ISO 1716:2018
(Main)Reaction to fire tests for products — Determination of the gross heat of combustion (calorific value)
Reaction to fire tests for products — Determination of the gross heat of combustion (calorific value)
This document specifies a method for the determination of the gross heat of combustion (QPCS) of products at constant volume in a bomb calorimeter. This method is intended to be applied to solid products. NOTE Liquids can be tested with similar equipment and using conditions described in ASTM D240[1], as described in IEC 61039[2] using ISO 1928[3] test equipment. Annex A specifies the calculation of the net heat of combustion, QPCI, when required. Information on the precision of the test method is given in Annex B.
Essais de réaction au feu de produits — Détermination du pouvoir calorifique supérieur (valeur calorifique)
Le présent document spécifié une méthode permettant de déterminer le pouvoir calorifique supérieur (QPCS) des produits, à un volume constant à l'intérieur d'une bombe calorimétrique. Cette méthode est destinée à être appliquée à des produits solides. NOTE Les liquides peuvent être soumis à l'essai en utilisant un équipement similaire et selon les conditions spécifiées dans l'ASTM D240,[1] comme décrit dans l'IEC 61039[2] en utilisant l'équipement d'essai de l'ISO 1928[3]. L'Annexe A spécifie le calcul du pouvoir calorifique inférieur, QPCI. L'Annexe B fournit des informations sur la fidélité de la méthode d'essai.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 1716
Fourth edition
2018-05
Reaction to fire tests for products —
Determination of the gross heat of
combustion (calorific value)
Essais de réaction au feu de produits — Détermination du pouvoir
calorifique supérieur (valeur calorifique)
Reference number
ISO 1716:2018(E)
ISO 2018
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ISO 1716:2018(E)
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© ISO 2018
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Published in Switzerland
ii © ISO 2018 – All rights reserved
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ISO 1716:2018(E)
Contents Page
Foreword ........................................................................................................................................................................................................................................iv
1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1
2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 1
3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 1
4 Principle ........................................................................................................................................................................................................................ 3
5 Test apparatus ......................................................................................................................................................................................................... 3
6 Reagents and materials ................................................................................................................................................................................. 8
7 Test specimens........................................................................................................................................................................................................ 8
7.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 8
7.2 Sampling ....................................................................................................................................................................................................... 9
7.2.1 General...................................................................................................................................................................................... 9
7.2.2 Loose-fill material ........................................................................................................................................................... 9
7.2.3 Liquid-applied products ............................................................................................................................................ 9
7.2.4 Thin film products .......................................................................................................................................................... 9
7.3 Determination of surface density ........................................................................................................................................... 9
7.4 Grinding .....................................................................................................................................................................................................10
7.5 Type of specimen ...............................................................................................................................................................................10
7.6 Conditioning ...........................................................................................................................................................................................10
7.7 Number of test specimens ..........................................................................................................................................................10
7.8 Determination of mass ..................................................................................................................................................................10
7.9 Crucible method ..................................................................................................................................................................................11
7.10 “Cigarette” method ...........................................................................................................................................................................11
8 Test procedure .....................................................................................................................................................................................................12
8.1 General ........................................................................................................................................................................................................12
8.2 Calibration procedure ....................................................................................................................................................................12
8.2.1 Determination of the water equivalent .....................................................................................................12
8.2.2 Conditions for recalibration ................................................................................................................................12
8.3 Standard test procedure ..............................................................................................................................................................12
9 Expression of results .....................................................................................................................................................................................14
9.1 Corrections for manual apparatus ......................................................................................................................................14
9.2 Corrections for isothermal calorimeter (see Annex C) .....................................................................................14
9.3 Calculation of the gross heat of combustion of the specimen .....................................................................15
9.4 Calculation of the gross heat of combustion of the product .........................................................................16
9.4.1 General...................................................................................................................................................................................16
9.4.2 Homogeneous product ............................................................................................................................................17
9.4.3 Non-homogeneous product .................................................................................................................................17
10 Test report ................................................................................................................................................................................................................18
11 Validity of test results ...................................................................................................................................................................................18
Annex A (normative) Calculation of net heat of combustion ...................................................................................................20
Annex B (informative) Precision of test method ...................................................................................................................................21
Annex C (informative) Calculation by graph of the corrective term, c, necessarybecause of
the cooling of the calorimeter .............................................................................................................................................................24
Annex D (informative) Example of determination of the gross heat ofcombustion of a non-
homogeneous product .................................................................................................................................................................................25
Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................30
© ISO 2018 – All rights reserved iii---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 1716:2018(E)
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.The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/directives).
