FA043938
ISSN 0335-3931
norme européenne
NF EN 12504-1 Août 2000 Indice de classement : P 18-444
ICS : 91.100.30
Essais pour béton dans les structures Partie Partie 1 : Carottes Carottes — Prélèveme Prélèvement, nt, examen examen et essais en compression Testing concrete in structures — Part 1: Cored specimens specimens — Taking, Taking, examining and testing in compression D : Prüfung Prüfung von Beton Beton in Bauwerken Bauwerken — Teil Teil 1: Bohrkernpro Bohrkernproben ben — Herstellun Herstellung, g, Untersuchung und Prüfung der Druckfestigkeit E:
s é v r e s é r s t i o r d s u o T — 0 0 0 2 R O N F A
©
Norme française homologuée par décision du Directeur Général d'AFNOR le 20 juillet 2000 pour prendre effet le 20 août août 200 2000. 0.
Correspondance La Norme européenne EN 12504-1:2000 a le statut d'une norme française. Analyse
Le présent document spécifie une méthode permettant d’effectuer le prélèvement de carottes de béton durci, leur examen, leur préparation avant l’essai et la détermination de leur résistance à la compression.
Descripteurs
Thésaurus International Technique : béton, : béton, béton durci, carottage, prélèvement d'échantillon, préparation de spécimen d'essai, essai mécanique, essai de compression, conditions d'essai, examen visuel.
Modifications
Corrections
Éditée et diffusée diffusée par l’Association l’Association Française Française de Normalisation Normalisation (AFNOR), (AFNOR), Tour Europe 92049 Paris La Défense Cedex Tél. : 01 42 91 55 55 — Tél. international international : + 33 1 42 91 55 55
© AFNOR 2000
AFNOR 2000
1er tirage 2000-08-F
Béton
AFNOR P18B
Membres de la commission de normalisation
Président : M COSTE Secrétariat : M BERGIER — AFNOR M M M M M M M M M M M
ALVAREZ BAJEUX BODET BOUTIN BURDIN CHARONNAT CONTI COQUILLAT COSTE DELORT ETIENNE
M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M MLLE M M M M MLLE M
FAUVEAU GARCIA GIROULT GODART GROSJEAN GUIBON HAWTHORN JACQUES JEANPIERRE KERGALL LAINE LAPLANTE MIERSMAN MONACHON MORIN NAPROUX PAILLE PAILLOT PIKETTY PIMIENTA PINCON PLAY RESSE REYNARD ROUGEAUX RUZIN THOMAS THONIER TRINH VALLES VINCENSINI VIVERET
CHBRE SYND DES ENTREPRENEURS CONST RP CEBTP CERIB SOCOTEC LCPC EDF POLE INDUSTRIE SQR CEBTP AIPCR ATILH
MINISTERE EQUIPEMENT TRANSPORTS ET LOGEMENT — DAEI ATILH LAFARGE BETONS SERVICES GIE CONSEIL GENERAL PONTS ET CHAUSSEES LCPC UNION MACONNERIE GROS ŒUVRE UNIBETON SA ARENA SERVICES LCPC EDF POLE INDUSTRIE SQR EGF BTP FIB RMC GROUPE SERVICES SURSCHISTE SA CAMPENON BERNARD SGE SNCF — DIRECTION INGENIERIE SIFRACO SOCOTEC PECHINEY ELECTROMETALLURGIE PIKETTY FRERES CSTB BNTEC ASSOCIATION EDF POLE INDUSTRIE SQR ABROTEC SARL CTPL GIE EUROMATEST SINTCO AFNOR SNBPE SPETPFOM CETEN APAVE INTERNATIONAL CERIB AFNOR SPIE SA
Avant-propos national Références aux normes françaises La correspondance entre les normes mentionnées à l'article «Références normatives» et les normes françaises identiques est la suivante : prEN 12390-1 : NF EN 12390-1 (indice de classement : P 18-430) 1) prEN 12390-3 : NF EN 12390-3 (indice de classement : P 18-433) prEN 12390-4 : NF EN 12390-4 (indice de classement : P 18-441) 1) En préparation.
