Appareil de test de résistance au glissement et de friction : méthodes et normes
Qualitest L’équipe

Appareil de test de résistance au glissement et de friction : méthodes et normes

Les chaussées mouillées et les sols glissants engendrent des risques juridiques immédiats. Pour les ingénieurs routiers et les gestionnaires immobiliers, vérifier l'adhérence des surfaces est une priorité quotidienne essentielle pour prévenir les accidents et les poursuites. 

Vous avez besoin de méthodes de conformité et d'un matériel de test adaptés pour garantir la validité juridique de vos données. Poursuivez votre lecture pour aligner votre programme de tests sur les réglementations internationales et choisir les instruments appropriés à vos opérations.

Points clés à retenir

  • La résistance au dérapage mesure l'adhérence des pneus des véhicules, tandis que la résistance au glissement se concentre sur les chaussures des piétons.
  • Le choix du matériel adéquat dépend fortement des normes internationales spécifiques requises pour votre projet.
  • Le testeur à pendule oscillant offre une solution très portable et économique pour une utilisation aussi bien en laboratoire que sur le terrain.
  • Un étalonnage régulier et un entretien approprié sont indispensables pour garantir la validité de vos données de test lors des audits légaux.
     

Résistance au dérapage vs. résistance au glissement : principales distinctions

Nous consultons fréquemment des responsables de la sécurité, et un nombre surprenant d'entre eux confondent ces deux termes d'essai. À notre avis, il s'agit d'une erreur fondamentale. Bien que les principes physiques sous-jacents au frottement semblent similaires, les recherches montrent que les essais de dérapage et les essais de glissement mettent en évidence des comportements de frottement fondamentalement différents. Considérer ces applications comme interchangeables peut conduire à l'acquisition d'un équipement d'essai inadapté. Examinons donc clairement cette distinction :

  • Adhérence des pneus (résistance au dérapage) : Ce système se concentre sur le trafic routier. Il mesure l'adhérence des pneumatiques sur chaussée mouillée, reflétant principalement la rugosité géométrique de la surface ou la macrotexture lorsqu'un pneu est totalement ou partiellement immobilisé.
  • Adhérence des chaussures (résistance au glissement) : Cette étude porte sur le trafic piétonnier. Elle évalue la quantité de glissement des semelles de chaussures sur les sols des halls d'entrée ou des allées commerciales, en se basant principalement sur l'adhérence au niveau de l'interface et la microtexture.

Nous sommes convaincus que l'utilisation d'un instrument capable de mesurer à la fois la résistance au glissement des véhicules et celle des piétons constitue un gain de temps et d'efficacité considérable. Un équipement moderne et polyvalent comme le testeur de résistance au glissement des sols (Quali-FSRT303) permet à votre équipe d'assurance qualité d'évaluer les voies de circulation des véhicules et des piétons sans avoir à acquérir et entretenir deux machines distinctes.

Toutefois, avant de choisir un quelconque équipement, il est essentiel d'aligner votre programme de tests sur les directives légales qui régissent votre secteur d'activité spécifique.

Normes réglementaires et applications sur le terrain

Si vous êtes responsable du contrôle qualité ou des achats, les essais ne sont pertinents que s'ils respectent scrupuleusement les manuels réglementaires officiels. Bien que la « résistance au dérapage » soit le terme technique dominant pour les chaussées, il est avéré qu'elle dépend fortement du dispositif et ne doit jamais être considérée comme une propriété de friction universelle. De notre point de vue de fournisseurs d'équipements, adapter la norme à l'application spécifique sur le terrain est la condition sine qua non d'un plan de sécurité solide.

Revêtements routiers et granulats de pierre

Le trafic intense polit inévitablement les chaussées. Afin de déterminer la vitesse à laquelle certains granulats de pierre perdent leur adhérence, les laboratoires réalisent le test de valeur de polissage (PSV) conformément à la norme officielle BS EN 1097-8. À notre avis, certains projets considèrent ce contrôle des granulats comme une simple formalité administrative. Or, nous sommes convaincus qu'il s'agit d'un indicateur essentiel de la sécurité d'une route sur le long terme.

Prenons l'exemple d'une entreprise régionale d'extraction de granulats qui soumissionne pour un important contrat de réfection de chaussée. Avant que le ministère des Transports n'accepte son gravier basaltique, l'entreprise doit réaliser le test PSV afin de prouver que le granulat résiste à un trafic intense sans se polir et devenir glissant au fil du temps. Un échec à ce test signifie la perte d'un contrat d'approvisionnement crucial pour son activité, faisant de la conformité aux normes un enjeu financier direct.

