệm nhằm xác định nhiệt độ bắt lửa của các loại nhựa đường lỏng (bao gồm nhựa đường lỏng đông đặc nhanh, đông đặc vừa và đông đặc chậm).
- Mục đích của thử nghiệm là nhằm đánh giá tính nguy hiểm về cháy nổ của vật liệu nhựa đường lỏng khi bị nung nóng trong quá trình lưu trữ, vận chuyển hoặc thi công ngoài thực tế.
- Tiêu chuẩn này không nhằm mục đích giải quyết tất cả các vấn đề an toàn liên quan đến việc sử dụng. Người thực hiện thử nghiệm có trách nhiệm thiết lập các biện pháp an toàn, bảo vệ sức khỏe phù hợp và tuân thủ các quy định pháp luật hiện hành trước khi áp dụng.
2. Tài liệu viện dẫn
Các tài liệu viện dẫn sau đây là cần thiết cho việc 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 8818-1:2011, Nhựa đường lỏng - Yêu cầu kỹ thuật.
- ASTM D1310, Phương pháp thử nhiệt độ bắt lửa và điểm cháy của chất lỏng bằng thiết bị cốc hở Tag (Test Method for Flash Point and Fire Point of Liquids by Tag Open-Cup Apparatus).
- Các tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế liên quan đến việc hiệu chuẩn nhiệt kế dùng trong phòng thí nghiệm.
3. Thuật ngữ và định nghĩa
Tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa chuyên ngành cốt lõi sau đây:
- Nhiệt độ bắt lửa (Flash point): Là nhiệt độ thấp nhất của mẫu thử (được hiệu chỉnh về áp suất khí quyển tiêu chuẩn 101,3 kPa) mà tại đó, việc áp một ngọn lửa thử nghiệm vào bề mặt mẫu sẽ làm cho hơi của mẫu thử bùng cháy trong các điều kiện quy định của phép thử.
- Nhựa đường lỏng (Cutback asphalt): Là sản phẩm dạng lỏng thu được từ quá trình hòa tan nhựa đường đặc vào các dung môi dầu mỏ dễ bay hơi (như xăng, dầu hỏa, hoặc dầu diesel) nhằm giảm độ nhớt của nhựa đường, phục vụ cho việc thi công ở nhiệt độ thường hoặc nhiệt độ thấp.
4. Tóm tắt phương pháp thử
- Mẫu thử nhựa đường lỏng được rót vào cốc của thiết bị thử nghiệm cốc hở Tag đến một vạch mức quy định cụ thể.
- Cốc chứa mẫu được đặt vào một bể chất lỏng gia nhiệt (thường sử dụng nước hoặc hỗn hợp nước-glycol tùy thuộc vào dải nhiệt độ thử nghiệm).
- Tiến hành gia nhiệt mẫu thử với một tốc độ tăng nhiệt độ không đổi và được kiểm soát nghiêm ngặt theo quy định của tiêu chuẩn.
- Tại các khoảng nhiệt độ tăng lên đều đặn (thường là mỗi chu kỳ tăng 1 độ C hoặc 2 độ C), một ngọn lửa thử nghiệm nhỏ có kích thước tiêu chuẩn được quét ngang qua bề mặt cốc chứa mẫu thử.
- Nhiệt độ bắt lửa được ghi nhận là nhiệt độ hiển thị trên nhiệt kế tại thời điểm xuất hiện ngọn lửa bùng cháy lớn và lan truyền khắp bề mặt của mẫu thử bên trong cốc.
TIÊU CHUẨN VIỆT NAM
TCVN 8818-2 : 2011
NHỰA ĐƯỜNG LỎNG - PHƯƠNG PHÁP THỬ - PHẦN 2: THỬ NGHIỆM XÁC ĐỊNH NHIỆT ĐỘ BẮT LỬA
Cut-back Asphalt - Test Method - Part 2: Test Method for Flash Point
TCVN 8818-2: 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 lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ Công bố. Bộ tiêu chuẩn TCVN 8118, gồm 5 phần :
TCVN 8818-1 :2011, Nhựa đường lỏng – Phần 1: Yêu cầu kỹ thuật.
TCVN 8818-2 :2011, Nhựa đường lỏng – Phương pháp thử – Phần 2: Thử nghiệm xác định nhiệt độ bắt lửa.
TCVN 8818-3 :2011, Nhựa đường lỏng – Phương pháp thử – Phần 3: Thử nghiệm xác định hàm lượng nước.
TCVN 8818-4 :2011, Nhựa đường lỏng – Phương pháp thử – Phần 4: Thử nghiệm chưng cất.
TCVN 8818-5 :2011, Nhựa đường lỏng – Phương pháp thử – Phần 5: Thử nghiệm xác định độ nhớt tuyệt đối (sử dụng nhớt kế mao dẫn chân không).
