Les fonctions d'un testeur de liant d'asphalte

Pudding au chocolat, caoutchouc synthétique, dentifrice et asphalte… À première vue, ces éléments semblent être choisis au hasard.Bien que cela ne soit pas évident, ces produits ont une caractéristique de base commune : leur rhéologie, ou leur écoulement et leur déformation, peuvent être mesurés avec un seul instrument.

L'article comporte trois parties :

1. mesurer les caractéristiques d'écoulement et de déformation

2. surveiller la cohérence

3. déterminer les propriétés rhéologiques

1. mesurer les caractéristiques d'écoulement et de déformation

Testeur de liant d'asphalte mesure les caractéristiques d'écoulement et de déformation.Il peut se présenter sous la forme de n'importe quel instrument capable d'appliquer une contrainte prescrite (la force nécessaire pour générer un écoulement et une déformation) ou une déformation (déformation causée par l'écoulement), puis de mesurer la contrainte ou la déformation résultante.Si la surveillance électronique de l'effort et de la tension correspond pendant une lutte, l'adversaire et le système de surveillance constitueraient un rhéomètre approximatif.Heureusement, il existe maintenant un moyen plus précis de mesurer le flux et la déformation des matériaux.

2. surveiller la cohérence

Certains des premiers utilisateurs du testeur de liant d'asphalte étaient des scientifiques de l'industrie alimentaire.En étudiant l'évolution des propriétés rhéologiques d'un lot de production à l'autre, il est possible de contrôler la consistance d'aliments comme le ketchup.Le testeur de liant d'asphalte est conçu pour mesurer avec précision les vibrations, les contraintes et les contraintes de divers matériaux sous différentes températures, un cisaillement stable et des charges répétitives, devenant ainsi un outil scientifique utile dans l'industrie.

3. déterminer les propriétés rhéologiques

Après avoir examiné les spécifications de l'équipement, les développeurs ont reconnu la nécessité de déterminer les propriétés rhéologiques à des températures modérées.Le problème est que la rigidité des liants d'asphalte est généralement si élevée qu'en utilisant la même géométrie de plaque parallèle et en utilisant des plaques de 25 mm de diamètre à des températures élevées, la capacité de couple du testeur de liant d'asphalte devra être considérablement augmentée.Dans les mêmes conditions, le couple nécessaire pour déterminer la rigidité du liant bitumineux à température modérée peut être de 100 à 1000 fois le couple nécessaire à haute température !

Pour que le testeur de liant d'asphalte soit un appareil abordable et conforme, les concepteurs doivent soit 'augmenter' le couple, soit trouver des moyens de réduire la demande.Étant donné que le module complexe mesuré G est une fonction de la quatrième puissance du rayon de l'échantillon, de petits changements dans la taille de la plaque parallèle peuvent réduire considérablement l'exigence de couple.En réduisant la taille de la plaque à un tiers (25 mm) de la taille d'origine, le couple requis pour une plaque de diamètre 8 mm est environ 100 fois inférieur à celui requis pour une plaque de diamètre 25 mm.

Bien que le problème de couple ait semblé être résolu, les techniciens ont découvert que l'utilisation de plaques plus petites à des températures modérées produisait des résultats de test plus variables que l'utilisation de plaques parallèles plus grandes à des températures élevées.Cette variabilité est en partie due à l'augmentation du débit du processus de vieillissement du testeur de liant d'asphalte.En utilisant deux procédures de vieillissement, un four à film roulant et un récipient de vieillissement sous pression, à des températures intermédiaires avant les essais sur les liants d'asphalte, le risque d'erreur augmente.La loi de Murphy nous en dit long.Un autre défi avec une variabilité croissante est le test des variables.Des assiettes plus petites signifient une coupe plus importante.Les erreurs de découpage augmentent rapidement.

La plage acceptable des résultats des tests d'essai de liant d'asphalte à température intermédiaire de deux laboratoires différents est de 40 %.Cela signifie que si un laboratoire teste des liants d'asphalte et obtient une valeur de spécification de 3700 kPa à 22 ° C, on peut alors supposer que le matériau se situe dans la plage de spécification et a une longue durée de vie.Si le même testeur de liant d'asphalte est fourni à l'utilisateur et que son laboratoire teste un échantillon du liant d'asphalte, il peut obtenir une valeur de spécification à 22 ° C, qui peut atteindre 5500 kPa, et qui est toujours en cours de test.Le problème est que dans la spécification du liant d'asphalte Performance Graded (PG), une valeur de spécification de 5500 kPa échoue, tandis que l'autre résultat (3700 kPa) est facilement dépassé.

En d'autres termes, supposons que vous ayez acheté une voiture et que la consommation de carburant indiquée ci-dessus soit de 30 miles par gallon.Après avoir conduit pendant un certain temps, vous constaterez qu'il ne semble pas atteindre 30 miles par gallon ;environ 20 miles par gallon.Donc, vous allez en ligne et faites des recherches et constatez que le résultat du testeur de liant d'asphalte rapporté par le fabricant est de 30 miles par gallon, et le résultat du test rapporté par un laboratoire indépendant est de 20 miles par gallon.Si la variabilité du test est aussi élevée que 40 % de la valeur de notre testeur de liant bitumineux intermédiaire, ces deux tests de consommation de carburant seront considérés comme ayant la même signification statistique.