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. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/patents).Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following
URL: www .iso .org/iso/foreword .html.This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 92, Fire safety, Subcommittee SC 1, Fire
initiation and growth.This fourth edition cancels and replaces the third edition (ISO 1716:2010), which has been technically
revised.iv © ISO 2018 – All rights reserved
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 1716:2018(E)
Reaction to fire tests for products — Determination of the
gross heat of combustion (calorific value)
WARNING — The attention of all persons concerned with managing and carrying out this test
is drawn to the fact that fire testing may be hazardous and that there is a possibility that toxic
and/or harmful gases may be evolved during the test. Operational hazards may also arise during
the testing of specimens, such as the possibility of an explosion, and during the disposal of test
residues.WARNING — An assessment of all the potential hazards and risks to health should be made
and safety precautions should be identified and provided. Written safety instructions should
be issued. Appropriate training should be given to relevant personnel. Laboratory personnel
should ensure that they follow written instructions at all times.1 Scope
This document specifies a method for the determination of the gross heat of combustion (Q ) of
PCSproducts at constant volume in a bomb calorimeter.
This method is intended to be applied to solid products.
[1]
NOTE Liquids can be tested with similar equipment and using conditions described in ASTM D240 , as
[2] [3]described in IEC 61039 using ISO 1928 test equipment.
Annex A specifies the calculation of the net heat of combustion, Q , when required.
PCIInformation on the precision of the test method is given in Annex B.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements 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 554, Standard atmospheres for conditioning and/or testing — SpecificationsEN 13238, Reaction to fire tests for building products — Conditioning procedures and general rules for
selection of substrates3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https: //www .iso .org/obp— IEC Electropedia: available at https: //www .electropedia .org/
3.1
product
material, element or component about which information is required
© ISO 2018 – All rights reserved 1
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ISO 1716:2018(E)
3.2
material
single basic substance or uniformly dispersed mixture of substances
EXAMPLE Stone, timber, concrete, mineral wool with a uniformly dispersed binder and polymers.
3.3homogeneous product
product (3.1) consisting of a single material (3.2) having uniform density and composition throughout
the product (3.1)3.4
non-homogeneous product
product (3.1) that does not satisfy the requirements of a homogeneous product (3.3) and which is
composed of more than one component, substantial or non-substantialNote 1 to entry: If a non-homogeneous product cannot be easily separated into its component parts, the individual
components shall be provided separately by the sponsor.3.5
non-substantial component
material (3.2) that does not constitute a significant part of a non-homogeneous product (3.4) and that
has a layer with a mass/unit area below 1,0 kg/m and a thickness below 1,0 mmNote 1 to entry: If the non-substantial layers do not comply with the above requirements, together they shall be
considered to be substantial.Note 2 to entry: Two or more non-substantial layers that are adjacent to each other (i.e. with no substantial
component(s) in between the layers) are regarded as one non-substantial component when they collectively
comply with the requirements for a layer being a non-substantial component.3.6
substantial component
material (3.2) that constitutes a significant part of a non-homogeneous product (3.4) and that has a layer
with a mass/unit area more than or equal to 1,0 kg/m or a thickness more than or equal to 1,0 mm
Note 1 to entry: Two or more non-substantial layers that are adjacent to each other (i.e. with no substantial
component(s) in between the layers) are regarded as one substantial component when they collectively comply
with the requirements for a layer being a substantial component.3.7
internal non-substantial component
non-substantial component (3.5) that is covered on both sides by at least one substantial component (3.6)
3.8external non-substantial component
non-substantial component (3.5) that is not covered on one side by a substantial component (3.6)
3.9heat of combustion
DEPRECATED: calorific value
thermal energy produced by combustion of unit mass of a given substance
Note 1 to entry: The heat of combustion is expressed in megajoules per kilogram.
[SOURCE: ISO 13943:2008, 4.174, modified — The Note 1 to entry was changed.]
2 © ISO 2018 – All rights reserved
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ISO 1716:2018(E)
3.10
gross heat of combustion
PCS
heat of combustion (3.9) of a substance when the combustion is complete and any produced water is
entirely condensed under specified conditionsNote 1 to entry: The gross heat of combustion is expressed in megajoules per kilogram.
Note 2 to entry: The acronym PCS is derived from the French term “pouvoir calorifique supérieur”.