NHỰA ĐƯỜNG LỎNG – PHƯƠNG PHÁP THỬ – PHẦN 2: THỬ NGHIỆM XÁC ĐỊNH NHIỆT ĐỘ BẮT LỬA
Cut-back asphalt – Test Method – Part 2: Test Method for Flash Point
1 Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định điểm chớp cháy của nhựa lỏng có điểm chớp cháy không lớn hơn 93oC.
2 Tài liệu viện dẫn
TCVN 7494:2005 (ASTM D140-01), Bitum - Phương pháp lấy mẫu.
ASTM E1, Specification for ASTM thermometers (Quy định về nhiệt kế ASTM).
3 Thuật ngữ, định nghĩa
Điểm chớp cháy (Flash point) là điểm nhiệt độ thấp nhất đã được hiệu chỉnh về áp suất 101,3 kPa (760mm Hg), tại nhiệt độ này dưới tác dụng của nguồn gây cháy (nguồn mồi lửa) làm hơi của mẫu bùng cháy dưới điều kiện xác định của phép thử.
4 Tóm tắt thử nghiệm
Gia nhiệt với tốc độ quy định cho mẫu thí nghiệm đựng trong một cốc thí nghiệm. Cho một mồi lửa đi qua lại một cách đều đặn trên một mặt phẳng nằm ngang trên mặt mẫu cho tới khi thấy suất hiện ngọn lửa trên bề mặt mẫu thì xác định nhiệt độ của mẫu.
5 Thiết bị, dụng cụ
5.1 Thiết bị cốc hở (xem Hình 1), gồm có các bộ phận sau:
a) Bể gia nhiệt: Đựng chất lỏng gia nhiệt, có một ống dẫn chất lỏng vào và một ống thoát chất lỏng thừa nằm thấp hơn thành của cốc đựng mẫu một đoạn 3,2mm.
b) Cốc mẫu: Làm bằng thuỷ tinh có khả năng chịu được nhiệt độ cao. c) Kẹp giữ nhiệt kế.
d) Nguồn nhiệt: Là một đèn đốt sử dụng khí ga hoặc tương đương có thể điều chỉnh được tốc độ gia nhiệt.
e) Mồi lửa: Sử dụng khí ga. Có cấu tạo là một ống kim loại tròn, ruột rỗng; phần thân ống có đường kính 1,6mm, phần đầu đốt có đường kính 0,8 mm; mồi lửa có khả năng xoay quanh một trục cố định thẳng đứng, trên một mặt phẳng nằm ngang trên mặt mẫu.

Hình 1. Thiết bị thí nghiệm
f) Thước định chuẩn (xem Hình 2): Làm bằng kim loại, có 2 gờ lồi cao 3,2 mm cách nhau một đoạn 25,4 mm. Dùng để điều chỉnh cao độ bề mặt mẫu thí nghiệm, định cỡ ngọn lửa và độ cao mồi lửa so với bề mặt mẫu thí nghiệm.
Kích thước tính bằng milimet

Hình 2. Thước định chuẩn
5.2 Vỏ chắn: Dùng để chắn ánh sáng giúp cho việc phát hiện ngọn lửa xuất hiện trên bề mặt mẫu được dễ dàng. Vỏ chắn có cấu tạo gồm 3 tấm kim loại, trong đó 2 tấm hình chữ nhật kích thước 610x710 mm gắn với nhau bằng bản lề trên cạnh dài 710 mm, một tấm hình tam giác cân kích thước 610x610x860 mm được gắn với cạnh 610 mm của một trong hai tấm chữ nhật bằng bản lề; mặt trong của vỏ chắn được sơn đen.
5.3 Nhiệt kế: Nhiệt kế có phạm vi đo từ -7oC đến +110oC (độ chính xác 0.5OC), phù hợp với ASTM E1.
5.4 Chất lỏng gia nhiệt:
Sử dụng nước khi thí nghiệm với mẫu có điểm chớp cháy nhỏ hơn 79oC; Sử dụng dung dịch nước- glyco (với tỷ lệ pha trộn 1 nước / 1 glyco) khi thí nghiệm với mẫu có điểm chớp cháy lớn hơn 79oC.
6 Lắp đặt thiết bị
6.1 Đặt thiết bị trên một bề mặt nằm ngang, chắc chắn; dùng vỏ chắn che chắn ánh sáng (đặt ở vị trí để che được ánh sáng chói). Trường hợp thí nghiệm ở điều kiện ánh sáng tự nhiên của phòng thí nghiệm thì không cần sử dụng vỏ chắn.
6.2 Cân chỉnh mồi lửa (theo cả phương thẳng đứng và phương nằm ngang) sao cho mồi lửa nằm ở vị trí cao hơn thành cốc một đoạn 3,2 mm, tâm đầu đốt di chuyển qua tâm cốc mẫu trên cung tròn có bán kính 154,2 mm.
6.3 Thí nghiệm được thực hiện trong phòng có nhiệt độ 25 oC ± 5oC.
7 Tiến hành thử
7.1 Đặt cốc mẫu vào trong bể gia nhiệt; lắp đặt nhiệt kế sao cho nằm ở khoảng giữa tâm và mép ngoài của cốc mẫu trên cùng một đường thẳng đi qua trục xoay của mồi lửa, đầu dưới của nhiệt kế cao hơn đáy cốc mẫu một đoạn khoảng 6,3 mm.
