ISO 8013:1988
(Main)Rubber, vulcanized — Determination of creep in compression or shear
Rubber, vulcanized — Determination of creep in compression or shear
Specifies a method for the determination of creep in rubber continuously subject to compressive or to shear forces. The standard cannot be used for intermittent deformation of rubber.
Caoutchouc vulcanisé — Détermination du fluage en compression ou en cisaillement
La présente Norme internationale prescrit une méthode pour la détermination du fluage dans du caoutchouc soumis en continu à des forces de compression ou de cisaillement. Elle ne peut pas être utilisée pour une déformation intermittente du caoutchouc.
General Information
Relations
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ISO
INTERNATIONAL STANDARD
8013
First edition
1988-11-15
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION
ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
MEXP,YHAPOAHAfl OPrAHM3A~MR t-IO CTAHfiAPTM3A~MM
Rubber, vulcanized - Determination of creep
in compression or shear
Caoutchouc vulcanis6 - Determination du fluage en compression ou en cisaillemen t
Reference number
ISO 8013 : 1988 (E)
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ISO 8013 : 1988 (EI
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of
national Standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International
Standards is normally carried out through ISO technical committees. Esch member
body interested in a subject for which a technical committee has been established has
the right to be represented on that committee. International organizations, govern-
mental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all
matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to
the member bodies for approval before their acceptance as International Standards by
the ISO Council. They are approved in accordance with ISO procedures requiring at
least 75 % approval by the member bodies voting.
International Standard ISO 8013 was prepared by Technical Committee ISO/TC 45,
Rubber and rubber products.
Annex A of this International Standard is for information only.
International Organkation for Standardization, 1988
0
Printed in Switzerland
ii
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ISO 8013 : 1988 (El
Introduction
When a constant stress is applied to rubber, the deformation is not constant but in-
creases gradually with time; this behaviour is called “creep”. Conversely, when rubber
is subjected to a constant strain, a decrease in the stress in the material takes place;
this behaviour is called “stress relaxation”.
where vulcanized
The creep test is of particular interest ru are to support
constant load, such as in bearings or mountings.
The processes responsible for creep may be physical or Chemical in nature, and under
all normal conditions both processes will occur simultaneously. However, at normal or
low temperatures and/or short times, creep is dominated by physical processes, whilst
at high temperatures and/or long times, Chemical processes are dominant. In general,
physical creep is found to be directly proportional to logarithmic time, and Chemical
creep to linear time; but great care must be taken in extrapolating time/creep curves in
Order to predict creep after periods considerably longer than those covered by the test,
and in using tests at higher temperatures as accelerated tests to give information on
creep at lower temperatures.
In addition to the need to specify the temperature- and time-intervals in a creep test, it
is also necessary to specify the initial strain and the previous mechanical history of the
test piece, since these may also influence the measured creep, particularly in rubbers
containing filier.
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This page intentionally lefl blank
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 8013 I 1988 (EI
- Determination of creep
Rubber, vulcanized
in compression or shear
3 Definitions
1 Scope
For the pu rposes of this International Standard, the following
This International Standard specifies a method for the deter-
defi nitions
mination of creep in rubber continuously subject to com- aPPlY 9
pressive or to shear forces. The Standard cannot be used for in-
termittent deformation of rubber.
3.1 creep increment : The increase in strain which occurs in
a specified time-interval under constant forte and at constant
temperature. lt is expressed as the ratio of the increase in defor-
2 Normative references
mation over the time-interval to the initial, unstrained
thickness.
The following Standards contain provisions which, through
reference in this text, constitute provisions of this International
Standard. At the time of publication, the editions indicated
. creep index : The relative increase in strain which occurs
32
were valid. All Standards are subject to revision, and Parties to
in a specified time-interval under constant forte and at con-
agreements based on this International Standard are encouraged
stant temperature. lt is expressed as the ratio of the increase in
to investigate the possibility of applying the most recent
the strain over the time-interval to the strain at the beginning of
editions of the standards listed below. Members of IEC and ISO
the interval.
maintain registers of currently valid International Standards.
3.3 compliance increment: The ratio of the increase in
ISO 471 : 1983, Rubber - Standard tempera tures, humidities
and times for the conditioning and testing of test pieces. strain which occurs in a specified time-interval under constant
forte and at constant temperature to the constant stress ap-
ISO 815 : 1972, Vulcanized rubbers - Determination of eom-
plied to the test piece.
Pression set under constant deflection at normal and high
tempera tures.
