MÉTHODE D’ESSAI

LC 25-005

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2004 12 15Date

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SECTEUR – LIANTS HYDROCARBONÉS

1. Objet

La présente méthode d’essai consiste à mesurer la recouvrance d’élasticité d’un échantillon de liant hydrocarboné à l’aide d’un appareil de traction.

2. Référence

La présente méthode d’essai renvoie à l’édition la plus récente du document suivant :

NORME :

AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS (ASTM)

D 113 « Test Method for Ductility of Bituminous Materials ».

3. Principe de l’essai

Cet essai consiste à mesurer la capacité d’un liant bitumineux à récupérer sa forme initiale après avoir été étiré dans des conditions spécifiques puis coupé.

Une recouvrance d’élasticité élevée confirme qu’une matière a été ajoutée au liant pour lui conférer des propriétés élastomériques. Toutefois, cette méthode d’essai ne permet pas nécessairement d’identifier le type ou la quantité de modifiant utilisé.

4. Appareillage

4.1 Moule

Le moule utilisé pour préparer l’éprouvette est fait de laiton selon les dimensions et tolé-rances illustrées à la figure 1.

4.2 Bain d’eau

Le bain d’eau utilisé pour le conditionnement des éprouvettes permet de maintenir la tempé-rature d’essai avec une tolérance de ± 0,5 °C. Le volume d’eau est d’au moins 10 l et l’éprouvette est immergée à une profondeur d’au moins 5 cm et supportée par une tablette perforée placée à au moins 5 cm du fond du bain.

4.3 Appareil de traction

Tout appareil qui permet à l’échantillon d’être continuellement immergé dans l’eau pen-dant que les deux étriers sont éloignés à une vitesse constante de 5 cm/minute ± 5,0 % sans vibration indue peut être utilisé. L’appareil de traction est muni d’un dispositif gradué à 0,25 cm permettant de mesurer l’allongement de l’éprouvette.

Note : L’appareil de traction peut être le même que celui spécifié dans la norme ASTM D-113 « Test Method for Ductility of Bituminous Materials ».

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A. Distance entre les centres de fixation : 112,5 mm ± 1 mm

B. Distance entre les étriers : 30,0 mm ± 0,3 mm

C. Longueur totale de l’éprouvette : 75,0 mm ± 0,5 mm

D. Largeur de la section centrale : 10,0 mm ± 0,1 mm

E. Ouverture de l’étrier : 20,0 mm ± 0,2 mm

F. Épaisseur des pièces : 10,0 mm ± 0,1 mm

G. Épaulement de l'étrier : 7,0 mm ± 0,2 mm

H. Rayon de l’étrier : 16,00 mm ± 0,25 mm

a et a’ : espaceurs b et b’ : étriers

Note : – la dimension H est donnée pour des fins de fabrication.

Figure 1 Moule pour l’essai de recouvrance d’élasticité

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4.4 Thermomètre

Un thermomètre précis à 0,1 °C pour la plage de 0 °C à 15 °C.

4.5 Ciseaux

Des ciseaux conventionnels permettant d’effectuer une coupure franche de l’éprouvette à la température d’essai.

4.6 Étuve

Une étuve capable de maintenir une température de 163 °C ± 5 °C.

5. Préparation de l’échantillon

5.1 Bitume

Chauffer l’échantillon dans une étuve à 163 °C ± 5 °C jusqu’à ce qu’il soit suffisamment fluide pour être coulé.

5.2 Résidu de distillation d’une émulsion

Suite à la distillation, mélanger le contenu de la cucurbite.

6. Mode opératoire

6.1 Enduire d’une pommade constituée de talc et de glycérine la plaque de laiton et les espa-ceurs (pièces a et a’ de la figure 1). La graisse à vide ou au silicone est proscrite. Placer le moule sur la plaque, en s’assurant que le montage repose sur une surface de travail au niveau.

6.2 Mélanger le liant préalablement préparé selon les prescriptions de l’article 5. En prenant soin de ne pas déplacer les pièces du montage, verser le liant dans le moule en effectuant un mouvement de va et vient d’une extrémité à l’autre du moule jusqu’à ce qu’il soit plein, tout en prévoyant un léger débordement.

6.3 Laisser le moule refroidir à la température de la pièce pendant une période de 35 ± 5 minutes, puis placer dans le bain à la température d’essai pendant 30 minutes.

6.4 Retirer le moule du bain et araser l’échantillon en utilisant une spatule chaude. Placer à nouveau le moule dans le bain à la température d’essai. Après une période de conditionne-ment de 60 minutes ± 5 minutes, retirer l’échantillon de la plaque en le glissant et en évitant toute flexion ou torsion de l’éprouvette.

6.5 Placer les étriers dans les supports de l’appareil de traction et retirer les espaceurs en prenant soin de ne pas déformer l’éprouvette.

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7. Calculs et expression des résultats

Le pourcentage de recouvrance d’élasticité est calculé de la façon suivante :

RE = A – L × 100 A

où

RE = Recouvrance d’élasticité (%), arrondie au pourcent;

A = Allongement du spécimen, mesuré à 0,25 cm près;

L = Lecture finale de l’index, mesuré à 0,25 cm près.

8. Rapport d’essai

Le rapport d’essai doit contenir les informations suivantes :

a) La classe du bitume ou de l’émulsion;

b) la température de l’essai (°C);

6.6 Étirer l’éprouvette à la longueur désirée (A) puis cesser l’étirement. Après une période d’attente de 5 minutes, couper l’éprouvette à mi-longueur en utilisant des ciseaux. Laisser reposer l’éprouvette dans le bain à la température d’essai pendant 60 minutes puis amener la partie mobile du mécanisme vers sa position initiale jusqu’à ce que les deux extrémités coupées de l’éprouvette se touchent. Si les extrémités de l’échantillon se sont affaissées, celles-ci sont soigneusement relevées à leur niveau original pour déterminer le point de contact. Noter la position de l’index (L) en centimètres.

Note : – Si le liant bitumineux vient en contact avec la surface de l’eau ou le fond du bain, l’essai n’est pas considéré normal et la masse volumique de l’eau est alors ajustée en ajoutant soit du méthanol pour la diminuer ou du chlorure de sodium pour l’augmenter.

Tableau 1 Paramètres d’essai

Paramètres Bitume et résidu de distillation d’une émulsionTempérature 10°CVitesse d’étirement 5 cm/minuteAllongement (A) 20 cm ± 0,25 cm

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c) la vitesse d’étirement (cm/minute);

d) l’allongement de l’éprouvette (cm);

e) la recouvrance d’élasticité (%);

f) toute remarque pertinente, notamment l’allongement à la rupture lorsque l’éprouvette subit une coupure avant d’avoir atteint l’allongement requis.

9. Approbation

La présente méthode d’essai a été approuvée conjointement par le responsable du Laboratoire de Montréal et par le responsable du secteur liants hydrocarbonés et chimie de la Direction du laboratoire des chaussées.

Guy Tourangeau, ing.

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Gaétan Leclerc, M. Sc., chimiste

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