NORME EUROPÉENNE EUROPÄISCHE NORM EUROPEAN STANDARD
EN 12504-1 Mars 2000
ICS : 91.100.30
Version française Essais pour béton dans les structures — Partie 1 : Carottes — Prélèvement, examen et essais en compression Prüfung von Beton in Bauwerken — Teil 1: Bohrkernproben — Herstellung, Untersuchung und Prüfung unter Druck
Testing concrete in structures — Part 1: Cored specimens — Taking, examining and testing in compression
La présente norme européenne a été adoptée par le CEN le 3 février 2000. Les membres du CEN sont tenus de se soumettre au Règlement Intérieur du CEN/CENELEC qui définit les conditions dans lesquelles doit être attribué, sans modification, le statut de norme nationale à la norme européenne. Les listes mises à jour et les références bibliographiques relatives à ces normes nationales peuvent être obtenues auprès du Secrétariat Central ou auprès des membres du CEN. La présente norme européenne existe en trois versions officielles (allemand, anglais, français). Une version faite dans une autre langue par traduction sous la responsabilité d'un membre du CEN dans sa langue nationale, et notifiée au Secrétariat Central, a le même statut que les versions officielles. Les membres du CEN sont les organismes nationaux de normalisation des pays suivants : Allemagne, Autriche, Belgique, Danemark, Espagne, Finlande, France, Grèce, Irlande, Islande, Italie, Luxembourg, Norvège, PaysBas, Portugal, République Tchèque, Royaume-Uni, Suède et Suisse.
CEN COMITÉ EUROPÉEN DE NORMALISATION Europäisches Komitee für Normung European Committee for Standardization Secrétariat Central : rue de Stassart 36, B-1050 Bruxelles © CEN 2000
Tous droits d’exploitation sous quelque forme et de quelque manière que ce soit réservés dans le monde entier aux membres nationaux du CEN. Réf. n°EN 12504-1:2000 F
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Sommaire Page Avant-propos ...................................................................................................................................................... 3 1
Domaine d’application ...................................................................................................................... 4
2
Références normatives .................................................................................................................... 4
3
Méthode d’essai ................................................................................................................................ 4
4
Appareillage ...................................................................................................................................... 4
5
Prélèvement des carottes ................................................................................................................ 5
6
Examen .............................................................................................................................................. 6
7
Préparation des carottes .................................................................................................................. 6
8
Essai de compression ...................................................................................................................... 7
9
Expression des résultats ................................................................................................................. 7
10
Rapport d'essai ................................................................................................................................. 7
11
Fidélité ............................................................................................................................................... 7
Annexe A (informative) Incidence de la dimension des granulats et du diamètre de la carotte sur sa résistance à la compression ................................................................................................ 8
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Avant-propos Le présent document a été préparé par le CEN/TC 104 «Béton (performances, production, mise en œuvre et critères de conformité)». Le présent document doit être mis en application au niveau national, soit par publication d'un texte identique, soit par entérinement, au plus tard en septembre 2000 et les normes nationales en contradiction devront être retirées au plus tard en décembre 2003. Selon le Règlement Intérieur du CEN/CENELEC, les instituts de normalisation nationaux des pays suivants sont tenus de mettre ce document en application : Allemagne, Autriche, Belgique, Danemark, Espagne, Finlande, France, Grèce, Irlande, Islande, Italie, Luxembourg, Norvège, Pays-Bas, Portugal, République Tchèque, Royaume-Uni, Suède et Suisse. Il fait partie d'une série de normes traitant des essais sur béton. Il s'inspire du projet de Norme internationale ISO/DIS 7034 «Carottes de béton durci — Prélèvement, examen et essai en compression» et prend en compte les résultats du programme de recherche qui a été partiellement financé par l’Union Européenne dans le cadre du programme de Mesurages et d’essais, contrat MAT1-CT94-0043. La présente Norme européenne présente une méthode simple pour la réalisation de prélèvements de carottes, mais ne propose pas de plan d'échantillonnage. Elle fournit également une description du mode opératoire à suivre en matière d'inspection visuelle et d'essai de résistance à la compression, mais ne traite pas de l'interprétation des résultats. En 1996, un projet de cette norme a été publié pour l'enquête CEN comme prEN 12504. Il a fait partie d'une série de méthodes d'essai pour béton frais ou durci numérotées séparément. Pour plus de commodité, il a été décidé d'intégrer ces projets de normes individuels dans trois nouvelles normes avec parties individuelles pour chaque méthode comme suit : — Essai pour béton frais (EN 12350) ; — Essai pour béton durci (EN 12390) ; — Essai pour béton dans les structures (EN 12390). Cette série prEN 12504 comporte les parties suivantes où les parenthèses donnent les numéros sous lesquels les méthodes d'essai particulières ont été publiées pour l'enquête CEN. prEN 12504, Essai pour béton dans les structures : — Partie 1 : Carottes — Prélèvement, examen et essais en compression (autrefois prEN 12504:1996) ; — Partie 2 : Essais non destructifs — Détermination de l’indice de rebondissement (autrefois prEN 12398:1996) ; — Partie 3 : Détermination de la force d‘attachement (autrefois prEN 12399:1996) ; — Partie 4 : Détermination de la vitesse de propagation du son (autrefois prEN 1296:1998). L’annexe A de cette Norme européenne est informative.