4 Apparatus
ISO 1747 : 1976, Rubber, vulcanized - Determination of adhe-
sion to rigid plates in shear - Quadruple shear method.
4.1 Thickness-measuring device.
ISO 1826 : 1981, Rubber, vulcanized - Time-interval between
vulcaniza tion and testing - Specifica tion.
Thickness measurements shall be made using a device comply-
ing with either ISO 4648 or the test apparatus described in 4.2.
ISO 1827 : 1976, Rubber, vulcanized - Determination of
lt shall be capable of measuring the test piece thickness to the
modulus in shear - Quadruple shear method.
nearest 0’1 mm. lt shall have plates of diameter at least 30 mm.
The dial gauge shall be fitted with a flat contact perpendicular
ISO 3383 : 1985, Rubber - General directions for achieving
to the plunger and parallel to the base plate and shall operate
elevated or subnormal temperatures for test purposes.
with a foot pressure of 22 kPa + 5 kPa.
ISO 4648 : 1978, Rubber, vulcanized - Determination of
dimensions of test pieces and products for test purposes.
4.2 Compression easurement
in compressions.
ISO 4661-1 : 1986, Rubber, vulcanized - Preparation of
samples and test pieces - Part 7 : Physical tests.
The apparatus shall consist of two parallel, flat steel plates, be-
tween which the prepared test piece is compressed. In the case
ISO 4664 : 1987, Rubber - Determination of dynamic proper-
ties of vulcanizates for classification purposes 16 y forced of unbonded test pieces, the plates shall be highly polished
with a surface finished not worse than 0’2 pm arithmetic mean
sinusoidal shear s train) .
1
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ISO 8013 : 1988 (EI
side plates tan be determined with an accuracy of &O,O 1 mm
deviation from the mean line of the Profile. It is recommended
to lubricate the operating surfaces of the plates. The test pieces at different times after the forte has been fully applied.
shall be free from mould lubricants or dusting powder. The
The test piece and the flat plates to which it is bonded shall be
plates shall be sufficiently rigid to withstand the forte without
inside a temperatu re-controlled roo Im or an oven (sec 4.4).
bending and of sufficient size to ensure that the whole of the
compressed test piece is within the area of the plates.
Temperature-controlled cabinet.
4.4
NOTE - For most purposes, a Silicone or fluorosilicone liquid having a
kinematic viscosity of 0,Ol m% at Standard temperature is a suitable An oven in accordance with ISO 3383, provided with
lubricant.
temperature control to maintain the specified air temperature
within the tolerantes given in clause 8, shall be used. Satisfac-
One of the plates shall be rigidly mounted so that it does not
tory circulation of the air shall be achieved by means of a fan.
move in any direction under the action of the compressive
Care shall be taken to minimize Change in temperature of the
forte. The other plate shall be able to move in a friction-free
test piece by conduction through metal Parts which are con-
manner in one direction only, i.e. in direction coincident with
nected with the outside of the oven or by direct radiation from
the axis of the test piece (see figure 1).
heaters within the oven.
The apparatus shall be capable of applying the full forte with
Timer, reading in seconds and minutes.
4.5
negligible overshoot and maintaining it constant to within
0,l %. The mechanism for applying the forte should be such
that the line of action of the applied forte remains coincident
5 Test piece
with the axis of the test piece as it creeps.
5.1 Test piece for measurements in compression
Suitable equipment should be connected to the compression
device so that the deformation of the test piece may be deter-
mined, to an accuracy of rt 0,l % of the initial test piece
5.1.1 The test piece shall be a cylindrical disc; two sizes may
thickness, at different times after the forte has been fully ap- be used having the following dimensions:
plied.
- Type A shall have a diameter of 29,0 mm & 0,5 mm and
a thickness of 12,5 mm + 0,5 mm.
Many types of apparatus have been used, with mechanical,
electronie or Optical measurement of deformation. Figure 4
- Type B shall have a diameter of 13,0 mm + 0,5 mm and
Shows a typical example using a micrometer dial gauge, for the
a thickness of 6,3 mm * 0,3 mm.
determination of creep in compression. The measuring device
shall not exert a pressure of more than 22 kPa on the test piece
NOTE - These sizes correspond to Type A and B test pieces in
in the beginning.
ISO 815.
The test piece and the flat plates of the compression device
5.1.2 The test pieces shall be prepared in accordance with
shall be inside a temperature-controlled room or an oven (see
ISO 4661-1 by either moulding or cutting. They shall be free
4.4).
from any fabric or other reinforcing support.
