ISO 8013:2012

Rubber, vulcanized — Determination of creep in compression or shear

ISO 8013:2012 specifies a method for the determination of creep in vulcanized rubber continuously subjected 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

L'ISO 8013:2012 spécifie une méthode pour la détermination du fluage dans du caoutchouc vulcanisé 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

• Status: Withdrawn
• Publication Date: 02-Oct-2012
• Withdrawal Date: 02-Oct-2012
• ICS: 83.060 - Rubber
• Technical Committee: ISO/TC 45/SC 2 - Testing and analysis
• Drafting Committee: ISO/TC 45/SC 2/WG 2 - Visco-elastic properties
• Current Stage: 9599 - Withdrawal of International Standard
• Start Date: 25-Jul-2019
• Completion Date: 25-Jul-2019

Relations

• Revised: ISO 8013:2019 - Rubber, vulcanized — Determination of creep in compression or shear
• Effective Date: 23-Apr-2020
• Revises: ISO 8013:2006 - Rubber, vulcanized — Determination of creep in compression or shear
• Effective Date: 14-Nov-2009

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 8013
Third edition
2012-10-01
Rubber, vulcanized — Determination of
creep in compression or shear
Caoutchouc vulcanisé — Détermination du fluage en compression ou
en cisaillement
Reference number
©
ISO 2012
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Published in Switzerland
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Contents Page
Foreword .iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Apparatus . 2
4.1 Thickness-measuring device . 2
4.2 Compression device for measurement in compression . 2
4.3 Shear device for measurements in shear . 2
4.4 Temperature-controlled chamber . 3
4.5 Timer . 3
5 Calibration . 7
6 Test piece . 7
6.1 Test piece for measurements in compression . 7
6.2 Test piece for measurements in shear . 7
6.3 Number . 7
7 Time-lapse between vulcanization and testing . 8
8 Mechanical conditioning . 9
9 Test temperature . 9
10 Procedure . 9
10.1 Testing . 9
10.2 Duration of test .10
11 Calculation of results .10
11.1 Creep increment .10
11.2 Creep index . 11
11.3 Compliance increment . 11
12 Expression of results .12
13 Test report .12
Annex A (informative) Values of forces required for rubbers of different hardnesses .14
Annex B (normative) Calibration schedule.15
Bibliography .18
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. Each 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, governmental 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.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 8013 was prepared by Technical Committee ISO/TC 45, Rubber and rubber products, Subcommittee
SC 2, Testing and analysis.
This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 8013:2006), which has been revised to include
a calibration schedule for the apparatus used (see Annex B). In addition, the maximum thickness of test pieces
for measurement in shear (see 6.2) has been increased from 12 mm to 13 mm.
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Introduction
When a constant stress is applied to rubber, the deformation is not constant but increases 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”.
The creep test is of particular interest where vulcanized rubbers are used to support a constant load, such as
in bearings or mountings.
The processes responsible for creep can 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 has to 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 intervals 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 might also influence
the measured creep, particularly in rubbers containing filler.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 8013:2012(E)
Rubber, vulcanized — Determination of creep in compression
or shear
WARNING — Persons using this International Standard should be familiar with normal laboratory
practice. This standard does not purport to address all of the safety problems, if any, associated with
its use. It is the responsibility of the user to establish appropriate safety and health practices and to
ensure compliance with any national regulatory conditions.
1 Scope
This International Standard specifies a method for the determination of creep in vulcanized rubber continuously
subjected to compressive or to shear forces. The standard cannot be used for intermittent deformation of rubber.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document
(including any amendments) applies.
ISO 1827, Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of shear modulus and adhesion to rigid
plates — Quadruple shear methods
ISO 4664-1, Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of dynamic properties — Part 1: General guidance
ISO 18899:2004, Rubber — Guide to the calibration of test equipment
ISO 23529, Rubber — General procedures for preparing and conditioning test pieces for physical test methods
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
creep increment
increase in strain which occurs in a specified time interval under constant force and at constant temperature
NOTE It is expressed as the ratio of the increase in deformation over the time interval to the initial, unstrained thickness.
3.2
creep index
relative increase in strain which occurs in a specified time interval under constant force and at constant temperature
NOTE It is expressed as the ratio of the increase in the strain over the time interval to the strain at the beginning of
the interval.
3.3
compliance increment
ratio of the increase in strain which occurs in a specified time interval under constant force and at constant
temperature to the constant stress applied
4 Apparatus
4.1 Thickness-measuring device
Thickness measurements shall be made using a device complying with either ISO 23529 or the test apparatus
described in 4.2. lt shall be capable of measuring the test piece thickness to the 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 to the plunger
and parallel to the base plate and shall operate with a foot pressure of (22 ± 5) kPa.
4.2 Compression device for measurement in compression
The apparatus shall consist of two parallel, flat steel plates, between which the prepared test piece is
compressed. In the case of unbonded test pieces, the plates shall be highly polished with a surface finished
to not worse than 0,2 µm arithmetic mean deviation from the mean line of the profile. It is recommended that
the operating surfaces of the plates be lubricated. The plates shall be sufficiently rigid to withstand the force
without bending and of sufficient size to ensure that the whole of the compressed test piece is within the area
of the plates.
NOTE For most purposes, a silicone or fluorosilicone liquid having a kinematic viscosity of 0,01 m /s at standard
laboratory temperature is a suitable lubricant.
One of the plates shall be rigidly mounted so that it does not move in any direction under the action of the
compressive force. The other plate shall be able to move in a friction-free manner in one direction only, i.e. in
a direction coincident with the axis of the test piece (see Figures 1 and 2).
The apparatus shall be capable of applying the full force with negligible overshoot and maintaining it constant
to within 0,1 %. The mechanism for applying the force shall be such that the line of action of the applied force
remains coincident with the axis of the test piece as it creeps.
Suitable equipment shall be connected to the compression device so that the deformation of the test piece can
be determined, to an accuracy of ±0,1 % of the initial test piece thickness, at different times after the force has
been fully applied.
Many types of apparatus have been used, with mechanical, electronic or optical measurement of deformation.
Figure 2 shows a typical example using a micrometer dial gauge for the determination of creep in compression. The
measuring device shall not exert a pressure of more than 22 kPa on the test piece before the test load is applied.
If the tests are carried out at an elevated temperature, the test piece and the flat plates of the compression
device shall be inside a temperature-controlled chamber (see 4.4).
4.3 Shear device for measurements in shear
The apparatus shall be capable of measuring the shear deflection in the test piece due to the application of a
constant shear force.
The apparatus shall be capable of applying the full force with negligible overshoot and maintaining it constant
to within 0,1 %.
The force shall be applied either to the central metal plate, with the outer plates rigidly mounted, or to the outer
metal plates with the central plate rigidly mounted. The line of ac
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 8013
Troisième édition
2012-10-01
Caoutchouc vulcanisé — Détermination du
fluage en compression ou en cisaillement
Rubber, vulcanized — Determination of creep in compression or shear
Numéro de référence
©
ISO 2012
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Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous
quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord écrit
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Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2012 – Tous droits réservés

Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction . v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Définitions . 1
4 Appareillage . 2
4.1 Dispositif de mesurage de l’épaisseur . 2
4.2 Dispositif de compression pour mesurage en compression . 2
4.3 Dispositif de cisaillement pour mesurage en cisaillement . 2
4.4 Enceinte à température contrôlée . 3
4.5 Chronomètre . 4
5 Étalonnage . 7
6 Éprouvette . 7
6.1 Éprouvette pour mesurage en compression . 7
6.2 Éprouvette pour mesurage en cisaillement . 7
6.3 Nombre . 8
7 Délai entre vulcanisation et essai . 8
8 Conditionnement mécanique . 9
9 Température d’essai . 9
10 Mode opératoire . 9
10.1 Essais . 9
10.2 Durée de l’essai .10
11 Calcul des résultats .10
11.1 Incrément de fluage .10
11.2 Indice de fluage . 11
11.3 Incrément de complaisance . 11
12 Expression des résultats .12
13 Rapport d’essai .12
Annexe A (informative) Valeurs des forces requises pour des caoutchoucs de différentes duretés .14
Annexe B (normative) Programme d’étalonnage .15
Bibliographie .18
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de l’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 l’ISO participent également aux travaux. L’ISO collabore étroitement avec la Commission
électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI, Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d’élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication
comme Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des comités membres votants.
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de droits
de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir
identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L’ISO 8013 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 45, Élastomères et produits à base d’élastomères,
sous-comité SC 2, Essais et analyses.
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 8013:2006), qui a fait l’objet d’une révision
technique pour inclure un programme d’étalonnage de l’appareillage utilisé (voir l’Annexe B). De plus, l’épaisseur
maximale des éprouvettes pour mesurage en cisaillement (voir 6.2) a été augmentée de 12 mm à 13 mm.
iv © ISO 2012 – Tous droits réservés

