Température de ramollissement, méthode Bille et Anneau (EN 1427)
La procédure pour l'essai de température de ramollissement consiste à placer les échantillons de bitume dans l'anneau de support, puis à placer une bille sur chaque échantillon. Le système est ensuite chauffé à un taux d'élévation de température contrôlé de 5 °C par minute jusqu'à ce que les deux échantillons se ramollissent suffisamment pour permettre à chaque bille de descendre à une hauteur de 25 ± 0,4 mm.
La température à laquelle cela se produit doit être enregistrée comme la température de ramollissement bille et anneau. Cette procédure doit être répétée pour au moins deux échantillons en parallèle, et la moyenne arithmétique des résultats doit être utilisée comme la température de ramollissement bille et anneau du matériau testé.
Application de l'essai de température de ramollissement L'essai de température de ramollissement bille et anneau est largement utilisé pour évaluer la qualité des liants bitumineux utilisés dans les revêtements routiers. Elle est particulièrement utile pour prédire le comportement du liant bitumineux à des températures élevées, qui peuvent être atteintes dans des climats chauds ou lors de la circulation de véhicules lourds.
La température de ramollissement bille et anneau est également utilisée pour classer les bitumes selon leur viscosité et leur aptitude à être utilisés dans des applications spécifiques.
En outre, l'essai de température de ramollissement peut être utilisé pour évaluer la qualité des matériaux bitumineux utilisés dans d'autres applications, telles que les adhésifs, les revêtements de toiture et les produits d'étanchéité.
1 - Principe de l'essai température de ramollissement
le principe de l'essai de température de ramollissement bille et anneau consiste à déterminer la température à laquelle un échantillon de bitume ou de liant bitumineux ramollit suffisamment pour permettre à une bille en acier de pénétrer dans l'échantillon jusqu'à une profondeur de 25 ± 0,4 mm. Cette température est appelée la température de ramollissement bille et anneau et elle est utilisée pour évaluer la cohérence du matériau à des températures élevées. L'essai est effectué en chauffant l'échantillon à un taux d'élévation de température contrôlé de 5 °C par minute dans un bain liquide, et en mesurant la température à laquelle la pénétration de la bille atteint la profondeur spécifiée.
2 - Produit et réactifs de l'essai température de ramollissement
- Eau distillée
- Glycérol
- Agent non-adhésif
3 - Appareillage de l'essai température de ramollissement
Appareillage bille et anneau
Le matériel nécessaire pour l'essai de température de ramollissement bille et anneau comprend un bain de liquide pour le chauffage des échantillons de bitume, deux billes en acier de taille et de poids spécifiés, un anneau supportant les échantillons de bitume, un système de chauffage et de régulation de la température, une jauge pour mesurer la distance de pénétration de la bille dans l'échantillon de bitume et un chronomètre pour enregistrer le temps écoulé depuis le début de l'essai.
Préparation et conservation des échantillons de laboratoire et des échantillons d'essai
La préparation de l'échantillon de laboratoire doit être effectuée conformément à la norme EN 58 pour s'assurer que l'échantillon est représentatif du lot de production.
La préparation de l'échantillon d'essai doit être effectuée conformément à la norme EN 12594, qui fournit des directives détaillées sur la préparation de l'échantillon, y compris le chauffage et le refroidissement.
Il est important de chauffer les anneaux en laiton à la température de ramollissement prévue avant de couler l'échantillon d'essai. Après le remplissage des anneaux, les échantillons doivent être autorisés à refroidir dans l'air ambiant pendant au moins 30 minutes.
Pour les produits qui sont mous à température ambiante, il est recommandé de laisser l'échantillon refroidir pendant au moins 30 minutes à une température inférieure d'au moins 10 °C à la température de ramollissement prévue avant de procéder à l'essai.
Enfin, avant de procéder à l'essai, il est important de retirer l'excès de liant avec une lame chaude pour que chaque échantillon soit au niveau et au ras du bord supérieur de son anneau.
4 - Mode opératoire de l'essai température de ramollissement
Sélectionner le liquide de bain et le thermomètre en fonction de la température de ramollissement attendue.
Remplir le bain de liquide jusqu'à ce que la surface du liquide soit à 50 ± 3 mm au-dessus du rebord supérieur des anneaux.
Assembler l’appareil avec les anneaux d’échantillon, les dispositifs de centrage de billes et le thermomètre. Placez les billes d’acier dans le fond du bain à 5 ° C, à l’aide d’une pincette.
Tremper le bain dans de l’eau glacée pour le refroidir à 5 ± 1 ° C (bain-marie), ou réchauffez-le progressivement jusqu'à 30 ± 1 ° C (bain de glycérol) , pour régler et maintenir la température de début correcte pendant 15 min avec le dispositif en place.
Saisir les billes et les placer dans chacun des dispositifs de centrage à l’aide de la pincette.
Remuer le mélange de bain et le chauffer par le bas, en augmentant la température à une vitesse constante de 5 °C par minute.
Enregistrer la température enregistrée par le thermomètre lorsque le liant bitumineux qui entoure la bille atteint la plaque inférieure si la mesure est effectuée manuellement, ou touche le rayon lumineux si un appareil semi-automatique ou automatique est utilisé. Corriger pour la partie saillante de la tige du thermomètre, mais pas pour la partie saillante de la tige du thermomètre.
Si la différence entre les deux températures est supérieure à 1 °C pour les températures de ramollissement inférieures à 80 °C, ou à 2 °C pour les températures de ramollissement supérieures à 80 °C, répéter l’essai.
Répéter l’essai pour les bitumes modifiés selon les critères spécifiés.
Noter les résultats de la façon spécifiée.
Il est important de noter que la température de ramollissement d'un bitume spécifique mesurée dans un bain-marie est inférieure d'environ 4 °C à la température d'adoucissement mesurée dans un bain de glycérol pour le même bitume. Il est donc important de définir des méthodes arbitraires de test avec des résultats proches de 80 °C pour maintenir la reproductibilité des résultats.
5 - Expression des resultats de l'essai temperature de ramollissement
Pour les températures de ramollissement comprises entre 28 °C et 80 °C :
Ajouter les valeurs obtenues en parallèle sur les deux anneaux.
Diviser la somme par le nombre de paires d'anneaux testées.
Arrondir le résultat à 0,2 °C près.
Par exemple, si les valeurs obtenues sont 32,3 °C et 31,9 °C pour la première paire d'anneaux, et 30,2 °C et 29,8 °C pour la deuxième paire, alors :
(32,3 + 31,9 + 30,2 + 29,8) / 4 = 31,05 °C
La moyenne arithmétique est donc de 31,1 °C.
Pour les températures de ramollissement supérieures à 80 °C :
Ajouter les résultats obtenus en parallèle sur les deux anneaux.
Diviser la somme par le nombre de paires d'anneaux testées.
Arrondir le résultat à 0,5 °C près.
Par exemple, si les résultats obtenus sont 85,7 °C et 86,3 °C pour la première paire d'anneaux, et 87,2 °C et 88,1 °C pour la deuxième paire, alors :
(85,7 + 86,3 + 87,2 + 88,1) / 4 = 86,825 °C
La moyenne arithmétique est donc de 86,5 °C.
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