4.3 Shear device for measurements in shear. Cutting shall be carried out by means of a sharp rotating cir-
cular die or revolving knife, lubricated with soapy water and
The apparatus shall be capable of measuring the shear deflec- brought carefully into contact with the rubber. Alternatively,
tion in the test piece due to the application of a constant shear the die or knife may be kept stationary and the rubber rotated
forte. against it.
NOTE - When cupping is a Problem, the test piece shape tan be im-
The apparatus shall be capable of applying the full forte with
proved by cutting the test piece in two stages: first tut an oversized
negligible overshoot and maintaining it constant to within
test piece and then trim it to the exact dimensions with a second cut-
0,l %.
ter.
The forte shall be applied either to the central metal plate, with
If bonded test pieces are required, the plane surfaces of the
the outer plates rigidly mounted, or to the outer metal plates
rubber disc shall be bonded to rigid end pieces (sec figure 1).
with the central plate rigidly mounted. The line of action of the
Bonding to the end pieces shall be carried out either during
applied forte shall be in the plane of the central plate, and pass
moulding or subsequently, using suitable adhesive that does
through its centre in a direction perpendicular to the undeform-
not flow under the test conditions and avoiding the use of ex-
ed rubber test pieces. This line of action shall be maintained as
cessive amounts of adhesive. The thickness of the end pieces
the test piece creeps (sec figure 2).
shall be determined Prior to bonding.
The movement of the central plate relative to the outer plates
NOTES
shall be in a friction-free manner and only in the direction of the
1 Different results will be obtained in compression with bonded and
line of action of the applied forte.
non-bonded
test pieces.
Suitable equipmen t sh
...
ISO
NORME INTERNATIONALE 8013
Première édition
1988-1 l-15
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION
ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
. MEMYHAPOAHAR OPrAHM3A~MR !lO CTAH~APTM3A~MM
Caoutchouc vulcanisé - Détermination du fluage
en compression ou en cisaillement
Rubber, vulcanized - Determination of creep in compression or shear
Numéro de référence
ISO 8013: 1988 (F)
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ISO 8013 : 1988 (FI
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration
des Normes internationales est en général confiée aux comités techniques de I’ISO.
Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO col-
labore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de I’ISO. Les Normes internationales sont approuvées confor-
mément aux procédures de I’ISO qui requièrent l’approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale ISO 8013 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 45,
Élastomères et produits à base d’élastomères.
L’annexe A de la présente Norme internationale est un iquement à titre d’infor-
mation.
0 Organisation internationale de normalisation, 1988
Imprimé en Suisse
ii
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60 8013 : 1988 (FI
Introduction
Lorsqu’une contrainte constante est appliquée au caoutchouc, la déformation n’est
pas constante mais augmente progressivement avec la durée; ce comportement est
appelé «fluage». Inversement, lorsque le caoutchouc est soumis à une déformation
constante, il se produit une diminution de la contrainte au sein du matériau; ce com-
portement est appelé «relaxation de contrainte».
L’essai de fluage est particulièrement intéressant dans les cas où des caoutchoucs
vulcanisés sont utilisés pour supporter une charge constante, comme dans les appuis
ou les supports.
Les processus responsables du fluage peuvent être de nature soit physique soit chimi-
que, et dans toutes les conditions normales les deux processus interviennent simulta-
nément. Toutefois, aux températures normales ou basses et/ou pour des courtes
durées, le fluage est dominé par les processus physiques, tandis qu’aux températures
élevées et/ou pour des longues durées les processus chimiques sont prépondérants.
En général, le fluage physique se révèle être directement proportionnel au logarithme
du temps, et le fluage chimique au temps linéaire; mais il est nécessaire d’être très pru-
dent dans l’extrapolation, d’une part des courbes temps/fluage faites pour prévoir le
fluage après des temps considérablement plus longs que ceux couvers par l’essai, et
d’autre part d’essais accélérés à des températures élevées faits pour obtenir des infor-
mations sur le fluage à des températures plus basses.
Outre la nécessité de prescrire la température et les intervalles de temps dans un essai
de fluage, il est également nécessaire de prescrire la déformation initiale et le <(passé»
mécanique de l’éprouvette, étant donné que ceux-ci peuvent aussi avoir une influence
sur le fluage mesuré, en particulier dans les caoutchoucs contenant des charges.
. . .
