ISO 17554-2014 Reaction to fire tests - Mass loss measurement《燃烧试验反应 质量损失测量》.pdf

1、 ISO 2014 Essais de raction au feu Mesurage de la perte de masse Reaction to fire tests Mass loss measurement NORME INTERNATIONALE ISO 17554 Deuxime dition 2014-12-15 Numro de rfrence ISO 17554:2014(F) ISO 17554:2014(F)ii ISO 2014 Tous droits rservs DOCUMENT PROTG PAR COPYRIGHT ISO 2014 Droits de re

2、production rservs. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut tre reproduite ni utilise sous quelque forme que ce soit et par aucun procd, lectronique ou mcanique, y compris la photocopie, laffichage sur linternet ou sur un Intranet, sans autorisation crite pralable. Les d

3、emandes dautorisation peuvent tre adresses lISO ladresse ci-aprs ou au comit membre de lISO dans le pays du demandeur. ISO copyright office Case postale 56 CH-1211 Geneva 20 Tel. + 41 22 749 01 11 Fax + 41 22 749 09 47 E-mail copyrightiso.org Web www.iso.org Publi en Suisse ISO 17554:2014(F)Sommaire

4、 Page Avant-propos v 1 Domaine dapplication . 1 2 Rfrences normatives . 1 3 T ermes et dfinitions . 1 4 Symboles . 3 5 Principe 3 6 Appareillage 3 6.1 Gnralits 3 6.2 Dispositif conique de chauffage lectrique par rayonnement . 4 6.3 cran antirayonnement . 5 6.4 Systme de contrle de lclairement nergti

5、que 5 6.5 Dispositif de pesage 6 6.6 Support dprouvette et cadre de retenue 6 6.7 Circuit dallumage . 7 6.8 Dispositif de mesure du temps dallumage. 8 6.9 Fluxmtres thermiques . 8 6.10 Systme de collecte et danalyse des donnes . 8 7 Aptitude dun produit aux essais . 8 7.1 Caractristiques de surface

6、8 7.2 Produits asymtriques . 8 7.3 Matriaux faible dure de combustion 9 7.4 prouvettes composites 9 7.5 Matriaux dimensionnellement instables . 9 7.6 Matriaux devant tre soumis essai sous compression .10 8 Construction et prparation des prouvettes .11 8.1 prouvettes .11 8.2 Conditionnement des prouv

7、ettes 12 8.3 Prparation .12 8.3.1 Emballage des prouvettes 12 8.3.2 Prparation des prouvettes 12 8.3.3 Prparation des prouvettes de matriaux devant tre soumis essai sous compression .12 9 Environnement dessai 13 10 talonnage .13 10.1 talonnages pralables .13 10.1.1 Caractristiques de rponse du systm

8、e de contrle de lclairement nergtique .13 10.1.2 Temps de rponse du dispositif de pesage .13 10.1.3 Drive de la sortie du dispositif de pesage .13 10.2 talonnages pendant les essais .14 10.2.1 Prcision du dispositif de pesage .14 10.2.2 talonnage du dispositif de chauffage14 10.3 talonnages moins fr

9、quents 14 10.3.1 talonnage du fluxmtre thermique de travail .14 11 Mode opratoire.14 11.1 Prcautions gnrales 14 11.2 Prparation initiale 15 11.3 Mode opratoire .15 12 Calculs .16 12.1 Vitesse moyenne de perte de masse 16 ISO 2014 Tous droits rservs iii ISO 17554:2014(F)13 Rapport dessai 17 Annexe A

10、(informative) Commentaires et notes explicatives lattention des oprateurs .19 Annexe B (informative) Calcul du flux ner gtique critique effectif pour lallumage .20 Annexe C (informative) talonnage du fluxmtr e thermique de tr a v ail 21 Bibliogr aphie .22 iv ISO 2014 Tous droits rservs ISO 17554:201

11、4(F) Avant-propos LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de lISO). Llaboration des Normes internationales est en gnral confie aux comits techniques de lISO. Chaque comit membre intress par une tude a le dro

12、it de faire partie du comit technique cr cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec lISO participent galement aux travaux. L ISO collabore troitement avec la Commission lectrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne la normalisati

13、on lectrotechnique. Les procdures utilises pour laborer le prsent document et celles destines sa mise jour sont dcrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des diffrents critres dapprobation requis pour les diffrents types de documents ISO. Le prsent do

14、cument a t rdig conformment aux rgles de rdaction donnes dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www. iso.org/directives). Lattention est appele sur le fait que certains des lments du prsent document peuvent faire lobjet de droits de proprit intellectuelle ou de droits analogues. LISO ne saurait

15、 tre tenue pour responsable de ne pas avoir identifi de tels droits de proprit et averti de leur existence. Les dtails concernant les rfrences aux droits de proprit intellectuelle ou autres droits analogues identifis lors de llaboration du document sont indiqus dans lIntroduction et/ou dans la liste

16、 des dclarations de brevets reues par lISO (voir www.iso.org/brevets). Les appellations commerciales ventuellement mentionnes dans le prsent document sont donnes pour information, par souci de commodit, lintention des utilisateurs et ne sauraient constituer un engagement. Pour une explication de la

