MÉTODO PARA DETERMINAR LOS PUNTOS DE INFLAMACIÓN Y COMBUSTIÓN DEL CEMENTO ASFÁLTICO MEDIANTE LA COPA ABIERTA DE CLEVELAND

INFORME

MÉTODO PARA DETERMINAR LOS PUNTOS DE INFLAMACIÓN Y COMBUSTIÓN DEL CEMENTO ASFÁLTICO MEDIANTE LA COPA ABIERTA DE CLEVELAND (ASTM D1310-01 AASHTO)

1. OBJETIVO

Determinar los puntos de inflamación y combustión por medio de la copa abierta de Cleveland, para productos de petróleo y otros líquidos, excepto aceites combustibles y materiales que tienen un punto de inflamación por debajo de 79 oC.

2. GENERALIDADES

Cuando se calienta un asfalto, libera vapores que son combustibles. El punto de inflamación, es la temperatura a la cual puede ser calentado con seguridad un asfalto, sin que se produzca la infla¬mación instantánea de los vapores liberados, en presencia de una llama libre. Esta temperatura, sin embargo, está bastante por debajo, en general, de la que el material entra en combustión perma¬nente. Se la denomina punto de combustión (fire point).

El ensayo más usado para medir el punto de inflamación del cemento asfáltico es el de "vaso abierto Cleveland" (COC), que consiste en llenar un vaso de bronce con un determinado volumen de asfalto, y calentarlo con un aumento de temperatura normalizado. Se pasa una peque¬ña llama sobre la superficie del asfalto a intervalos de tiempo estipulados. El punto de inflamación es la temperatura a la cual se han desprendido suficientes volátiles como para provocar una infla¬mación instantánea.

3. EQUIPO Y MATERIAL EMPLEADO

3.1. Copa abierta de Cleveland

Consiste en una copa de ensayo, una placa de calentamiento, un aplicador de la llama, un calentador y apoyos.

• Copa de ensayo de bronce. La copa puede estar equipada con un mango.

• Placa de calentamiento de bronce, fierro fundido, fierro forjado o una placa de acero con un hueco central circundando por un área de depresión plana y una plancha de cartón de asbesto dura, que cubra la placa de metal excepto el área sobre el plano de depresión en la cual la copa de ensayo se apoya. Sin embargo, ésta puede ser cuadrada en vez de circular y el metal de la placa puede tener extensiones adecuadas para apoyar el aparato de la llama de prueba y el apoyo del termómetro.

El cabezal metálico debe apoyarse sobre la placa de modo que se extienda ligeramente y por encima de un orificio pequeño y apropiado en el cartón de asbesto.

• Aplicador de la llama de prueba. El aparato para aplicar la llama de prueba puede ser de cualquier diseño adecuado, pero la punta debe tener un diámetro aproximado de 1,6 mm al final y el diámetro del orificio debe ser de aproximadamente de 0,8 mm. El aparato para aplicar la llama estará apoyado para permitir que se duplique el recorrido de la llama de prueba, siendo el radio de oscilación no menor que 150 mm y el centro del orificio moviéndose en un plano ubicado a una altura no mayor de 2 mm por encima del borde de la copa. Un cabezal con un diámetro de 1,3 a5,0 mm puede colocarse en una posición conveniente sobre el aparato, de manera que el tamaño de la llama pueda ser comparado con éste.

• Calentador. El calentador puede ser sustituido por cualquier fuente conveniente. El uso de un quemador a gas o una lámpara a alcohol está permitido, pero bajo ninguna circunstancia debe usarse llama para productos altamente combustibles. Es preferible que el calentador lo controle un transformador de voltaje variable. La fuente de calor será centrada bajo la abertura de la placa caliente evitando calentamientos locales.

El calentador de la llama tipo debe protegerse de las corrientes de aire o excesiva radiación por cualquier tipo de protector adecuado, por encima del nivel superficial más alto del cartón asbesto.

• Apoyo del termómetro. Cualquier aparato conveniente puede ser usado para que mantenga el termómetro en la posición especificada durante el ensayo y permita quitarlo con facilidad de la copa una vez terminado el ensayo.

• Apoyo de la placa de calentamiento. Cualquier apoyo conveniente que mantenga la placa caliente, estable y nivelada.

• Medidor del nivel de llenado. Un aparato que ayude en la regulación exacta del nivel de la muestra en la copa. Puede hacerse con un metal adecuado con al menos un resalte, pero de preferencia dos para ajustar el nivel de la muestra en la copa de ensayo entre 9 a10 mm por debajo del ribete superior de la copa. Estará provisto de un orificio de 0,8 mm de diámetro ubicado al centro del medidor a no más de 2 mm del fondo, que se usará para verificar la posición central del orificio del aplicador de la llama con respecto al borde de la copa.

COPA ABIERTA DE CLEVELAND

3.2. Protector

Se recomienda un protector cuadrado de 460 mm y 610 mm de alto que tenga un frente abierto.

3.3. Termómetro

Un termómetro que tenga un rango de –6 a 400°C y cumpla con los requisitos del 11c ó 28c de ASTM E1.

4. PREPARACIÓN DEL APARATO

• Arme el aparato sobre una mesa nivelada en una pieza sin corrientes de aire; ubique el protector alrededor del aparato de encendido, afirmado por algún medio adecuado que permita la lectura del Punto de Inflamación. Ensayos en campanas de laboratorio o en lugares donde no existan corrientes de aire, son

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