III
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Page blanche
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ISO 8013 : 1988 (F)
NORME INTERNATIONALE
- Détermination du fluage
Caoutchouc vulcanisé
en compression ou en cisaillement
De termina tion des proprie tes
1 Domaine d’application ISO 4664 : 1987, Caoutchouc -
dynamiques des caoutchoucs vulcanises aux fins de classifica-
La présente Norme internationale prescrit une methode pour la tion (par application d’une force sinusoi’dale de cisaillement).
détermination du fluage dans du caoutchouc soumis en con-
tinu à des forces de compression ou de cisaillement. Elle ne
peut pas être utilisée pour une déformation intermittente du 3 Définitions
caoutchouc.
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les défini-
tions suivantes s’appliquent.
2 Références normatives
3.1 incrément de fluage: Accroissement de déformation
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par
qui se produit dans un intervalle de temps prescrit sous force
suite de la référence qui en est faite, constituent des disposi-
constante et à température constante. II est exprimé par le rap-
tions valables pour la présente Norme internationale. Au
port de l’accroissement de déformation dans l’intervalle de
moment de la publication de cette norme, les éditions indiquées
temps à l’épaisseur initiale avant déformation.
étaient en vigueur. Toute norme est sujette à révision et les par-
ties prenantes des accords fondés sur cette Norme internatio-
3.2 indice de fluage: Accroissement relatif de déformation
nale sont invitées a rechercher la possibilité d’appliquer les édi-
qui se produit dans un intervalle de temps prescrit sous force
tions les plus récentes des normes indiquées ci-après. Les
constante et à température constante. II est exprimé par le rap-
membres de la CEI et de I’ISO possédent le registre des Normes
port de l’accroissement de déformation dans l’intervalle de
internationales en vigueur a un moment donné.
temps à la déformation au début de l’intervalle.
ISO 471 : 1903, Caoutchouc - Températures, humidités et
durées normales pour le conditionnement et l’essai des éprou-
33 incrément de complaisance : Rapport de I’accroisse-
vettes.
ment de la déformation qui se produit dans un intervalle de
temps prescrit sous force constante et à température constante
ISO 815 : 1972, Caoutchouc vulcanisé - Détermination de la
à la contrainte constante appliquée à l’éprouvette.
déformation rémanente après compression sous déformation
constante aux températures normales et élevées.
4 Appareillage
ISO 1747 : 1976, Caoutchouc vulcanise - Détermination de
l’adhérence, en cisaillement, à des plaques rigides - Methode
4.1 Dispositif de mesurage de I’bpaisseur.
du quadruple cisaillement.
Les mesurages d’épaisseur doivent être effectués avec un dis-
ISO 1826 : 1981, Caoutchouc vulcanisé - Délai entre vulcani-
positif conforme soit à I’ISO 4648 soit à l’appareil d’essai décrit
sation et essai - Spécifications.
en 4.2. Ce dispositif doit être capable de mesurer l’épaisseur de
l’éprouvette à 0,Ol mm prés. II doit avoir des platines d’au
ISO 1827 : 1976, Caoutchouc vulcanise - Détermination du
moins 30 mm de diametre. Le micromètre à cadran doit être
- Methode du quadruple cisaillement.
module de cisaillement
muni d’un contact plan perpendiculaire à la tige et paralléle à la
platine formant la base, et il doit fonctionner avec une pression
ISO 3383 : 1985, Caoutchouc - Directives genérales pour
du pied presseur égale à 22 kPa + 5 kPa.
l’oh ten tion de tempéra turcs élevées ou inferieures a la tempéra-
ture normale lors des essais.
4.2 Dispositif de compression pour mesurage
ISO 4648 : 1978, Caoutchouc vulcanise - Determination des
en compression.
dimensions des éprouvettes et des produits en vue des essais.
L’appareil doit comporter deux plaques d’acier paralléles, pla-
ISO 4661-I : 1986, Caoutchouc vulcanise - Préparation des nes, entre lesquelles l’éprouvette préparée est comprimée.
echantillons et éprouvettes - Partie 1: Essais physiques. Dans les cas où les éprouvettes ne sont pas collées, les plaques
1
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ISO 8013 : 1988 (FI
Le déplacement de la plaque centrale par rapport aux plaques
doivent être hautement polies, avec un fini de surface dont
extérieures doit se faire sans frottement et uniquement dans la
l’écart moyen arithmétique avec la ligne moyenne du profil ne
direction de la ligne d’action de la force appliquée.
dépasse pas 0,2 prn. II est recommandé de lubrifier les surfaces
opérantes des plaques; de plus, les éprouvettes doivent être
Un équipement convenable doit être relié à l’éprouvette de
exemptes de lubrifiant de démoulage ou de produits pulvéru-
sorte que le déplacement relatif de la plaque centrale par rap-
lents. Les plaques doivent être assez rigides pour résister à la
port aux plaques extérieures puisse être déterminé, avec une
force appliquée sans se courber et être de taille suffisante pour
précision de + 0,Ol mm, à différents moments après que la
qu’il soit certain que toute l’éprouvette comprimée est comprise
force aura été totalement appliquée.
dans la superficie des plaques.