Allées piétonnes et installations publiques

Les gestionnaires d'immeubles commerciaux s'appuient sur des instruments de test portables pour atténuer les risques de glissades et de chutes sur des sols lisses ou mouillés, conformément à des normes telles que BS 7976 (et BS 13036-4:2003), ainsi qu'à la norme AS/NZS 4586.

La norme mondiale de référence

La norme internationale de référence pour la mesure des propriétés de frottement de surface à l'aide d'un pendule oscillant est la norme ASTM E303. Nous la considérons comme la référence absolue utilisée par les laboratoires de recherche et les équipes d'entretien des routes du monde entier. Le matériel, d'une fiabilité optimale, est expédié entièrement étalonné selon cette norme précise et accompagné d'un certificat d'étalonnage officiel, permettant ainsi aux équipes de commencer les essais immédiatement.

L'identification précise des normes auxquelles votre installation doit se conformer déterminera l'architecture mécanique du dispositif dont vous avez besoin.

Évaluation du matériel de test : pendule vs frottement dynamique

ParamètreLe pendule oscillant (BPT)Le disque rotatif (DFT)
Cas d'utilisation principauxPassages piétonniers, contrôles de direction et essais en laboratoire sur les granulats (PSV)Courbes de frottement dépendant de la vitesse sur les autoroutes et les pistes d'aéroport
Simulation de testSimule le glissement à basse vitesse (comme les semelles de chaussures ou le freinage des pneus).Simule le dérapage de véhicules à vitesse variable à élevée.
Portabilité sur siteFacile à transporter, entièrement autonome et sans aucun câble requisInstallation lourde, nécessite une alimentation électrique continue
Valeur d'investissementTrès abordable et offrant d'excellents rendements à long termeCoût initial nettement plus élevé

Une fois les normes clairement définies, l'étape suivante consiste à choisir l'équipement approprié. La plupart des acheteurs comparent deux principales options de contrôle ponctuel : le testeur à pendule britannique classique (BPT) et le testeur de friction dynamique à roue (DFT).

Bien que les bancs d'essai dynamiques à grande vitesse évaluent le frottement sur une large gamme de vitesses, nous sommes convaincus que le pendule oscillant classique demeure la méthode de référence dans l'industrie. Le BPT fonctionne à des vitesses plus basses (environ 10 km/h) et est très sensible aux différences de microtexture directionnelles, tandis que la trajectoire circulaire du DFT peut ne pas détecter d'importants effets de polissage directionnel.

De plus, les résultats obtenus avec les deux appareils ne peuvent être utilisés de manière interchangeable en raison des différences de vitesse de glissement, de dureté du caoutchouc et de mécanismes de génération de friction. 

Selon nous, la polyvalence, la sensibilité directionnelle et la rentabilité à long terme du bras oscillant en font un outil quotidien bien plus pratique. Chaque composant d'un testeur de pendule de haute qualité, comme un bras de pendule à faible friction avec un pointeur léger, un contrepoids de 1 500 ± 30 g calibré avec précision et une pression statique positive contrôlée de 22.2 ± 0.5 kN appliquée sur la chaussée, est conçu pour une résistance exceptionnelle.

Pour illustrer ce phénomène sur le terrain, prenons l'exemple d'une autorité municipale de transport en commun évaluant une voie réservée aux autobus. Les autobus, de par leur poids, circulent et freinent dans un seul sens, ce qui engendre une usure directionnelle marquée de la chaussée. Une équipe d'essai équipée d'un appareil de mesure de la chaussée (BPT) peut détecter la différence subtile entre les profils de frottement longitudinal et transversal. 

Cependant, un DFT rotatif suivant une trajectoire circulaire lissera ces variations directionnelles, risquant ainsi de manquer complètement les zones glissantes locales et directionnelles. Pour les équipes qui ont besoin d'un instrument exceptionnellement précis et très portable pour une utilisation en laboratoire et sur le terrain, nous recommandons vivement le bras oscillant comme l'option polyvalente la plus judicieuse.

Une fois que vous avez établi qu'un mouvement de balancier est la direction la plus pratique pour vos opérations, l'évaluation des éléments de conception spécifiques devient la priorité suivante.