3.11net heat of combustion
PCI
heat of combustion (3.9) of a substance when the combustion is complete and any produced water is in
the vapour state under specified conditionsNote 1 to entry: The net heat of combustion may be calculated from the gross heat of combustion.
Note 2 to entry: The net heat of combustion is expressed in megajoules per kilogram.
Note 3 to entry: The acronym PCI is derived from the French term “pouvoir calorifique inférieur”.
3.12latent heat of vaporization of water
heat which is required to change water from a liquid to a gas
Note 1 to entry: The latent heat of vaporization is expressed in megajoules per kilogram.
3.13surface density
mass per unit area
Note 1 to entry: The surface density is expressed in kilograms per square metre.
4 Principle
In this test, a test specimen of specified mass is burned under standardized conditions, at constant
volume, in an atmosphere of oxygen, in a bomb calorimeter calibrated by combustion of certified
benzoic acid. The heat of combustion determined under these conditions is calculated on the basis of
the observed temperature rise, taking account of heat loss and the latent heat of vaporization of water.
This is a test method for determining an absolute value of the heat of combustion for a product and it
does not take into account any inherent variability of the product.5 Test apparatus
The test apparatus (bomb calorimeter) shall be as illustrated in Figure 1, and as detailed in 5.1 to 5.4.
Additional equipment shall be in accordance with 5.5 to 5.10.Equipment described in 5.1 to 5.4 could also be available as automatic or semi-automatic apparatuses.
Any deviation from these subclauses has to be evaluated by the user according to requirements of
subsequent subclauses.© ISO 2018 – All rights reserved 3
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ISO 1716:2018(E)
Key
1 stirrer 7 calorimetric bomb
2 jacket lid 8 crucible
3 ignition leads 9 electrodes
4 temperature measuring device 10 firing wire
5 calorimetric vessel 11 crucible holder
6 jacket
Figure 1 — Test apparatus
5.1 Calorimetric bomb.
The calorimetric bomb shall be constructed with the following characteristics:
a) volume: (300 ± 50) ml;
b) mass not greater than 3,25 kg;
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ISO 1716:2018(E)
c) casing thickness at least 1/10 of the inner diameter of the body:
The lid is intended to receive the crucible and the electric firing device. The lid, including any seals,
shall be capable of withstanding an internal pressure of 21 MPa.NOTE These conditions define a bomb in which 1 g of coal under an initial oxygen pressure no greater than
3 MPa (pressure gauge method) is able to withstand, with a sufficient coefficient of safety, the maximum amount
of pressure created under combustion, without a need for a calorimetric bomb of overlarge mass.
The inner surface of the bomb shall be resistant to attack by products of combustion and, even when
“fuels” rich in sulfur are used, it shall resist pitting and inter-crystalline corrosion by acids produced
during combustion.5.2 Calorimeter.
5.2.1 Jacket.
The jacket shall consist of a double-walled container, which is thermally insulated together with an
insulated lid. The jacket is filled with water. The dimensions of the jacket shall be such that there is at
least 10 mm space around the calorimetric vessel. The calorimetric vessel shall be supported on an as
small as possible area of non-conducting material, preferably a 3-point support.For an adiabatic calorimeter system, a heater and thermometer system shall be incorporated into the
vessel such that the water temperature in the jacket is maintained at the same temperature as the water
in the calorimetric vessel.For an isothermal calorimeter system, the temperature of the water in the jacket shall be kept constant.
For an isothermal calorimeter, the necessary corrections shall be made (see 9.2).
5.2.2 Calorimetric vessel.The calorimetric vessel shall consist of a polished metal container designed to accommodate the bomb.
The dimensions shall be such that the bomb can be immersed in water (see 8.3.8).5.2.3 Stirrer.
The stirrer shall be driven by a constant-speed motor. To prevent the transfer of heat to and from the
calorimeter, the driving shaft of the stirrer shall have a thermally insulated section in a gasket between
the jacket lid and the jacket. A magnetic stirring device with a similar performance is an acceptable
alternative.5.3 Temperature measuring device.
The temperature measuring device shall be capable of giving a resolution of 0,005 K. When using a
mercury thermometer, this shall have at least 0,01 K graduations with a device, e.g. a lens, for taking
readings to within 0,005 K. A mechanical vibrator shall also be used to gently tap the thermometer to
ensure that the mercury column does not stick.5.4 Crucible.