L’éprouvette et les plaques planes auxquelles elle est collée doi-
NOTE - Dans la plupart des cas, un fluide silicone ou fluorosilicone
ayant une viscosité cinématique de 0,Ol m*/s à température normale vent être à l’intérieur d’une salle à température contrôlée ou
est un lubrifiant approprié. d’une étuve (voir 4.4).
L’une des plaques doit être montée de manière rigide pour ne
4.4 Enceinte à température contrôlée.
se déplacer dans aucun sens sous l’action de la force de com-
pression. L’autre plaque doit pouvoir se déplacer sans frotte-
Une étuve, conforme à I’ISO 3383, munie d’une régulation
ment dans une seule direction, c’est-à-dire dans la direction qui
appropriée afin de maintenir la température de l’air prescrite
coincide avec l’axe de l’éprouvette (voir figure 1).
dans les tolérances données dans l’article 8, doit être utilisée.
Une circulation satisfaisante de l’air doit être réalisée au moyen
L’appareil doit être capable d’appliquer la force totale avec un
d’un ventilateur. II faut prendre soin de minimiser les change-
dépassement qui soit négligeable, et de la maintenir constante
ments de température de l’éprouvette dus à une conduction à
à 0,l % près. Le mécanisme d’application de la force doit être
travers les parties métalliques qui sont reliées avec l’extérieur de
tel que la ligne d’action de la force appliquée reste en coïnci-
l’étuve, ou à un rayonnement direct des dispositifs de chauf-
dence avec l’axe de l’éprouvette pendant son fluage.
fage à l’intérieur de l’étuve.
Un équipement convenable doit être relié au dispositif de com-
4.5 Chronomètre, gradué en minutes et secondes.
pression de sorte que la déformation de l’éprouvette puisse être
déterminée, avec une précision de $r 0,l % de l’épaisseur ini-
tiale de l’éprouvette, à différents moments après que la force
5 Éprouvette
aura été totalement appliquée.
De nombreux types d’appareils ont été utilisés, avec mesure 51 . Éprouvette pour mesurage en compression
mécanique, électronique ou optique de la déformation. La
figure 4 représente un exemple type avec micromètre à cadran,
5.1.1 L’éprou vette doit être un disque cylindrique; deux types
pour la détermination du fluage en compression. Le dispositif
correspondant aux dimensions suivantes peuvent être utilisés :
de mesure ne doit pas exercer une pression de plus de 22 kPa
sur l’éprouvette, au départ.
- le type A doit avoir un diamètre de 29,0 + 05 mm et
une épaisseur de 12,5 + 05 mm;
L’éprouvette et les plaques planes du dispositif de compression
doivent être à l’intérieur d’une salle à température contrôlée ou
- le type B doit avoir un diamètre de 13,0 + 0,5 mm et
d’une étuve (voir 4.4).
une épaisseur de 6,3 + 0,3 mm.
NOTE - Ces éprouvettes correspondent aux types A et B de
4.3 Dispositif de cisaillement pour mesurage
I’ISO 815.
en cisaillement.
5.1.2 Les éprouvettes doivent être préparées conformément à
L’appareil doit être capable de mesurer la déflexion en cisaille-
I’ISO 4661-1, soit par moulage soit par découpage. Elles ne doi-
ment de l’éprouvette, due à l’application d’une force de cisaille-
vent comporter ni tissu ni autre support renforçant.
ment constante.