BPT vs. SCRIM / GripTester

En génie routier et des chaussées, les essais de friction se répartissent généralement en deux catégories distinctes : les relevés continus à l’échelle du réseau et les essais ponctuels localisés.

Les équipements de mesure continue du frottement (CFME), tels que les véhicules SCRIM (Sideway-force Coefficient Routine Investigation Machine) et les unités GripTester remorquées, excellent dans le contrôle rapide de longs tronçons de réseaux routiers et de pistes d'aéroport à vitesse de circulation réelle. Bien que ces systèmes permettent d'identifier les tendances générales du frottement sur des centaines de kilomètres, ils sont coûteux, dépendent du véhicule utilisé et ne permettent pas de réaliser des investigations directionnelles localisées, des contrôles de sols pour piétons ou des essais de matériaux en laboratoire.

Les appareils à pendule portables, tels que le testeur à pendule britannique (BPT / Quali-FSRT™ 303), sont des instruments indispensables aux ingénieurs routiers et aux laboratoires d'essais. Le BPT offre une solution de contrôle ponctuel économique et très précise pour identifier les zones accidentogènes à haut risque, mesurer le polissage directionnel de la microtexture sur les voies de freinage intense et réaliser des évaluations obligatoires des granulats en laboratoire, comme l'essai PSV (Polished Stone Value) selon la norme BS EN 1097-8.

Caractéristiques essentielles d'un testeur de pendule

Tous les appareils de test à pendule ne répondent pas aux mêmes normes de qualité. Un testeur de friction fiable doit contrôler précisément les variables qui influencent le plus la friction mesurée, comme le réalisme des conditions humides et la reproductibilité du contact. Si vous comparez des machines pour votre laboratoire de contrôle qualité ou votre équipe d'essais sur le terrain, nous vous recommandons vivement de vérifier ces caractéristiques essentielles :

  • Échelles et plaques de base spécifiques à l'application : Un appareil de mesure de haute qualité doit comporter l'échelle principale standard pour les contrôles réguliers des chaussées, ainsi qu'une échelle « F » intégrée, conçue spécifiquement pour une utilisation avec un petit curseur réglé sur une longueur de 76 mm (obligatoire pour l'essai PSV sur granulats). Il doit également proposer des options permettant d'ajouter une plaque de base métallique ou des dispositifs de fixation pour les essais en laboratoire sur des échantillons polis et des pierres naturelles (EN 1341, 1342).
  • Patins en caoutchouc spécifiques à l'application : Ces appareils utilisent des blocs de caoutchouc interchangeables pour simuler différentes surfaces de contact. Votre instrument doit être compatible avec le Slider 55 standard de 126 mm (pesant 16 g) pour les surfaces routières, la variante Slider 55 pour les tests PSV et le FOUR S (Slider 96) pour les sols intérieurs.
  • Durabilité et accessoires robustes pour une utilisation sur le terrain : Recherchez un châssis très résistant, livré avec une valise de transport aérien robuste en alliage d'aluminium, dotée d'inserts en mousse haute densité pour protéger le bras fragile du pendule pendant le transport. La présence d'outils essentiels, tels qu'une jauge de réglage en plexiglas, une clé en C (pour la fixation/le retrait du bras), une clé plate de 17 mm, un vaporisateur d'eau et une brosse de nettoyage, améliore considérablement l'efficacité sur le terrain.

Sur la base de ces critères exigeants, nous proposons le testeur de résistance au glissement et de friction Quali-FSRT™ 303 équipé de toutes ces capacités, offrant une option hautement fiable et conforme aux directives ASTM et PSV.

Exigences en matière d'étalonnage et d'entretien des équipements

L'acquisition d'un instrument de haute qualité n'est que la première étape. Pour garantir la recevabilité juridique de vos données de test, le véritable défi consiste à maintenir une précision optimale de votre appareil lors des audits réglementaires. Un équipement non étalonné n'offre aucune protection devant un tribunal ; une répétabilité élevée est donc absolument indispensable.

Si le propriétaire d'un immeuble commercial fait l'objet d'une poursuite pour chute, les données recueillies à l'aide de tapis de sol en caoutchouc périmés ou d'équipements non calibrés seront immédiatement rejetées. Pour se défendre efficacement, les rapports de tests doivent être vérifiés à l'aide d'un appareil correctement normalisé.