The crucible shall be made of metal, such as platinum, nickel, stainless steel or silica, with a flat base,
25 mm in diameter (maximum dimension if it is truncated) and 14 mm to 19 mm high. The following
wall thickness is recommended:— metal: 1,0 mm;
— silica: 1,5 mm.
NOTE Several shapes of crucible have proved satisfactory.
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5.5 Timing device.
The timing device shall be capable of recording the time elapsed to the nearest second and accurate to
within 1 s in 1 h.5.6 Electric power source.
The electric power source shall be designed with the voltage to the firing circuit not exceeding 20 V for
the firing.NOTE An ammeter can be added to the circuit to indicate the breaking of the firing wire. A circuit breaker is
a useful addition to the supply circuit.5.7 Pressure gauge and needle-valve.
A pressure gauge and a needle valve shall be attached to the oxygen-supply circuit to show the pressure
in the bomb while it is being filled; this pressure shall be indicated with a resolution of 0,1 MPa.
5.8 Balances.Two balances shall be used with the following characteristics:
— one is an analytical balance with a resolution of 0,1 mg;
— the other is a balance with a resolution of 0,1 g.
5.9 Device for making the “cigarette”.
The device shall be designed as shown in Figure 2, and comprise a mould and a metallic mandrel (not
aluminium).6 © ISO 2018 – All rights reserved
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ISO 1716:2018(E)
Dimensions in millimetres
b) Paper in position in the mould after the
a) Shaping the paper over the mandrel
mandrel has been removed, ready to be filled
c) Cigarette completed d) Cigarette placed in the crucible
Key
1 mandrel 3 firing wire 5 electrode 7 crucible
2 mould 4 paper 6 cigarette
NOTE 1 The paper is kept in place by gluing an overlap of the paper using the preglued cigarette-making paper.
NOTE 2 The two ends of the paper are twisted.NOTE 3 The “cigarette” is put in the crucible and the firing wire is wrapped tightly around the line of the
electrodes.Figure 2 — Method for preparing the “cigarette”
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5.10 Device for making the pellet.
The device is suitable if prefabricated pellets are not available.
6 Reagents and materials
Use only reagents of recognized analytical grade and only distilled water or water of equivalent purity.
6.1 Distilled or demineralized water.6.2 Pressurized oxygen.
The oxygen used shall be free from any other combustible product (purity ≥ 99,5 %).
WARNING — Oxygen prepared by electrolysis can contain a small percentage of hydrogen, which
makes it unsuitable for this use.6.3 Powder or pellet of benzoic acid.
Benzoic acid whose gross heat of combustion is guaranteed is used as “reference standard for
calorimetry”.6.4 Combustion aid.
Combustion aid is a combustible with a known heat of combustion, e.g. paraffin oil.
6.5 Cigarette-making paper.The cigarette making paper shall be preglued and of minimum dimensions 55 mm × 50 mm with a
known heat of combustion.NOTE A commercially available cigarette-making paper of 55 mm × 100 mm has been found suitable when
cut into two equal pieces.6.6 Firing wire.
The firing wire shall be made of pure iron, 0,1 mm in diameter, e.g. piano wire. Other types of metal
wire (e.g. platinum, nickel or chromium) may be used, provided that they break under their own tension
when the switch is closed on the firing circuit and the exact heat of combustion for the wire is known.
When using a metal crucible (5.4), there shall be no contact between the firing wire and the crucible. It
is therefore advisable to wrap the metal wire with a cotton thread.NOTE Some automatic or semi-automatic apparatuses are working with permanent firing wires in
combination with single use combustible crucibles. Reference has to be made to the instructions of the
manufacturer of such calorimeter systems.6.7 Thread.
The thread shall be made of white cellulosic cotton (see 6.6).