Le découpage doit être effectué au moyen d’un emporte-pièce
avec un
circulaire tournant ou d’un couteau rotatif, tranchants, lubrifiés
àO,l %
avec de l’eau savonneuse, et soigneusement amenés au con-
tact du caoutchouc. Une autre solution consiste à maintenir
fixe l’emporte-pièce ou le couteau, le caoutchouc étant appli-
La force doit être appliquée soit sur la plaque métallique cen-
qué en rotation contre lui.
trale lorsque les plaques extérieures sont montées de façon
rigide, soit sur les plaques métalliques extérieures lorsque la
NOTE - Lorsque le découpage est un problème, la forme de I’éprou-’
plaque centrale est montée de facon rigide. La ligne d’action de
vette peut être améliorée en la découpant en deux étapes: en décou-
la force appliquée doit être dans le plan de la plaque centrale, et
pant d’abord une éprouvette plus grande et ensuite en la ramenant aux
passer par son centre dans une direction perpendiculaire aux dimensions exactes avec un deuxiéme couteau.
éprouvettes de caoutchouc non déformées. Cette ligne
d’action doit être maintenue pendant le fluage de l’éprouvette Si des éprouvettes collées sont exigées, les surfaces planes du
(voir figure 2). disque de caoutchouc doivent être collées à
des piéces d’ext ré-
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NORME INTERNATIONALE 8013
Première édition
1988-1 l-15
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION
ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
. MEMYHAPOAHAR OPrAHM3A~MR !lO CTAH~APTM3A~MM
Caoutchouc vulcanisé - Détermination du fluage
en compression ou en cisaillement
Rubber, vulcanized - Determination of creep in compression or shear
Numéro de référence
ISO 8013: 1988 (F)
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ISO 8013 : 1988 (FI
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration
des Normes internationales est en général confiée aux comités techniques de I’ISO.
Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO col-
labore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de I’ISO. Les Normes internationales sont approuvées confor-
mément aux procédures de I’ISO qui requièrent l’approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale ISO 8013 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 45,
Élastomères et produits à base d’élastomères.
L’annexe A de la présente Norme internationale est un iquement à titre d’infor-
mation.
0 Organisation internationale de normalisation, 1988
Imprimé en Suisse
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60 8013 : 1988 (FI
Introduction
Lorsqu’une contrainte constante est appliquée au caoutchouc, la déformation n’est
pas constante mais augmente progressivement avec la durée; ce comportement est
appelé «fluage». Inversement, lorsque le caoutchouc est soumis à une déformation
constante, il se produit une diminution de la contrainte au sein du matériau; ce com-
portement est appelé «relaxation de contrainte».
L’essai de fluage est particulièrement intéressant dans les cas où des caoutchoucs
vulcanisés sont utilisés pour supporter une charge constante, comme dans les appuis
ou les supports.
Les processus responsables du fluage peuvent être de nature soit physique soit chimi-
que, et dans toutes les conditions normales les deux processus interviennent simulta-
nément. Toutefois, aux températures normales ou basses et/ou pour des courtes
durées, le fluage est dominé par les processus physiques, tandis qu’aux températures
élevées et/ou pour des longues durées les processus chimiques sont prépondérants.
En général, le fluage physique se révèle être directement proportionnel au logarithme
du temps, et le fluage chimique au temps linéaire; mais il est nécessaire d’être très pru-
dent dans l’extrapolation, d’une part des courbes temps/fluage faites pour prévoir le
fluage après des temps considérablement plus longs que ceux couvers par l’essai, et
d’autre part d’essais accélérés à des températures élevées faits pour obtenir des infor-
mations sur le fluage à des températures plus basses.
Outre la nécessité de prescrire la température et les intervalles de temps dans un essai
de fluage, il est également nécessaire de prescrire la déformation initiale et le <(passé»
mécanique de l’éprouvette, étant donné que ceux-ci peuvent aussi avoir une influence
sur le fluage mesuré, en particulier dans les caoutchoucs contenant des charges.
. . .
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ISO 8013 : 1988 (F)
NORME INTERNATIONALE
- Détermination du fluage
Caoutchouc vulcanisé
en compression ou en cisaillement
De termina tion des proprie tes
1 Domaine d’application ISO 4664 : 1987, Caoutchouc -
dynamiques des caoutchoucs vulcanises aux fins de classifica-
La présente Norme internationale prescrit une methode pour la tion (par application d’une force sinusoi’dale de cisaillement).
détermination du fluage dans du caoutchouc soumis en con-
tinu à des forces de compression ou de cisaillement. Elle ne
peut pas être utilisée pour une déformation intermittente du 3 Définitions
caoutchouc.
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les défini-
tions suivantes s’appliquent.
2 Références normatives
3.1 incrément de fluage: Accroissement de déformation
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par
qui se produit dans un intervalle de temps prescrit sous force
suite de la référence qui en est faite, constituent des disposi-
constante et à température constante. II est exprimé par le rap-
tions valables pour la présente Norme internationale. Au
port de l’accroissement de déformation dans l’intervalle de
moment de la publication de cette norme, les éditions indiquées
temps à l’épaisseur initiale avant déformation.