Du réglage des pieds de nivellement (idéalement avec des patins pour les sols meubles) au remplacement des glissières usées et à la planification des étalonnages annuels du poids, la maintenance de votre matériel est un processus complexe. Pour vous aider à éviter les non-conformités, nous avons créé un guide pas à pas dédié.

Consultez notre guide détaillé sur l'étalonnage et la maintenance des testeurs de friction pour garantir l'intégrité de vos enregistrements d'audit. Le maintien de votre équipement selon ces normes opérationnelles rigoureuses assure la valeur de vos données, raison essentielle pour laquelle nous accordons autant d'importance au service qu'au matériel.

Pourquoi choisir QualitestTesteur de résistance au glissement et de friction de 's ?

Nous sommes convaincus qu'un instrument de test de haute qualité doit offrir bien plus que de simples résultats chiffrés ; il doit garantir à votre organisation une sérénité totale. Notre équipe s'attache à concevoir des machines extrêmement fiables, simples d'utilisation et parfaitement conformes aux normes.

Nous fournissons des systèmes de test conformes à toutes les principales normes internationales, notamment ASTM E303, AS/NZS 4586, BS EN 1097-8, et même des normes spécialisées comme BS 8204 et BS 7188. Nous sommes là pour accompagner votre équipe d'assurance qualité avec des instruments de test de friction extrêmement fiables.

Contactez dès aujourd'hui nos experts pour obtenir un devis personnalisé et garantir la sécurité, la conformité et la protection intégrale de vos opérations.


Références (Cliquez pour développer)
  • Chu, L., Cui, X., Zhang, K., Fwa, T., et Han, S. (2019). Caractéristiques de résistance au dérapage directionnel des chaussées routières : implications pour les mesures de frottement par testeur de pendule britannique et testeur de frottement dynamique. Transportation Research Record, 2673, 793 - 803.
  • Gierasimiuk, P., Wasilewska, M., et Gardziejczyk, W. (2024). Étude comparative de la texture des chaussées en béton à granulats apparents (EAC) à l'aide de différentes techniques de mesure. Matériaux, 17.
  • Kummer, H., & Meyer, WE (1966). RÉSISTANCE AU GLISSEMENT OU AU GLISSEMENT. Journal : Matériaux.
  • Rasol, MA, Schmidt, F., Ientile, S., Adelaide, L., Nedjar, B., Kane, M., & Chevalier, C. (2021). Progrès et possibilités de surveillance de la résistance au dérapage dans le transport routier : une revue critique et les capteurs routiers. Remote. Sens., 13, 3729.
  • Saito, K., Horiguchi, T., Kasahara, A., Abe, H., et Henry, J. (1996). Développement d'un testeur portable pour mesurer la résistance au dérapage et sa dépendance à la vitesse sur les surfaces de chaussée. Transportation Research Record, 1536, 45 - 51.
  • Ueckermann, A., Wang, D., Oeser, M., et Steinauer, B. (2015). Contribution à la mesure de la résistance au dérapage sans contact. International Journal of Pavement Engineering, 16, 646 - 659.
  • Ye, W., Xiao, S.-Q., Jiang, W., Li, J., Lv, H., et Tan, Y. (2022). Influence d'un film d'eau mince sur la résistance au dérapage des chaussées en asphalte : des essais en laboratoire aux essais in situ. International Journal of Pavement Engineering, 24.

FAQ (Foire aux questions)

Quel est l'impact de la température ambiante sur les résultats des tests de frottement de surface ?

La température influe directement sur les propriétés physiques des patins en caoutchouc utilisés lors des essais de frottement : le caoutchouc se rigidifie par temps froid et s’assouplit par temps chaud. Cette variation de température peut fausser considérablement les valeurs de frottement mesurées, entraînant des lectures artificiellement élevées ou faibles si elle n’est pas correctement gérée par l’opérateur. Pour garantir la précision des mesures, les techniciens d’assurance qualité doivent enregistrer les températures de surface et ambiante pendant l’essai et appliquer des facteurs de correction de température spécifiques aux données finales. L’utilisation d’un appareil hautement régulé comme le testeur de résistance au glissement et de frottement Quali-FSRT™ 303 assure une précision exceptionnelle des mesures de référence, facilitant ainsi l’application précise de ces corrections de température standardisées par les ingénieurs lors de l’analyse post-essai.

Qu’est-ce qu’une valeur de test au pendule (PTV) et comment est-elle interprétée ?