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1
Domaine d’application
La présente Norme européenne spécifie une méthode permettant d'effectuer le prélèvement de carottes de béton durci, leur examen, leur préparation avant l'essai et la détermination de leur résistance à la compression. La présente norme ne définit pas de lignes directrices quant à la pertinence de l’extraction de carottes ni quant à la position des carottages dans l’ouvrage. NOTE 1
NOTE 2 Elle ne préconise pas de méthode d’interprétation des résultats des essais de résistance effectués sur les carottes.
2
Références normatives
Cette Norme européenne comporte par référence dat ée ou non datée des dispositions d'autres pub lications. Ces références normatives sont citées aux endroits appropriés dans le texte et les publications sont énumérées ci-après. Pour les références datées, les amendements ou révisions ultérieurs de l'une quelconque de ces publications ne s'appliquent à cette Norme européenne que s'ils y ont été incorporés par amendement ou révision. Pour les références non datées, la dernière édition de la publication à laquelle il est fait référence s'applique. prEN 12390-1:1999, Essais pour béton durci — Partie 1 : Forme, dimensions et autres exigences aux éprouvettes et aux moules. prEN 12390-3:1999, Essais pour béton durci — Partie 3 : Résistance à la compression des éprouvettes. prEN 12390-4:1999, Essais pour béton durci — Partie 4 : Résistance en compression — Caractéristiques des machines d'essai.
3
Méthode d’essai
Les carottes extraites au moyen d'un carottier sont soigneusement examinées, puis leurs extrémités sont préparées par rectification ou surfaçage. L'essai en compression est ensuite effectué selon un mode opératoire normalisé.
4
Appareillage
assurant l'extraction de carottes de béton durci, selon des dimensions définies au 5.4 et des tolérances fixées au 7.3. 4.1
Carottier : équipement
doit être conforme aux spécifications du prEN 12390-4:1999 et adaptée tant aux dimensions des éprouvettes qu’à la charge qu’il faudra probablemen t leur appliquer pour provoquer leur rupture. 4.2
Machine d’essai en compression : elle
Balance ou matériel équivalent : ils doivent permettre de déterminer la masse de la carotte soumise à l'essai, avec une précision égale à 0,1 % de la masse. 4.3
Calibre et/ou règles : ils doivent permettre le mesurage des dimensions de l'éprouvette et des armatures en acier, avec une tolérance égale à ± 1 %. 4.4 4.5
Gabarit : il doit permettre de vérifier que la planéité de l’éprouvette est conforme aux exigences stipulées
en 7.3 a). Équerres et gabarits (ou autres instruments) : ils doivent permettre d'établir que la perpendicularité et la rectitude des éprouvettes et des moules sont conformes aux exigences stipulées en 7.3 b) et 7.3 c). 4.6
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Prélèvement des carottes
5.1
Généralités
Le rapport entre la dimension maximale des granulats du béton et le diamètre de l’éprouvette a une incidence significative sur la résistance mesurée de l’éprouvette lorsque ce rapport approche par valeurs supérieures le rapport 1/3. Avant tout prélèvement de carottes, il est essentiel pour beaucoup de raisons de définir les objectifs de l’essai et le mode d’interprétation des résultats. L’annexe informative A donne des précisions quant à l’incidence du rapport dimension maximale des granulats/ diamètre des carottes sur la résistance des carottes. NOTE 1
NOTE 2 La réalisation d’essais de compression sur carottes d’un diamètre inférieur à 90 mm au moyen de machines pour essais de compression du béton, conformes au prEN 12390-4:1999, est susceptible d’exiger une adaptation desdites machines (voir l’avant-propos du prEN 12390-4:1999).