7.2 Cho chất lỏng gia nhiệt vào bể gia nhiệt cho đến khi chảy chàn ra ngoài qua ống thoát, nhiệt độ của chất lỏng gia nhiệt phải thấp hơn điểm chớp cháy dự kiến của mẫu thí nghiệm tối thiểu là 16oC.
7.3 Đặt thước định chuẩn lên thành cốc mẫu với hai gờ quay xuống dưới. Sau đó rót mẫu thí nghiệm vào cốc đến khi bề mặt mẫu chạm tới gờ của thước định chuẩn (lúc này bề mặt mẫu sẽ thấp hơn mép trên của cốc mẫu 3,3 mm); nhiệt độ của mẫu trước khi thử nghiệm phải thấp hơn điểm chớp cháy dự kiến tối thiểu là 11oC.
7.4 Châm mồi lửa để kiểm tra, điều chỉnh để đường kính mồi lửa trước đầu đốt không lớn hơn 4mm.
CHÚ THÍCH 1: Trong trường hợp mẫu thí nghiệm có độ nhớt cao và có xu hướng hình thành lớp màng mỏng trên bề mặt mẫu thì trước khi gia nhiệt cho mẫu khoảng 15 giây, dùng một đũa thuỷ tinh (hoặc kim loại) đặt sâu vào cốc mẫu khoảng 13 mm và khuấy nhẹ nhàng khoảng 3 đến 4 lần theo hướng mồi lửa di chuyển để phá vỡ màng mỏng.
7.5 Gia nhiệt cho bể gia nhiệt với tốc độ phù hợp để tốc độ tăng nhiệt của mẫu đạt 1oC±0,25oC/phút.
7.6 Khi nhiệt độ của mẫu đạt đến nhiệt độ thấp hơn điểm chớp cháy dự kiến 13oC ± 2,8oC, dùng thước định chuẩn kiểm tra lại cao độ bề mặt mẫu (nếu mẫu thừa thì phải dùng ống pi-pet hút bớt ra).
7.7 Sau đó cho mồi lửa đi qua bề mặt mẫu với tốc độ phù hợp sao cho thời gian để mồi lửa đi qua bề mặt mẫu khoảng 1 giây. Lặp lại thao tác tại các thời điểm khi nhiệt độ mẫu tăng lên từng 2 oC.
7.8 Cứ làm như vậy và quan sát đến khi nào ngọn lửa đi qua mặt mẫu nhựa đường làm bốc lên một ngọn lửa xanh mà khi cho mồi lửa ra khỏi bề mặt mẫu thì ngọn lửa xanh tắt ngay thì ghi lại nhiệt độ; đó là điểm chớp cháy.
8 Tính kết quả
Điểm chớp cháy có đơn vị tính là oC.
9 Báo cáo kết quả
Báo cáo giá trị điểm chớp cháy của mẫu thử chính xác tới 0.5OC.
10 Sai số cho phép
Sai số cho phép giữa hai lần thí nghiệm với cùng loại vật liệu:
- Do một thí nghiệm viên thực hiện: không vượt quá 10oC;
- Do hai phòng thí nghiệm độc lập thực hiện: không vượt quá 15 oC.
- 1 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8818-5:2011 về Nhựa đường lỏng - Phương pháp thử - Phần 5: Thử nghiệm xác định độ nhớt tuyệt đối (sử dụng nhớt kế mao dẫn chân không)
- 2 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8818-4:2011 về Nhựa đường lỏng - Phương pháp thử - Phần 4: Thử nghiệm chưng cất
- 3 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8818-3:2011 về Nhựa đường lỏng - Phương pháp thử - Phần 3: Thử nghiệm xác định hàm lượng nước
- 4 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8818-1:2011 về Nhựa đường lỏng - Phần 1: Yêu cầu kỹ thuật
- 5 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7494:2005 (ASTM D 140 - 01)
- 1 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8818-5:2011 về Nhựa đường lỏng - Phương pháp thử - Phần 5: Thử nghiệm xác định độ nhớt tuyệt đối (sử dụng nhớt kế mao dẫn chân không)
- 2 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8818-4:2011 về Nhựa đường lỏng - Phương pháp thử - Phần 4: Thử nghiệm chưng cất
- 3 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8818-3:2011 về Nhựa đường lỏng - Phương pháp thử - Phần 3: Thử nghiệm xác định hàm lượng nước
- 4 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8818-1:2011 về Nhựa đường lỏng - Phần 1: Yêu cầu kỹ thuật
- 5 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7494:2005 (ASTM D 140 - 01)
- 6 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11712:2017 về Nhựa đường - Phương pháp xác định đặc tính chống nứt ở nhiệt độ thấp bằng thiết bị kéo trực tiếp (DT)