Etude numérique de la fissuration d'un milieu viscoélastique - Pastel

5.4 Déroulement d’un essai
5.4. Déroulement d’un essai
Dans cette partie, on décrit le protocole expérimental avec les étapes à suivre dans la préparation
des échantillons de bitume. On présentera les différentes phases de l’essai de rupture locale. Puis,on
abordera les paramètres de pilotage de l’essai permettant de caractériser le comportement du bitume
en film mince.
5.4.1 Préparation de la machine d’essai et confection des échantillons
L’essai de rupture locale proprement dit demande une préparation de la machine d’essai munie
de son système porte-échantillon et la confection des échantillons de bitume dans des conditions
bien déterminées.
Les surfaces des protubérances convexes doivent être propres et sèches. On applique si nécessaire
un traitement final avec de l’éthanol pur pour bien nettoyer les surfaces. Les protubérances sont ensuite
montées sur les bras inférieur et supérieur de la presse de traction puis elles sont maintenues à
65 ◦ C dans la cellule thermostatée. La coaxialité des protubérances est assurée à l’aide d’un dispositif
de centrage (figure 5.3).
Afin de maîtriser la quantité de bitume utilisée à chaque essai, on prépare des échantillons de
bitume de forme cylindrique (Φ = 16mm, h = 8mm) dans un moule en silastène à une température
θcoul ag e dépendant de la consistance du bitume. La température θcoul ag e doit être supérieure de
20 ◦ C à la température de ramollissement bille-anneau (citeNorme-TBA).
Le moule est placé ensuite dans l’étuve à 150 ◦ C pendant 15min afin d’éliminer les bulles d’air qui
ont pu être piégées lors du coulage, les bulles d’air remontées à la surface de l’échantillon sont ainsi
éliminées à l’aide d’une aiguille.
Après refroidissement à la température ambiante pendant 1 heure, l’échantillon est arasée puis
conditionnée dans une étuve à 0 ◦ C pendant 2 heures. Avant le début d’un essai, on démoule un
échantillon de bitume pour le placer dans une bague de silastène puis on place l’ensemble sur la
protubérance inférieure préalablement portée à une température de +65 ◦ C.
L’essai de rupture locale se décompose des trois phases suivantes :
– une phase de précharge ;
– une phase de chargement ;
– une phase de traction finale.
5.4.2 Précharge
Après 10 minutes à cette température, le bitume est suffisamment fluide pour assurer un mouillage
correct du bitume sur les protubérances (Roth [149]).
On régle la valeur de la force à zéro et on met en contact les cales du porte-échantillon inférieur
avec le porte-échantillon supérieur sous une compression de 5 d aN.
L’étude menée sur le protocole expérimental par (Daouben [109] et Maillard [110]) suggère que la
phase de descente en température à force de compression constante soit suivie d’une légère "décom-
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