Institut supérieur des études technologiques a Nabeul Département génie civil
Essais sur les bitumes
Essai de pénétrabilité d’un liant bitumineux
Réaliser par : Aloui Hazem ---------------------------------------------------- Chalbi Assem
TP21 GA
1
atelier béton arme
Institut supérieur des études technologiques a Nabeul Introduction : L'essai de pénétrabilité à l'aiguille est un essai qui permet de caractériser la dureté d'un liant bitumineux. La quantité mesurée, exprimée en dixièmes de millimètre, est la profondeur de pénétration d'une aiguille chargée d ’un poids de 100 g dans un échantillon de bitume.au bout d'un temps de cinq secondes. La pénétration la plus couramment utilisée est celle qui est mesurée à 25° C. À une température donnée, plus un bitume est dur, plus la valeur de sa pénétration est faible. Les nombreuses expérimentations ont montré que, pour un bitume donné, la pénétration est une fonction de la température. Il est possible d'en avoir une représentation graphique simple. En coordonnées rectangulaires, la courbe représentative est assimilable à une droite, si l'on choisit une échelle linéaire pour les températures et une échelle logarithmique pour les pénétrations Principe : On mesure la pénétration d’une aiguille de référence dans l’échantillon d’essai conditionné. Pour des bitumes routiers courants les conditions
opératoires sont les suivantes : Température 25°C, charge appliquée 100 g, durée d’application de la charge 5s
2
atelier béton arme
Institut supérieur des études technologiques a Nabeul
Matériel utilisée : Le matériel nécessaire pour réaliser l’essai d'un produit bitumineux
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 porteaiguille 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 d’ensemble à 100 g ;
Une aiguille de pénétration en acier inoxydable, disposée sur le porteaiguille. 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 ;
3
atelier béton arme
Institut supérieur des études technologiques a Nabeul
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 ;
Les appareils modernes sont équipés d 'afficheurs numériques (durée et profondeur d'enfoncement visualisées). Mode opératoire : Prélever l'échantillon de bitume en s'assurant que l'échantillon de l'essai est bien représentatif que l'échantillon de laboratoire tout en vérifiant que ce dernier soit homogène et non contaminé. Prendre au minimum 100grs de l'échantillon et procéder à son remplissage dans le récipient d'échantillon. (La profondeur de bitume dans le récipient doit être supérieure d'au moins 10mm) Le chauffer pour qu'il devienne liquide à une température comprise entre 80° à 90C. Laisser refroidir à la température ambiante, entre 15° et 30°C pendant 90 minutes. Placer l'échantillon dans un bain marie à une température constante pendant 10minutes. Mettre en place le récipient.
4
atelier béton arme
Institut supérieur des études technologiques a Nabeul Abaisser lentement l'aiguille jusqu'à ce que sa pointe coïncide avec son image réfléchie par la surface de l'échantillon puis libérer rapidement la porte aiguille pendant un laps de temps prescrit (5secondes). Mesurer avec l'indicateur le déplacement vertical de l'aiguille avec une précision de 0,01mm. Effectuer au moins deux opérations.
5
atelier béton arme
Institut supérieur des études technologiques a Nabeul Résultat :
Essai 1 : E=220 Essai 3 : E=218 Essai 3 : E=219 Conclusion :
a pénétrabilité à l'aiguille est une méthode qui permet de déterminer la consistance des produits à base de bitumes . Cet essai permet aussi de suivre l'évolution d'un matériau dans le temps. Exemples : augmentation de la dureté due à une reprise de thixotropie après la fabrication, ou due au vieillissement à l'ambiante (cas d'un mastic chargé ou thermodurcissable).
6
atelier béton arme