5.2
Emplacement
Avant extraction, les implications possibles du carottage sur les structures doivent être considérées. Il convient que les carottes soient, de préférence, prélevées à distance des joints ou des arêtes de l’élément de béton et à des emplacements dénués d’armatures métalliques ou ne présentant q ue peu d’armatures métalliques. NOTE
5.3
Mode d’extraction
Sauf spécification différente, l'extraction doit être réalisée perpendiculairement à la surface, de sorte que les carottes ne subissent aucune dégradation. Le carottier doit être fermement tenu en place pendant la durée de l'opération.
5.4
Longueur des carottes
La longueur des carottes destinées aux essais de résistance doit être conditionnée par : a) le diamètre de la carotte ; b) les méthodes de rectification applicables ; c) le fait que la résistance de la carotte sera comparée à celle d’une éprouvette cubique ou bien cylindrique.
5.5
Marquage et identification
Immédiatement après l'extraction, marquer les carottes sans ambiguïté et de façon indélébile. L'emplacement et l'orientation selon lesquels il a été procédé à l'extraction de la carotte hors de l'ouvrage en béton doivent être consignés. Si une carotte est découpée à plusieurs reprises afin de constituer un certain nombre d'éprouvettes, chaque éprouvette doit être pourvue d'un marquage indiquant son emplacement et son orientation par rapport à la carotte dont elle est issue.
5.6
Armatures
Toute extraction traversant des armatures doit être évitée autant que possible. Les carottes utilisées pour déterminer la résistance à la compression ne doivent contenir aucune armature qui soit parallèle, ou presque parallèle, à leur axe longitudinal.
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6
Examen
6.1
Inspection visuelle
Une inspection visuelle des carottes de béton doit être effectuée afin de déceler la présence d'anomalies.
6.2
Mesurages
Voici les mesures qui doivent être réalisées : a) diamètre de la carotte d m. Déterminer le diamètre moyen, avec une précision égale à ± 1 %, à partir de deux mesures effectuées dans deux directions orthogonales, au milieu et aux quarts de la longueur de la carotte ; b) longueur de la carotte. Mesurer avec une précision de ± 1 % les longueurs maximale et minimale de la carotte à la réception, puis la longueur de la carotte à l’issue de sa préparation, réalisée conformément aux prescriptions de l’article 7 ; c) armatures. Déterminer le diamètre (dimension) de toute armature métallique ainsi que sa position en réalisant un mesurage entre, d’une part, le centre de la barre concernée, et, d’autre part, l’extrémité ou les extrémités de la carotte et/ou l’axe de la carotte, aussi bien lors de la réception qu’à l’issue de la préparation. Les mesures doivent avoir une précision de ± 1 mm. NOTE
Il convient que tous les résultats de mesure soient consignés par écrit.
7
Préparation des carottes
7.1
Généralités
Préparer les extrémités des carottes destinées à subir un essai de compression conformément aux prescriptions de l'annexe A du prEN 12390-3:1999.
7.2
Élancement
Les carottes présenteront, de préférence : a) un élancement 2,0 si la résistance de la carotte est comparée à celle d’une éprouvette cylindrique ; b) un élancement 1,0 si la résistance de la carotte est comparée à celle d’une éprouvette cubique.