L'indice de résistance au glissement (PTV), mesuré à l'aide d'un testeur de friction à pendule oscillant, est une mesure standardisée qui quantifie la résistance au glissement d'une surface. L'échelle s'étend de 0 à 100 : les valeurs élevées indiquent une meilleure adhérence, tandis que les valeurs faibles indiquent une surface plus lisse, potentiellement dangereuse. Les normes internationales de sécurité classent la sécurité des sols piétonniers en trois niveaux de risque PTV : un PTV de 0 à 24 indique un risque de glissement élevé, correspondant à une surface glissante présentant un risque d'accident important et nécessitant une intervention immédiate ; un PTV de 25 à 35 indique un risque de glissement modéré, les glissades restant possibles selon le type de chaussures et la présence de saletés ; et un PTV de 36 ou plus constitue la référence universellement reconnue pour un faible risque de glissement sur sol mouillé, soit une probabilité de glissade d'environ 1 sur 1 000 000. Lors de l'utilisation du testeur de résistance au glissement et de friction Quali-FSRT™ 303, l'aiguille indique directement le PTV sur l'échelle de mesure intégrée, permettant aux ingénieurs de terrain de catégoriser et d'interpréter instantanément le niveau de sécurité exact du revêtement de sol ou du revêtement testé.

Combien de tests individuels peut-on effectuer avant qu'un patin en caoutchouc ne s'use ?

Outre leur durée de vie limitée à douze mois, les patins en caoutchouc ont une limite d'utilisation physique liée aux propriétés abrasives des surfaces testées. Les normes industrielles exigent généralement qu'un seul bord de patin ne soit utilisé que pour un nombre limité de passages, souvent une centaine de tests sur des surfaces routières standard, avant que le bord de frappe ne devienne trop arrondi et usé pour fournir des données de friction précises. Les opérateurs doivent inspecter régulièrement le bord de frappe afin de détecter toute usure excessive ou tout chanfreinage, et retourner ou remplacer le patin dès que la tolérance d'usure admissible est dépassée. Pour assurer un fonctionnement continu sur le terrain, les équipes utilisant le testeur de résistance au dérapage et de friction Quali-FSRT™ 303 peuvent facilement remplacer les composants standard Slider 55 de 126 mm ou FOUR S Slider 96 directement sur site.

Est-il possible de réaliser des tests de frottement avec précision sur des surfaces inclinées ou des rampes ?

Les essais de frottement peuvent être réalisés avec précision sur les allées inclinées, les rampes et les routes bombées, à condition que l'équipement d'essai soit correctement configuré pour tenir compte de l'angle spécifique du revêtement. La principale difficulté avec les surfaces inclinées réside dans le fait que la gravité modifie l'élan et la distance d'impact du bras du pendule, ce qui peut fausser la mesure du frottement si la machine est simplement placée à plat contre la pente. Pour compenser cette force gravitationnelle, l'appareil d'essai doit être soigneusement mis à niveau par rapport à la gravité réelle et non à la pente elle-même, et la longueur de glissement doit être recalibrée sur place. Le testeur de résistance au glissement et de frottement Quali-FSRT™ 303 permet de réaliser efficacement des essais en pente grâce à ses pieds de nivellement entièrement réglables et à ses mécanismes de hauteur de précision, garantissant ainsi que le pendule frappe la pente à la distance et à l'angle exacts requis.

Quelle préparation de surface est nécessaire avant de réaliser un essai de frottement humide ?

Une préparation adéquate de la surface est absolument essentielle, car les débris, la poussière et les résidus chimiques peuvent agir comme agents de roulement artificiels, faussant complètement la mesure réelle du frottement du matériau sous-jacent. Avant de procéder à un essai de frottement en milieu humide, la zone d'essai désignée doit être soigneusement balayée et lavée à l'eau claire afin d'éliminer toute contamination susceptible d'affecter la surface de contact du patin en caoutchouc. Une fois la surface nettoyée, elle doit être de nouveau abondamment humidifiée juste avant de relâcher le bras du pendule, afin de simuler les conditions environnementales les plus défavorables exigées par les normes de sécurité internationales. Les instruments tels que le testeur de résistance au glissement et de frottement Quali-FSRT™ 303 sont fournis avec les accessoires de terrain indispensables, notamment un vaporisateur d'eau et une brosse de nettoyage, permettant aux opérateurs d'obtenir une saturation et une préparation de surface optimales sans avoir à transporter de kits de nettoyage externes.