7 Test specimens
7.1 General
In order to assess a product, each of its components shall be evaluated, taking into account the rules
for non-substantial components. If a non-homogeneous product cannot be easily separated into its
component parts, the individual components shall be provided separately by the sponsor of the test. A
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product can be delaminated when it is possible to separate one component from another without any
part of the other component adhering to the component to be evaluated.Some substantial components cannot be produced without facings. If the facings cannot be delaminated,
a section shall be cut from the central part of the core avoiding the facings and any adhesive or other
non-substantial component on its surface.If two or more non-substantial layers are adjacent to each other, and when added together they comply
with the definition for a substantial component, then each individual layer shall be tested separately
and they shall be assessed together as substantial. The total calorific value of the adjacent layers,
which are considered substantial, shall be calculated by adding together the relative percentage of the
measured calorific value for each component (see Annex D).If two or more non-substantial layers are adjacent to each other, and when added together they
comply with the definition for a non-substantial component, then each individual layer shall be tested
separately and they shall be assessed together as non-substantial (see Annex D).WARNING — Any aluminium or other metallic component of a product shall not be tested in
the bomb calorimeter, with the risk of serious injury to the operator due to overheating and/or
overpressure causing the bomb calorimeter to explode.If the product tested is made of non-separable multiple layers in which one layer comprises aluminium
or other metallic foils, recommendations of Reference [4] should be applied.7.2 Sampling
7.2.1 General
From a representative amount of a homogeneous product, or a component of a non-homogeneous
product, compose a sample from at least five randomly selected parts taken from across the thickness.
A minimum mass of 50 g shall be taken from a homogeneous product and a substantial component of a
non-homogeneous product. A minimum mass of 10 g shall be taken for a non-substantial component of
a non-homogeneous product.7.2.2 Loose-fill material
A sample shall be taken at random from the product of a minimum mass of 50 g.
7.2.3 Liquid-applied products
A sample of a minimum mass of 10 g of dried material shall be prepared. The sample may be prepared
by applying a thin layer of the liquid-applied product to a glass sheet and taking the sample for the test
by scrapping the dried product from the glass surface.The material shall be cured or dried in accordance with the manufacturer's instructions. Care should
be taken when drying liquid-applied components due to the potential presence of solvents. The method
of curing shall be described in the test report.7.2.4 Thin film products
The sample shall have a minimum mass of 10 g. The film shall be cut into small pieces for the test which
shall either be tested as a cigarette (7.10) or shall be tested in the crucible. For the crucible method, it
is recom...
NORME ISO
INTERNATIONALE 1716
Quatrième édition
2018-05
Essais de réaction au feu de
produits — Détermination du
pouvoir calorifique supérieur (valeur
calorifique)
Reaction to fire tests for products — Determination of the gross heat
of combustion (calorific value)
Numéro de référence
ISO 1716:2018(F)
ISO 2018
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Publié en Suisse
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ISO 1716:2018(F)
Sommaire Page
Avant-propos ................................................................................................................................................................................................................................v
1 Domaine d’application ................................................................................................................................................................................... 1
2 Références normatives ................................................................................................................................................................................... 1
3 Termes et définitions ....................................................................................................................................................................................... 1
4 Principe .......................................................................................................................................................................................................................... 3
5 Appareillage d’essai .......................................................................................................................................................................................... 3
5.1 Bombe calorimétrique...................................................................................................................................................................... 4
5.2 Calorimètre ................................................................................................................................................................................................ 5
5.3 Dispositif de mesure de la température ............................................................................................................................ 5
5.4 Creuset ........................................................................................................................................................................................................... 5
5.5 Dispositif de chronométrage ....................................................................................................................................................... 6
5.6 Alimentation électrique .................................................................................................................................................................. 6
5.7 Manomètre et robinet à pointeau ........................................................................................................................................... 6
5.8 Balances ........................................................................................................................................................................................................ 6
5.9 Dispositif pour réaliser la «cigarette» ................................................................................................................................. 6
5.10 Dispositif pour réaliser la pastille .......................................................................................................................................... 8
6 Réactifs et matériaux ....................................................................................................................................................................................... 8
6.1 Eau distillée ou déminéralisée .................................................................................................................................................. 8
6.2 Oxygène sous pression ..................................................................................................................................................................... 8
6.3 Poudre ou pastille d’acide benzoïque ......... ......................................................................................................................... 8
6.4 Aide à la combustion .......................................................................................................................................................................... 8
6.5 Papier à cigarette .................................................................................................................................................................................. 8
6.6 Fil de mise à feu ...................................................................................................................................................................................... 8
6.7 Fil de coton ................................................................................................................................................................................................. 8
7 Éprouvette(s) ........................................................................................................................................................................................................... 9