7.3
Tolérances
Les tolérances des caractéristiques de l'éprouvette préparée doivent être les suivantes : a) la tolérance de planéité des extrémités de l’éprouvette, préparées par rectification ou surfaçage au soufre ou au ciment à haute teneur en alumine, doit être conforme au prEN 12390-1:1999 ; b) la tolérance de perpendicularité des extrémités par rapport aux côtés de l’éprouvette préparée doit être conforme au prEN 12390-1:1999 ; c) la tolérance de rectitude de la génératrice de la carotte doit être égale à 3 % du diamètre moyen de la carotte. Si les essais sont effectués sur des carottes de diamètre plus petit, il convient d’évaluer la pertinence des tolérances ci-dessus et de les réduire, si besoin est. On peut, par exemple, réduire les tolérances proportionnellement au diamètre réel de l'éprouvette jusqu'à 100 mm. NOTE
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8
Essai de compression
8.1
Conservation
Consigner les conditions de conservation de l’éprouvette. Si l’essai doit être réalisé sur une éprouvette saturée en eau, l’immerger dans de l’eau à 20 °C ± 2 °C au moins 40 h avant l'essai. 8.2
Essai
Réaliser l’essai suivant le prEN 12390-3:1999 en utilisant une machine pour essais de compression conforme au prEN 12390-4:1999 (voir la note 2 du 5.1) Ne pas réaliser d’essai de compression sur des carottes dont les surfaçages sont fissurés, bullés, ou adhèrent mal au béton. Éliminer toute trace de sable ou d’autre matériau de la surface de l’éprouvette. Si l'éprouvette doit être soumise à l'essai alors qu'elle est encore humide, éliminer toute trace d’eau superficielle. Consigner l'état d'humidité (humide/sec) de la surface de l’éprouvette au moment de l'essai.
9
Expression des résultats
Déterminer la résistance à la compression de chaque carotte en divisant la valeur de la charge maximale par l'aire de la section transversale calculée à partir du diamètre moyen, et exprimer les résultats à 0,5 MPa ou 0,5 N/mm2 près.
10
Rapport d’essai
Le rapport d'essai doit contenir les informations suivantes : a) b) c) d) e)
description et identification de l'éprouvette soumise à l'essai ; dimension nominale maximale des granulats ; date de prélèvement de la carotte ; résultats de l’inspection visuelle faisant état des anomalies éventuellement constatées ; diamètre, en millimètres, et repérage de la position, en millimètres, des armatures métalliques éventuellement présentes ; f) méthode de préparation de l’éprouvette (sciage, rectification ou surfaçage) ; g) longueur et diamètre de la carotte ; h) élancement de l’éprouvette préparée ; i) état d’humidité de la surface au moment de l’essai ; j) date de réalisation de l’essai ; k) résistance à la compression de la carotte, en mégapascals (MPa) ou en newtons par millimètre carré (N/mm2) ; l) tout écart par rapport aux méthodes normalisées d'essai en compression ou d’inspection visuelle ; m) déclaration du responsable technique de l'examen et de l'essai, précisant que ceux-ci ont été réalisés conformément à la présente norme, sauf conditions décrites au paragraphe l).
11
Fidélité
La présente Norme européenne d'essai ne contient aucune estimation relative à la répétabilité et à la reproductibilité, mais celles-ci sont probablement plus faibles que celles enregistrées sur des éprouvettes normalisées obtenues par moulage.
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Annexe A (informative)
Incidence de la dimension des granulats et du diamètre de la carotte sur sa résistance à la compression
Init numérotation des tableaux d’annexe [A]!!! Init numérotation des figures d’annexe [A]!!! Init numérotation des équations d’annexe [A]!!!
Les expériences réalisées sur des carottes de 25 mm, 50 mm et 100 mm de diamètre dont les granulats présentent des dimensions maximales de 20 mm et 40 mm mettent en évidence que : a) lorsque la dimension maximale des granulats est de 20 mm : - les carottes de 100 mm de diamètre présentent une résistance qui est d’environ 7 % supérieure à celle des carottes de 50 mm de diamètre ; - les carottes de 50 mm de diamètre présentent une résistance qui est d’environ 20 % supérieure à celle des carottes de 25 mm de diamètre ; b) lorsque la dimension maximale des granulats est de 40 mm : - les carottes de 100 mm de diamètre présentent une résistance qui est d’environ 17 % supérieure à celle des carottes de 50 mm de diamètre ; - les carottes de 50 mm de diamètre présentent une résistance qui est d’environ 19 % supérieure à celle des carottes de 25 mm de diamètre. Les données ci-dessus sont fondées sur les résultats du programme de recherche partiellement financé par l’Union Européenne dans le cadre du Programme de mesurages et d’essais, contrat MAT1-CT94-0043. NOTE
