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Des échantillons du matériau à tester sont placés dans des cylindres (diamètre 2 cm), lubrifiés avec de l'huile de paraffine très hydrophobe et de faible viscosité (110 à 230 mPa.s à 20°C). Les cylindres obtenus sont placés entre deux plateaux parallèles en Téflon, lubrifiés avec de l'huile de paraffine. Le plateau supérieur (Ø = 2 cm) est connecté à la traverse mobile d'une machine de traction/compression et équipé d'un capteur de force (Figure a). L'échantillon est compressé d'une hauteur initiale H0 (définie par la hauteur de contact entre l'échantillon et le plateau supérieur sans compression jusqu'à une hauteur finale de l’ordre de H0/10, à des vitesses constantes (v = 5, 10 et 100 mm/s par ex.) et à une température constante. La lubrification inhibe les cisaillements entre les plateaux et le cylindre de pâte, et assure que la déformation résultante est une extension biaxiale sur une surface (Si) constante (ØSi = 2 cm). La force F(N) mesurée, sur cette surface Si, est directement convertie en contrainte σ (Pa) = F/Si (Fig.b).

La déformation biaxiale εb est calculée au sens de Hencky: avec H(t) la hauteur de l'échantillon au temps t.

Pour une déformation donnée, la contrainte est calculée, puis représentée en fonction de la vitesse de déformation biaxiale, εb, définie par  : εb=V/2.H(t)

Pour chaque déformation, la contrainte augmente avec la vitesse de déformation biaxiale et la pente des courbes calculée représente l'indice d'écoulement n.

Une viscosité élongationnelle équibiaxiale apparente ηe peut être calculée à partir des valeurs de contrainte et de vitesse de déformation εb, pour chaque déformation εb (Figure c) :   

La viscosité élongationnelle suit éventuellement une loi puissance:     également appelée loi d’Ostwald, avec K coefficient de consistance (Pa.sn) et n indice d’écoulement, avec 0 < n < 1, ce qui caractérise un écoulement rhéo-fluidifiant.

A vitesse de déformation constante, la courbe σ = f(εb) (Figure 3.5.c) permet de calculer l'indice de rhéodurcissement (Strain Hardening Index, SHI), défini par l'équation :