Classification du bitume
Essais de pénétrabilité
> Description du matériel :
Le matériel nécessaire pour réaliser cet essai comprend :
Les appareils modernes sont équipés d'afficheurs numériques qui permettent de visualiser la durée et la profondeur d'enfoncement.
Le matériel nécessaire pour réaliser cet essai comprend :
- un pénétromètre, dispositif permettant à un porte-aiguille de se déplacer verticalement sans frottement mesurable, et permettant la détermination de la pénétration de l’aiguille au dixième de millimètre près. Le porte-aiguille doit pouvoir se démonter facilement du dispositif, et peser 47,50 g . Il faut prévoir une masse additionnelle de 50,00 g pouvant se fixer sur le porte-aiguille si elle n’existe pas déjà. Ceci porte le poids de l’ensemble à 100 g ;
- une aiguille de pénétration en acier inoxydable, disposée sur le porte-aiguille. Son corps doit avoir un diamètre compris entre 1,00 mm et 1,02 mm ; une de ses extrémités doit être tournée symétriquement en un cône ayant un angle de 9° 10’ sur toute sa longueur. Le diamètre de son extrémité doit être compris entre 0,14 mm et 0,16 mm ;
- un récipient d’échantillon d’essai, cylindrique, à fond plat, en verre ou en métal. La profondeur interne du récipient doit être supérieure d’au moins 10 mm à la pénétration attendue et elle ne doit pas être inférieure à 35 mm. Son diamètre intérieur doit être au moins de 55 mm et au plus de 70 mm ;
- un bain-marie, d’une capacité d’au moins 10 L, capable d’assurer la stabilité en température de l’échantillon d’essai dans une plage de ± 0,1 °C ;
- un dispositif de chronométrage, précis à ± 0,1 s ;
- un(des) thermomètre(s).
Les appareils modernes sont équipés d'afficheurs numériques qui permettent de visualiser la durée et la profondeur d'enfoncement.
> But de l'essai :
Mesurer l'enfoncement de la pointe dans un échantillon de bitume.
Mesurer l'enfoncement de la pointe dans un échantillon de bitume.
> Principe de l'essai :
Lorsque les conditions d’essai ne sont pas prescrites, la température, la charge appliquée et la durée d’application de la charge doivent être respectivement de :
Lorsque les conditions d’essai ne sont pas prescrites, la température, la charge appliquée et la durée d’application de la charge doivent être respectivement de :
- 25 °C, 100 g et 5 s pour des valeurs de pénétration inférieures à 500 ± 0,1 mm ;
- 15 °C, 100 g et 5 s pour des valeurs de pénétration supérieures à 500 ± 0,1 mm.
> Réalisation de l'essai :
Dans le cas d'un produit bitumeux, l’échantillon à tester est d’abord porté à une température de 80 à 90 °C au-dessus du point de ramollissement attendu.
Puis, il est refroidi à la température ambiante (entre 15 et 30°C) pendant 60 à 90 min.
Les échantillons sont ensuite placés dans un bain-marie à température constante (15 ou 25°C) pour une durée égale à celle du refroidissement, puis l’essai est réalisé.
L’aiguille est abaissée lentement jusqu’à ce que sa pointe coïncide avec son image réfléchie par la surface de l’échantillon, puis le porte-aiguille est libéré pendant le laps de temps prescrit et descend par gravité. L'aiguille s'enfonce alors dans l'échantillon de bitume. On mesure la profondeur d'enfoncement à l'issue du temps prescrit.
Dans le cas d'un produit bitumeux, l’échantillon à tester est d’abord porté à une température de 80 à 90 °C au-dessus du point de ramollissement attendu.
Puis, il est refroidi à la température ambiante (entre 15 et 30°C) pendant 60 à 90 min.
Les échantillons sont ensuite placés dans un bain-marie à température constante (15 ou 25°C) pour une durée égale à celle du refroidissement, puis l’essai est réalisé.
L’aiguille est abaissée lentement jusqu’à ce que sa pointe coïncide avec son image réfléchie par la surface de l’échantillon, puis le porte-aiguille est libéré pendant le laps de temps prescrit et descend par gravité. L'aiguille s'enfonce alors dans l'échantillon de bitume. On mesure la profondeur d'enfoncement à l'issue du temps prescrit.
Essai bille anneau
L'essai Bille-Anneau permet de déterminer le point de ramollissement du bitume (en °C).
Le point de ramollissement correspond à la transition entre dur/élastique et liquide/plastique)
Pour réaliser cet essai il faut :
- un becher
- un système bille-anneau (anneaux, billes, support)
- de l'eau
- un agitateur magnétique chauffant
- un chronomètre
- un thermomètre
> Principe de l'essai
Une fois le système bille-anneau plongé dans l'eau, on augmente la température de celle-ci de 5°C toutes les minutes.
On chronomètre le temps nécessaire pour que la bille atteigne le fond du support. La hauteur de descente est de 25 mm.
Une fois le système bille-anneau plongé dans l'eau, on augmente la température de celle-ci de 5°C toutes les minutes.
On chronomètre le temps nécessaire pour que la bille atteigne le fond du support. La hauteur de descente est de 25 mm.
> Réalisation de l'essai- On rempli les anneaux en cuivre par du bitume
- On place une bille en acier au dessus de ces anneaux.
- L'eau est portée à une température inférieure à 5°C.
- On plonge le système bille-anneau dans l'eau lorsque l'eau atteint 5° et on démarre le chronomètre
- On élève la température de 5 °C par minute,
- Lorsque la première bille enrobée de bitume touche le fond du support, on enregistre la température.
- On enregistre la température lorsque la seconde bille touche le fond du support.
- On fait la moyenne de deux température pour déterminer le point de ramollissement
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