étaient en vigueur. Toute norme est sujette à révision et les par-
ties prenantes des accords fondés sur cette Norme internatio-
3.2 indice de fluage: Accroissement relatif de déformation
nale sont invitées a rechercher la possibilité d’appliquer les édi-
qui se produit dans un intervalle de temps prescrit sous force
tions les plus récentes des normes indiquées ci-après. Les
constante et à température constante. II est exprimé par le rap-
membres de la CEI et de I’ISO possédent le registre des Normes
port de l’accroissement de déformation dans l’intervalle de
internationales en vigueur a un moment donné.
temps à la déformation au début de l’intervalle.
ISO 471 : 1903, Caoutchouc - Températures, humidités et
durées normales pour le conditionnement et l’essai des éprou-
33 incrément de complaisance : Rapport de I’accroisse-
vettes.
ment de la déformation qui se produit dans un intervalle de
temps prescrit sous force constante et à température constante
ISO 815 : 1972, Caoutchouc vulcanisé - Détermination de la
à la contrainte constante appliquée à l’éprouvette.
déformation rémanente après compression sous déformation
constante aux températures normales et élevées.
4 Appareillage
ISO 1747 : 1976, Caoutchouc vulcanise - Détermination de
l’adhérence, en cisaillement, à des plaques rigides - Methode
4.1 Dispositif de mesurage de I’bpaisseur.
du quadruple cisaillement.
Les mesurages d’épaisseur doivent être effectués avec un dis-
ISO 1826 : 1981, Caoutchouc vulcanisé - Délai entre vulcani-
positif conforme soit à I’ISO 4648 soit à l’appareil d’essai décrit
sation et essai - Spécifications.
en 4.2. Ce dispositif doit être capable de mesurer l’épaisseur de
l’éprouvette à 0,Ol mm prés. II doit avoir des platines d’au
ISO 1827 : 1976, Caoutchouc vulcanise - Détermination du
moins 30 mm de diametre. Le micromètre à cadran doit être
- Methode du quadruple cisaillement.
module de cisaillement
muni d’un contact plan perpendiculaire à la tige et paralléle à la
platine formant la base, et il doit fonctionner avec une pression
ISO 3383 : 1985, Caoutchouc - Directives genérales pour
du pied presseur égale à 22 kPa + 5 kPa.
l’oh ten tion de tempéra turcs élevées ou inferieures a la tempéra-
ture normale lors des essais.
4.2 Dispositif de compression pour mesurage
ISO 4648 : 1978, Caoutchouc vulcanise - Determination des
en compression.
dimensions des éprouvettes et des produits en vue des essais.
L’appareil doit comporter deux plaques d’acier paralléles, pla-
ISO 4661-I : 1986, Caoutchouc vulcanise - Préparation des nes, entre lesquelles l’éprouvette préparée est comprimée.
echantillons et éprouvettes - Partie 1: Essais physiques. Dans les cas où les éprouvettes ne sont pas collées, les plaques
1
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ISO 8013 : 1988 (FI
Le déplacement de la plaque centrale par rapport aux plaques
doivent être hautement polies, avec un fini de surface dont
extérieures doit se faire sans frottement et uniquement dans la
l’écart moyen arithmétique avec la ligne moyenne du profil ne
direction de la ligne d’action de la force appliquée.
dépasse pas 0,2 prn. II est recommandé de lubrifier les surfaces
opérantes des plaques; de plus, les éprouvettes doivent être
Un équipement convenable doit être relié à l’éprouvette de
exemptes de lubrifiant de démoulage ou de produits pulvéru-
sorte que le déplacement relatif de la plaque centrale par rap-
lents. Les plaques doivent être assez rigides pour résister à la
port aux plaques extérieures puisse être déterminé, avec une
force appliquée sans se courber et être de taille suffisante pour
précision de + 0,Ol mm, à différents moments après que la
qu’il soit certain que toute l’éprouvette comprimée est comprise
force aura été totalement appliquée.
dans la superficie des plaques.
L’éprouvette et les plaques planes auxquelles elle est collée doi-
NOTE - Dans la plupart des cas, un fluide silicone ou fluorosilicone
ayant une viscosité cinématique de 0,Ol m*/s à température normale vent être à l’intérieur d’une salle à température contrôlée ou
est un lubrifiant approprié. d’une étuve (voir 4.4).
