À propos du béton bitumineux
L’asphalte, également connu sous le nom de bitume, est un matériau semblable au pétrole noir ou brun qui a une consistance variant du liquide visqueux au solide vitreux. Il peut se trouver dans des gisements naturels ou peut être un produit raffiné et est classé comme poix. L’asphalte est constitué de composés d’hydrocarbures.
Résumé
| Nom | Béton d’asphalte |
| Phase à STP | solide |
| Densité | 2360kg/m3 |
| Résistance à la traction ultime | 1,2 MPa |
| Limite d’élasticité | N / A |
| Module d’élasticité de Young | 8 GPa |
| Dureté Brinell | N / A |
| Point de fusion | 167 °C |
| Conductivité thermique | 0,75 W/mK |
| Capacité thermique | 900 J/g·K |
| Prix | 0,15 $/kg |
Composition du béton bitumineux
Les mélanges de béton bitumineux sont généralement composés de 5 % de ciment bitumineux et de 95 % de granulats (pierre, sable et gravier). En raison de sa nature très visqueuse, le ciment bitumineux doit être chauffé afin de pouvoir être mélangé avec les agrégats à l’installation de mélange d’asphalte. Les composants du liant d’asphalte comprennent quatre classes principales de composés : Naphtène aromatiques (naphtalène) ; les aromatiques polaires, constitués de phénols de haut poids moléculaire et d’acides carboxyliques produits par oxydation partielle du matériau ; hydrocarbures saturés et asphaltènes, constitués de phénols de haut poids moléculaire et de composés hétérocycliques
20%
15%
dix%
Applications du béton bitumineux
L’utilisation principale (70%) de l’asphalte est dans la construction de routes, où il est utilisé comme colle ou liant mélangé avec des particules d’agrégats pour créer du béton d’asphalte. Le béton bitumineux est constitué d’agrégats minéraux liés avec de l’asphalte, posés en couches et compactés. Ses autres principales utilisations sont les produits d’étanchéité bitumineux, y compris la production de feutre de toiture et l’étanchéité des toits plats.
Propriétés mécaniques du béton bitumineux
Résistance du béton bitumineux
En mécanique des matériaux, la résistance d’un matériau est sa capacité à supporter une charge appliquée sans rupture ni déformation plastique. La résistance des matériaux considère essentiellement la relation entre les charges externes appliquées à un matériau et la déformation ou la modification des dimensions du matériau qui en résulte. Lors de la conception de structures et de machines, il est important de tenir compte de ces facteurs, afin que le matériau sélectionné ait une résistance suffisante pour résister aux charges ou forces appliquées et conserver sa forme d’origine.
La résistance d’un matériau est sa capacité à supporter cette charge appliquée sans défaillance ni déformation plastique. Pour la contrainte de traction, la capacité d’un matériau ou d’une structure à supporter des charges tendant à s’allonger est appelée résistance ultime à la traction (UTS). La limite d’élasticité ou la limite d’élasticité est la propriété du matériau définie comme la contrainte à laquelle un matériau commence à se déformer plastiquement, tandis que la limite d’élasticité est le point où la déformation non linéaire (élastique + plastique) commence. En cas de contrainte de traction d’une barre uniforme (courbe contrainte-déformation), la loi de Hooke décrit le comportement d’une barre dans la région élastique. Le module d’élasticité de Youngest le module d’élasticité pour les contraintes de traction et de compression dans le régime d’élasticité linéaire d’une déformation uniaxiale et est généralement évalué par des essais de traction.
Voir aussi : Résistance des matériaux
Résistance ultime à la traction du béton bitumineux
La résistance à la traction ultime du béton bitumineux est de 1,2 MPa.
Limite d’élasticité du béton bitumineux
La limite d’élasticité du béton bitumineux est N/A.
Module d’élasticité du béton bitumineux
Le module d’élasticité de Young du béton bitumineux est de 8 GPa.
Dureté du béton bitumineux
En science des matériaux, la dureté est la capacité à résister à l’indentation de surface ( déformation plastique localisée ) et aux rayures . Le test de dureté Brinell est l’un des tests de dureté par indentation, qui a été développé pour les tests de dureté. Dans les tests Brinell, un pénétrateur sphérique dur est forcé sous une charge spécifique dans la surface du métal à tester.
L’ indice de dureté Brinell (HB) est la charge divisée par la surface de l’indentation. Le diamètre de l’empreinte est mesuré avec un microscope à échelle superposée. Le nombre de dureté Brinell est calculé à partir de l’équation :
La dureté Brinell du béton bitumineux est d’environ N/A.
Voir aussi : Dureté des matériaux
La résistance des matériaux
Élasticité des matériaux
Dureté des matériaux
Propriétés thermiques du béton bitumineux
Béton bitumineux – Point de fusion
Le point de fusion du béton bitumineux est de 167 °C .
Notez que ces points sont associés à la pression atmosphérique standard. En général, la fusion est un changement de phase d’une substance de la phase solide à la phase liquide. Le point de fusion d’une substance est la température à laquelle ce changement de phase se produit. Le point de fusion définit également une condition dans laquelle le solide et le liquide peuvent exister en équilibre. Pour divers composés chimiques et alliages, il est difficile de définir le point de fusion, car il s’agit généralement d’un mélange de divers éléments chimiques.
Béton bitumineux – Conductivité thermique
La conductivité thermique du béton bitumineux est de 0,75 W/(m·K) .
Les caractéristiques de transfert de chaleur d’un matériau solide sont mesurées par une propriété appelée la conductivité thermique , k (ou λ), mesurée en W/mK . C’est une mesure de la capacité d’une substance à transférer de la chaleur à travers un matériau par conduction . Notez que la loi de Fourier s’applique à toute matière, quel que soit son état (solide, liquide ou gazeux), par conséquent, elle est également définie pour les liquides et les gaz.
La conductivité thermique de la plupart des liquides et des solides varie avec la température. Pour les vapeurs, cela dépend aussi de la pression. En général:
La plupart des matériaux sont presque homogènes, nous pouvons donc généralement écrire k = k (T) . Des définitions similaires sont associées aux conductivités thermiques dans les directions y et z (ky, kz), mais pour un matériau isotrope, la conductivité thermique est indépendante de la direction de transfert, kx = ky = kz = k.
Béton bitumineux – Chaleur spécifique
La chaleur spécifique du béton bitumineux est de 900 J/g K .
La chaleur spécifique, ou capacité thermique spécifique, est une propriété liée à l’énergie interne très importante en thermodynamique. Les propriétés intensives c v et c p sont définies pour des substances compressibles pures et simples comme des dérivées partielles de l’ énergie interne u(T, v) et de l’ enthalpie h(T, p) , respectivement :
où les indices v et p désignent les variables maintenues fixes lors de la différenciation. Les propriétés c v et c p sont appelées chaleurs spécifiques (ou capacités calorifiques ) car, dans certaines conditions particulières, elles relient le changement de température d’un système à la quantité d’énergie ajoutée par transfert de chaleur. Leurs unités SI sont J/kg K ou J/mol K .
Point de fusion des matériaux
Conductivité thermique des matériaux
Capacité calorifique des matériaux
Propriétés et prix des autres matériaux
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