Introduction
Lorsqu’une contrainte constante est appliquée au caoutchouc, la déformation n’est pas constante mais
augmente progressivement avec le temps; 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 comportement 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 physique ou chimique, et dans toutes les conditions
normales les deux processus interviennent simultanément. 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 prudent d’une part dans l’extrapolation des courbes temps/fluage afin
de prévoir le fluage après des temps considérablement plus longs que ceux couverts par l’essai, et d’autre part
en utilisant des essais à des températures élevées comme essais accélérés pour donner des informations sur
le fluage à des températures plus basses.
Outre la nécessité de spécifier les intervalles de températures et les intervalles de temps dans un essai de
fluage, il est également nécessaire de spécifier la déformation initiale et le «passé» mécanique de l’éprouvette,
étant donné qu’ils peuvent aussi avoir une influence sur le fluage mesuré, en particulier dans les caoutchoucs
contenant des charges.
NORME INTERNATIONALE ISO 8013:2012(F)
Caoutchouc vulcanisé — Détermination du fluage en
compression ou en cisaillement
AVERTISSEMENT — Il convient que l’utilisateur de la présente Norme internationale connaisse bien les
pratiques courantes de laboratoire. La présente norme n’a pas pour but de traiter tous les problèmes
de sécurité qui sont, le cas échéant, liés à son utilisation. Il incombe à l’utilisateur de la présente
Norme internationale d’établir des pratiques appropriées en matière d’hygiène et de sécurité, et de
s’assurer de la conformité à la réglementation nationale en vigueur.
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale spécifie une méthode pour la détermination du fluage dans du caoutchouc
vulcanisé soumis en continu à des forces de compression ou de cisaillement. Elle ne peut pas être utilisée pour
une déformation intermittente du caoutchouc.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l’application du présent document. Pour les
références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s’applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 1827, Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique — Détermination du module de cisaillement et de la force
d’adhérence à des plaques rigide — Méthodes du quadruple cisaillement
ISO 4664-1, Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique — Détermination des propriétés dynamiques —
Partie 1: Lignes directrices
ISO 18899:2004, Caoutchouc — Guide pour l’étalonnage du matériel d’essai
ISO 23529, Caoutchouc — Procédures générales pour la préparation et le conditionnement des éprouvettes
pour les méthodes d’essais physiques
3 Définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
3.1
incrément de fluage
accroissement de déformation qui se produit dans un intervalle de temps spécifié sous force constante et à
température constante
NOTE Il est exprimé par le rapport de l’accroissement de déformation dans l’intervalle de temps à l’épaisseur initiale
avant déformation.
3.2
indice de fluage
accroissement relatif de déformation qui se produit dans un intervalle de temps spécifié sous force constante
et à température constante
NOTE Il est exprimé par le rapport de l’accroissement de déformation dans l’intervalle de temps à la déformation au
début de l’intervalle.
3.3
incrément de complaisance
rapport de l’accroissement de la déformation qui se produit dans un intervalle de temps spécifié sous force
constante et à température constante à la contrainte constante appliquée à l’éprouvette
4 Appareillage
4.1 Dispositif de mesurage de l’épaisseur
Les mesurages d’épaisseur doivent être effectués en utilisant un dispositif conforme soit à l’ISO 23529, soit à
l’appareil d’essai décrit en 4.2. Il doit être capable de mesurer l’épaisseur de l’éprouvette à 0,1 mm près. Il doit
avoir des platines d’au moins 30 mm de diamètre. Le micromètre à cadran doit être muni d’un contact plan
perpendiculaire à la tige et parallèle à la platine formant la base et il doit fonctionner avec une pression du pied
presseur égale à (22 ± 5) kPa.
4.2 Dispositif de compression pour mesurage en compression
L’appareil doit comporter deux plaques d’acier parallèles, planes, entre lesquelles l’éprouvette préparée est
comprimée. Dans les cas où les éprouvettes ne sont pas collées, les plaques doivent être hautement polies,
avec un fini de surface dont l’écart moyen arithmétique avec la ligne moyenne du profil ne dépasse pas 0,2 µm.
Il est recommandé de lubrifier les surfaces opérantes des plaques. Les plaques doivent être assez rigides
pour résister à la force appliquée sans se courber et être de taille suffisante pour qu’il soit certain que toute
l’éprouvette comprimée est comprise dans la superficie des plaques.
NOTE Dans la plupart des cas, un fluide silicone ou fluorosilicone ayant une viscosité cinématique de 0,01 m /s à
température normale de laboratoire est un lubrifiant approprié.
L’une des plaques doit être montée de manière rigide de façon à ce qu’elle ne se déplace dans aucun sens
sous l’action de la force de compression. L’autre plaque doit pouvoir se déplacer sans frottement dans une
seule direction, c’est-à-dire la direction qui coïncide avec l’axe de l’éprouvette (voir Figures 1 et 2).
L’appareil doit être capable d’appliquer la force totale avec un dépassement qui soit négligeable, et de la
maintenir constante à 0,1 %. Le mécanisme d’application de la force doit être tel que la ligne d’action de la force
appliquée reste en coïncidence avec l’axe de l’éprouvette pendant son fluage.
Un équipement convenable doit être relié au dispositif de compression de sorte que la déformation de
l’éprouvette puisse être déterminée avec une exactitude de ±0,1 % de
...