7.1 Généralités .................................................................................................................................................................................................. 9
7.2 Échantillonnage ...................................................................................................................................................................................... 9
7.2.1 Généralités ............................................................................................................................................................................ 9
7.2.2 Matériau en vrac .............................................................................................................................................................. 9
7.2.3 Produits liquides appliqués .................................................................................................................................... 9
7.2.4 Produits en couche mince .....................................................................................................................................10
7.3 Détermination de la masse surfacique ............................................................................................................................10
7.4 Broyage .......................................................................................................................................................................................................10
7.5 Type d’éprouvette..............................................................................................................................................................................10
7.6 Conditionnement ...............................................................................................................................................................................10
7.7 Nombre d’éprouvettes ...................................................................................................................................................................10
7.8 Détermination de la masse ........................................................................................................................................................11
7.9 Méthode au «creuset» ....................................................................................................................................................................11
7.10 Méthode à la «cigarette» ..............................................................................................................................................................12
8 Mode opératoire d’essai.............................................................................................................................................................................12
8.1 Généralités ...............................................................................................................................................................................................12
8.2 Mode opératoire d’étalonnage ...............................................................................................................................................12
8.2.1 Détermination de l’équivalent en eau .........................................................................................................12
8.2.2 Conditions pour le réétalonnage .....................................................................................................................13
8.3 Mode opératoire type .....................................................................................................................................................................13
9 Expression des résultats............................................................................................................................................................................14
9.1 Corrections pour l’appareillage manuel .........................................................................................................................14
9.2 Corrections pour un calorimètre isotherme (voir Annexe C) ......................................................................14
9.3 Calcul du pouvoir calorifique supérieur de l’éprouvette .................................................................................16
9.4 Calcul du pouvoir calorifique supérieur du produit ............................................................................................17
9.4.1 Généralités .........................................................................................................................................................................17
© ISO 2018 – Tous droits réservés iii---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 1716:2018(F)
9.4.2 Produit homogène .......................................................................................................................................................18
9.4.3 Produit non homogène ............................................................................................................................................19
10 Rapport d’essai ....................................................................................................................................................................................................19
11 Validité des résultats d’essai .................................................................................................................................................................19
Annexe A (normative) Calcul du pouvoir calorifique inférieur .............................................................................................21
Annexe B (informative) Fidélité de la méthode d’essai..................................................................................................................22
Annexe C (informative) Calcul par abaque du terme correcteur, c, nécessaire du fait du
refroidissement du calorimètre ........................................................................................................................................................26
Annexe D (informative) Exemple de détermination du pouvoir calorifique supérieur pour
un produit non homogène .......................................................................................................................................................................27
Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................32
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ISO 1716:2018(F)
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 (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/directives).L'attention est attirée 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. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/brevets).Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www .iso .org/avant -propos.Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 92, Sécurité au feu, sous-comité SC 1,
Amorçage et développement du feu.Cette quatrième édition annule et remplace la troisième édition (ISO 1716:2010), qui a fait l’objet d’une
révision technique.© ISO 2018 – Tous droits réservés v
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NORME INTERNATIONALE ISO 1716:2018(F)
Essais de réaction au feu de produits — Détermination du
pouvoir calorifique supérieur (valeur calorifique)
AVERTISSEMENT — L’attention de toutes les personnes chargées de gérer et d’effectuer le présent
essai est attirée sur le fait que les essais au feu peuvent être dangereux et que des gaz toxiques
et/ou nocifs peuvent se dégager pendant l’essai. Des dangers liés au fonctionnement peuvent
également apparaître au cours des essais sur les éprouvettes (par exemple, une explosion) et
lors de la mise au rebut des résidus de l’essai.AVERTISSEMENT — Il convient d’évaluer tous les dangers et risques potentiels pour la santé
et d’identifier et de prendre les mesures de sécurité appropriées. Il convient de rédiger des
instructions de sécurité. Il convient que le personnel concerné reçoive une formation appropriée.
Il convient que le personnel de laboratoire veille à toujours respecter les consignes de sécurité.
1 Domaine d’applicationLe présent document spécifié une méthode permettant de déterminer le pouvoir calorifique supérieur
(Q ) des produits, à un volume constant à l’intérieur d’une bombe calorimétrique.
PCSCette méthode est destinée à être appliquée à des produits solides.
NOTE Les liquides peuvent être soumis à l’essai en utilisant un équipement similaire et selon les conditions
[1] [2] [3]spécifiées dans l’ASTM D240, comme décrit dans l’IEC 61039 en utilisant l’équipement d’essai de l’ISO 1928 .
L’Annexe A spécifie le calcul du pouvoir calorifique inférieur, Q .PCI
L’Annexe B fournit des informations sur la fidélité de la méthode d’essai.