17、signification des termes et expressions spcifiques de lISO lis lvaluation de la conformit, ou pour toute information au sujet de ladhsion de lISO aux principes de lOMC concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos Informations supplmentaires. Le comit en c

18、harge du prsent document est lISO/TC 92, Scurit au feu, sous-comit SC 1, Amorage et dveloppement du feu. Cette seconde dition annule et remplace la premire dition (ISO 17554:2005), qui a fait lobjet dune rvision technique. ISO 2014 Tous droits rservs v Essais de raction au feu Mesurage de la perte d

19、e masse 1 Domaine dapplication La prsente Norme internationale spcifie une mthode petite chelle permettant dvaluer la vitesse de perte de masse dprouvettes essentiellement plates orientes horizontalement et exposes des niveaux contrls dclairement nergtique exerc en prsence dun allumeur externe dans

20、des conditions dexcs de ventilation. La vitesse de perte de masse est dtermine par la mesure de la masse de lprouvette et est drive numriquement. Le temps dallumage (flamme persistante) est galement mesur au cours de cet essai. La vitesse de perte de masse peut tre utilise comme mesure indirecte du

21、dbit calorifique pour de nombreux produits. Cependant, il ne sagit pas dun appareil de dtermination des dbits calorifiques, et les vitesses de perte de masse mesures pour certains produits ne sont pas lies aussi troitement aux dbits calorifiques. Ces produits doivent tre soumis essai conformment lIS

22、O 5660-1 pour obtenir une valuation correcte du dbit calorifique. 2 Rfrences normatives Les documents ci-aprs, dans leur intgralit ou non, sont des rfrences normatives indispensables lapplication du prsent document. Pour les rfrences dates, seule ldition cite sapplique. Pour les rfrences non dates,

23、la dernire dition du document de rfrence sapplique (y compris les ventuels amendements). ISO 5660-1, Essais de raction au feu Dbit calorifique, taux de dgagement de fume et taux de perte de masse Partie 1: Dbit calorifique (mthode au calorimtre cne) et taux de dgagement de fume (mesure dynamique). I

24、SO 13943, Scurit au feu Vocabulaire. ISO 14934-3; Essais au feu talonnage et utilisation des appareils de mesure du flux thermique Partie 3: Mthode dtalonnage secondaire. ISO 14697:2007, Essais de raction au feu Lignes directrices sur le choix de subjectiles pour les produits du btiment et du transp

25、ort. 3 T ermes et dfinitio ns Pour les besoins du prsent document, les termes et dfinitions donns dans lISO 13943 ainsi que les suivants sappliquent. 3.1 surface essentiellement plane surface dont les irrgularits par rapport un plan nexcdent pas 1 mm 3.2 f l a m m e i n t er m it t en t e prsence du

26、ne flamme sur ou au-dessus de la surface de lprouvette pendant des priodes infrieures 1 s 3.3 allumage apparition dune flamme persistante telle que dfinie en 3.9 NORME INTERNATIONALE ISO 17554:2014(F) ISO 2014 Tous droits rservs 1 ISO 17554:2014(F) 3.4 c l a i r em en t n er g t i q u e en un point

27、dune surface, quotient du flux radiatif incident reu par un lment de surface infinitsimal contenant le point par laire de cet lment Note 1 larticle: Le chauffage par convection est ngligeable pour les prouvettes orientes horizontalement. Pour cette raison, la prsente Norme internationale utilise le

28、terme clairement nergtique la place du terme flux de chaleur, car il indique mieux le mode essentiellement rayonnant du transfert thermique. 3.5 matriau substance simple ou mlange uniformment dispers EXEMPLE Mtal, pierre, bois, bton, fibre minrale et polymres. 3.6 orientation plan dans lequel se sit

29、ue la face expose de lprouvette pendant les essais, la face verticale ou horizontale tant dirige vers le haut 3.7 produit matriau, composite ou assemblage propos duquel des informations sont requises 3.8 prouvette partie reprsentative du produit soumettre essai avec un ventuel subjectile ou traiteme

30、nt Note 1 larticle: Pour certains types de produits, contenant une lame dair ou des joints, par exemple, la prparation dprouvettes reprsentatives des conditions dutilisation finale peut parfois savrer impossible (voir Article 7). 3.9 f l a m m e p e r s i s t a n t e prsence dune flamme sur ou au-de

31、ssus de la surface de lprouvette pendant des priodes suprieures 10 s 3.10 f l a m m e f u g a c e prsence dune flamme sur ou au-dessus de la surface de lprouvette pendant des priodes comprises entre 1 s et 10 s2 ISO 2014 Tous droits rservs ISO 17554:2014(F) 4 Symboles Symbole Dsignation Unit A s air

32、e de la surface initialement expose de lprouvette m 2 m masse de lprouvette g m I masse de lprouvette au dbut de lessai g m f masse de lprouvette la fin de lessai g m 10 masse de lprouvette 10 % de la perte de masse totale g m 90 masse de lprouvette 90 % de la perte de masse totale g m vitesse de pe