L’une des plaques doit être montée de manière rigide pour ne
4.4 Enceinte à température contrôlée.
se déplacer dans aucun sens sous l’action de la force de com-
pression. L’autre plaque doit pouvoir se déplacer sans frotte-
Une étuve, conforme à I’ISO 3383, munie d’une régulation
ment dans une seule direction, c’est-à-dire dans la direction qui
appropriée afin de maintenir la température de l’air prescrite
coincide avec l’axe de l’éprouvette (voir figure 1).
dans les tolérances données dans l’article 8, doit être utilisée.
Une circulation satisfaisante de l’air doit être réalisée au moyen
L’appareil doit être capable d’appliquer la force totale avec un
d’un ventilateur. II faut prendre soin de minimiser les change-
dépassement qui soit négligeable, et de la maintenir constante
ments de température de l’éprouvette dus à une conduction à
à 0,l % près. Le mécanisme d’application de la force doit être
travers les parties métalliques qui sont reliées avec l’extérieur de
tel que la ligne d’action de la force appliquée reste en coïnci-
l’étuve, ou à un rayonnement direct des dispositifs de chauf-
dence avec l’axe de l’éprouvette pendant son fluage.
fage à l’intérieur de l’étuve.
Un équipement convenable doit être relié au dispositif de com-
4.5 Chronomètre, gradué en minutes et secondes.
pression de sorte que la déformation de l’éprouvette puisse être
déterminée, avec une précision de $r 0,l % de l’épaisseur ini-
tiale de l’éprouvette, à différents moments après que la force
5 Éprouvette
aura été totalement appliquée.
De nombreux types d’appareils ont été utilisés, avec mesure 51 . Éprouvette pour mesurage en compression
mécanique, électronique ou optique de la déformation. La
figure 4 représente un exemple type avec micromètre à cadran,
5.1.1 L’éprou vette doit être un disque cylindrique; deux types
pour la détermination du fluage en compression. Le dispositif
correspondant aux dimensions suivantes peuvent être utilisés :
de mesure ne doit pas exercer une pression de plus de 22 kPa
sur l’éprouvette, au départ.
- le type A doit avoir un diamètre de 29,0 + 05 mm et
une épaisseur de 12,5 + 05 mm;
L’éprouvette et les plaques planes du dispositif de compression
doivent être à l’intérieur d’une salle à température contrôlée ou
- le type B doit avoir un diamètre de 13,0 + 0,5 mm et
d’une étuve (voir 4.4).
une épaisseur de 6,3 + 0,3 mm.
NOTE - Ces éprouvettes correspondent aux types A et B de
4.3 Dispositif de cisaillement pour mesurage
I’ISO 815.
en cisaillement.
5.1.2 Les éprouvettes doivent être préparées conformément à
L’appareil doit être capable de mesurer la déflexion en cisaille-
I’ISO 4661-1, soit par moulage soit par découpage. Elles ne doi-
ment de l’éprouvette, due à l’application d’une force de cisaille-
vent comporter ni tissu ni autre support renforçant.
ment constante.
Le découpage doit être effectué au moyen d’un emporte-pièce
avec un
circulaire tournant ou d’un couteau rotatif, tranchants, lubrifiés
àO,l %
avec de l’eau savonneuse, et soigneusement amenés au con-
tact du caoutchouc. Une autre solution consiste à maintenir
fixe l’emporte-pièce ou le couteau, le caoutchouc étant appli-
La force doit être appliquée soit sur la plaque métallique cen-
qué en rotation contre lui.
trale lorsque les plaques extérieures sont montées de façon
rigide, soit sur les plaques métalliques extérieures lorsque la
NOTE - Lorsque le découpage est un problème, la forme de I’éprou-’
plaque centrale est montée de facon rigide. La ligne d’action de
vette peut être améliorée en la découpant en deux étapes: en décou-
la force appliquée doit être dans le plan de la plaque centrale, et
pant d’abord une éprouvette plus grande et ensuite en la ramenant aux
passer par son centre dans une direction perpendiculaire aux dimensions exactes avec un deuxiéme couteau.
éprouvettes de caoutchouc non déformées. Cette ligne
d’action doit être maintenue pendant le fluage de l’éprouvette Si des éprouvettes collées sont exigées, les surfaces planes du
(voir figure 2). disque de caoutchouc doivent être collées à
des piéces d’ext ré-
2
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ISO 8013 :
...
Questions, Comments and Discussion
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