2 Références normatives
Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des
exigences 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 554, Atmosphères normales de conditionnement et/ou d'essai — Spécifications
EN 13238, Essais de réaction au feu des produits de construction — Modes opératoires de conditionnement
et règles générales de sélection des substrats3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http: //www .electropedia .org/
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https: //www .iso .org/obp
3.1produit
matériau, élément ou composant sur lequel des informations sont requises
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ISO 1716:2018(F)
3.2
matériau
substance basique simple ou mélange uniformément dispersé de substances
EXEMPLE Pierre, bois, béton, laine minérale avec un liant uniformément dispersé, polymères.
3.3produit homogène
produit (3.1) composé d’un seul matériau (3.2) de masse volumique et de composition uniformes dans
tout le produit (3.1)3.4
produit non homogène
produit (3.1) ne satisfaisant pas les prescriptions d’un produit homogène (3.3). Il s’agit d’un produit
ayant plusieurs composants, substantiels ou non substantielsNote 1 à l'article: Lorsqu’un produit non homogène ne peut pas être aisément séparé en ses composants, les
composants individuels doivent être fournis séparément par le demandeur.3.5
composant non substantiel
matériau (3.2) ne constituant pas une part significative d’un produit non homogène (3.4) et dont une
couche présente un rapport masse/surface inférieur à 1,0 kg/m et une épaisseur inférieure à 1,0 mm
Note 1 à l'article: Si les couches non substantielles ne sont pas conformes aux exigences ci-dessus, elles doivent
ensemble être considérées comme étant substantielles.Note 2 à l'article: Deux couches non substantielles ou plus adjacentes les unes aux autres (c’est-à-dire sans
composant(s) substantiel(s) entre les couches) sont considérées comme un composant non substantiel lorsqu’elles
obéissent ensemble aux exigences d’une couche correspondant à un composant non substantiel.
3.6composant substantiel
matériau (3.2) constituant une part significative d’un produit non homogène (3.4) et dont une couche
présente un rapport masse/surface supérieur ou égal à 1,0 kg/m et une épaisseur supérieure ou égale
à 1,0 mmNote 1 à l'article: Deux couches non substantielles ou plus adjacentes les unes aux autres (c’est-à-dire sans
composant(s) substantiel(s) entre les couches) sont considérées comme un composant substantiel lorsqu’elles
obéissent ensemble aux exigences d’une couche correspondant à un composant substantiel.
3.7composant non substantiel intérieur
composant non substantiel (3.5) qui est couvert des deux côtés par au moins un composant substantiel (3.6)
3.8composant non substantiel extérieur
composant non substantiel (3.5) qui n’est pas couvert d’un côté par un composant substantiel (3.6)
3.9chaleur de combustion
DÉCONSEILLÉ: potentiel calorifique, pouvoir calorifique
énergie thermique dégagée par la combustion d’une unité de masse d’une substance donnée
Note 1 à l'article: La chaleur de combustion est exprimée en mégajoules par kilogramme.
[SOURCE: ISO 13943:2008, 4.174, modifiée — La Note 1 à l’article a été modifiée.]
2 © ISO 2018 – Tous droits réservés---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 1716:2018(F)
3.10
pouvoir calorifique supérieur
PCS
chaleur de combustion (3.9) d’une substance lorsque la combustion est complète et que l’eau produite est
entièrement condensée dans des conditions spécifiéesNote 1 à l'article: Le pouvoir calorifique supérieur est exprimé en mégajoules par kilogramme.
Note 2 à l'article: L’acronyme PCS est issu du terme français «pouvoir calorifique supérieur».
3.11pouvoir calorifique inférieur
PCI
chaleur de combustion (3.9) d’une substance lorsque la combustion est complète et que l’eau produite
reste à l’état de vapeur dans des conditions spécifiéesNote 1 à l'article: Le pouvoir calorifique inférieur peut être calculé à partir du pouvoir calorifique supérieur.
Note 2 à l'article: Le pouvoir calorifique inférieur est exprimé en mégajoules par kilogramme.
Note 3 à l'article: L’acronyme PCI est issu du terme français «pouvoir calorifique inférieur».
3.12chaleur latente de vaporisation de l’eau
chaleur nécessaire pour faire passer l’eau de l’état liquide à l’état gazeux
Note 1 à l'article: La chaleur latente de vaporisation est exprimée en mégajoules par kilogramme.
3.13masse surfacique
masse par unité de surface
Note 1 à l'article: La masse surfacique est exprimée en kilogrammes par mètre carré.