33、rte de masse de lprouvette gs 1 m valeur maximale de la vitesse de perte de masse gs 1 vitesse moyenne de perte de masse par unit de surface entre 10 % et 90 % de perte de masse gm 2 s 1 m 10 masse de lprouvette 10 % de la perte de masse totale g m 90 masse de lprouvette 10 % de la perte de masse to

34、tale g m vitesse moyenne de perte de masse sur la priode commenant t iget se terminant 180 s plus tard gs 1 m vitesse moyenne de perte de masse sur la priode commenant t iget se terminant 300 s plus tard gs 1 t temps s t ig temps dallumage (apparition dune flamme persistante) s t intervalle dchantil

35、lonnage s 5 Principe La mthode dessai est utilise pour valuer la vitesse de perte de masse que subit le produit dans les conditions de lessai. Cette vitesse est dtermine sur de petites prouvettes reprsentatives qui brlent dans un environnement bien ventil. 6 Appareillage 6.1 Gnralits Lappareillage d

36、essai doit comprendre essentiellement les composants suivants: 6.1.1 Dispositif c onique de chauffage lectrique p ar r a y onnement. 6.1.2 Dispositif de pesage pour la mesure de la masse de lprouvette. 6.1.3 Support dprouvette. 6.1.4 Circuit dallumage tincelle. ISO 2014 Tous droits rservs 3 ISO 1755

37、4:2014(F) 6.1.5 Fluxmtr es thermi ques. 6.1.6 S y st me de c ollect e et danal y se des donne s. Une reprsentation schmatique de lassemblage est donne la Figure 1. Il convient que lappareil soit situ sous un systme dvacuation adapt prsentant un dbit infrieur 0,025 m 3 s 1 . Les composants individuel

38、s sont dcrits en dtail dans les sections qui suivent. Lgende 1 dispositif de chauffage conique 2 allumeur tincelle 3 prouvette 4 cellule de charge F i g u r e 1 S c h m a d e l a p p a r e i l l a g e 6.2 Dispositif c onique de chauffage lectrique par r a y onnement Llment actif du dispositif de cha

39、uffage doit tre constitu dun serpentin chauffant lectrique capable de dlivrer une puissance de 5 000 W la tension de fonctionnement, troitement enroul de faon obtenir une forme tronconique (voir Figure 2). Le dispositif de chauffage doit tre enferm dans un cne en acier inoxydable double coque, lespa

40、ce entre les deux coques tant occup par un matelas de fibres cramiques de 13 mm dpaisseur nominale et de 100 k gm 3de masse volumique nominale. L clairement nergtique cr par le dispositif de chauffage doit tre maintenue un niveau prrgl en contrlant la temprature moyenne de trois thermocouples (les t

41、hermocouples gains en acier inoxydable de type K se sont avrs adapts, mais lInconel 1) ) ou dautres matriaux hautes performances conviennent galement), disposs de faon symtrique et en contact avec llment chauffant, sans tre souds celui-ci (voir Figure 2). Des thermocouples gains de 3,0 mm de diamtre

42、 extrieur avec jonction chaude expose, ou des thermocouples gains de 1,0 mm 1,6 mm de diamtre extrieur avec jonction chaude non expose, doivent tre utiliss. Le dispositif de chauffage doit tre capable de crer, la surface de lprouvette, un clairement nergtique allant jusqu 75 kWm 2 . Cet clairement n

43、ergtique doit tre uniforme lintrieur dune zone centrale de 50 mm 50 mm de la surface expose de lprouvette, avec une tolrance de 2 %, pour un clairement nergtique de 50 kWm 2 . 1) Inconel est un exemple de produit appropri disponible dans le commerce. Cette information est donne lintention des utilis

44、ateurs du prsent document et ne signifie nullement que lISO approuve ou recommande lemploi exclusif des produits ainsi dsigns.4 ISO 2014 Tous droits rservs ISO 17554:2014(F) Dimensions en millimtres Lgende 1 coque intrieure 2 garniture en fibres cramiques 3 thermocouple 4 coque extrieure 5 cale dcar

45、tement 6 lment chauffant F i g u r e 2 A s s e m b l a g e d u d i s p o s i t i f d e c h a u f f a g e c o n i q u e 6.3 cran antirayonnement Le dispositif de chauffage conique doit tre quip dun cran antirayonnement amovible destin protger lprouvette contre le flux de chaleur incident avant le dbu

46、t dun essai. Cet cran doit tre constitu dun matriau incombustible, dpaisseur totale infrieure ou gale 12 mm. Il doit galement prsenter lun des types de construction suivants: avec refroidissement par eau et apprt noir mat permanent offrant une missivit de surface = 0,95 0,05; ou sans refroidissement

47、 par eau, cest-dire que cet cran peut tre constitu dun mtal face suprieure rflchissante ou en mtal dont la face suprieure est recouverte de cramique afin de minimiser le transfert par rayonnement. Lcran doit tre muni dune poigne ou dun autre moyen appropri permettant de linsrer et de le retirer rapidement. Le socle du dispositif de chauffage co