4 PrincipeDans cet essai, une éprouvette d’une masse spécifiée est brûlée dans des conditions normalisées,
à un volume constant, dans une atmosphère d’oxygène, à l’intérieur d’une bombe calorimétrique
étalonnée par la combustion d’un acide benzoïque certifié. La chaleur de combustion déterminée dans
ces conditions est calculée d’après l’élévation de température observée en tenant compte de la perte
calorifique et de la chaleur latente de vaporisation de l’eau.Il s’agit d’une méthode d’essai pour déterminer la valeur absolue de la chaleur de combustion d’un
produit; cette méthode ne prend pas en compte une éventuelle variabilité inhérente au produit.
5 Appareillage d’essaiL’appareillage d’essai (bombe calorimétrique) doit être tel qu’illustré à la Figure 1 et détaillé de 5.1
à 5.4. Le matériel complémentaire doit être conforme aux paragraphes 5.5 à 5.10.Le matériel décrit aux paragraphes 5.1 à 5.4 peut également être disponible sous forme d’appareils
automatiques ou semi-automatiques. Tout écart par rapport à ces paragraphes doit être évalué par
l’utilisateur conformément aux exigences des paragraphes suivants.© ISO 2018 – Tous droits réservés 3
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ISO 1716:2018(F)
Légende
1 agitateur 7 bombe calorimétrique
2 couvercle de la jaquette 8 creuset
3 têtes d’allumage 9 électrodes
4 dispositif de mesure de la température 10 fil de mise à feu
5 vase calorimétrique 11 support de creuset
6 jaquette
Figure 1 — Appareillage d’essai
5.1 Bombe calorimétrique
La bombe calorimétrique doit être construite de la façon suivante:
a) volume: (300 ± 50) ml;
b) masse inférieure ou égale à 3,25 kg;
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ISO 1716:2018(F)
ème
c) épaisseur du boîtier au moins égale à 1/10 du diamètre interne du corps.
Le couvercle est prévu pour recevoir le creuset et le dispositif de mise à feu électrique. Le couvercle, y
compris toutes les garnitures, doit pouvoir supporter une pression interne de 21 MPa.
NOTE Cette condition définit une bombe contenant 1 g de charbon sous une pression d’oxygène initiale
inférieure ou égale à 3 MPa (méthode du manomètre) et capable de supporter, avec un coefficient de sécurité
suffisant, la pression maximale créée en combustion, sans nécessiter de bombe calorimétrique ayant une masse
excessivement importante.La surface interne de la bombe doit être résistante aux attaques par les produits de combustion et,
même en cas d’utilisation de «combustibles» riches en soufre, elle doit résister aux piqûres et à la
corrosion intercristalline dues aux acides produits pendant la combustion.5.2 Calorimètre
5.2.1 Jaquette
La jaquette doit être constituée par un récipient à double paroi isolé thermiquement et muni d’un
couvercle isolant. La jaquette est remplie d’eau. Ses dimensions doivent être telles qu’il existe un espace
d’au moins 10 mm tout autour du vase calorimétrique. Celui-ci doit être soutenu sur la plus petite
surface possible par un matériau non conducteur et, de préférence, par un support à 3 points.
Pour un système calorimétrique adiabatique, un ensemble appareil de chauffage et thermomètre doit
être incorporé dans le vase de façon à maintenir la température de l’eau dans la jaquette à la même
température que l’eau du vase calorimétrique.Pour un système calorimétrique isotherme, la température de l’eau doit rester constante dans la
jaquette. Pour un calorimètre isotherme, les corrections nécessaires doivent être apportées (voir 9.2).
5.2.2 Vase calorimétriqueLe vase calorimétrique doit être constitué d’un récipient en métal poli conçu pour y mettre la bombe.
Ses dimensions doivent être telles que la bombe puisse être immergée dans l’eau (voir 8.3.8).
5.2.3 AgitateurL’agitateur doit être entraîné par un moteur à vitesse constante. Afin d’éviter un transfert de chaleur en
provenance du calorimètre et vers celui-ci, l’axe de commande de l’agitateur doit comporter une partie
isolée thermiquement dans un joint d’étanchéité entre le couvercle de la jaquette et cette dernière. Un
dispositif agitateur magnétique ayant des performances équivalentes constitue une variante acceptable.
5.3 Dispositif de mesure de la températureL’appareil de mesure de la température doit avoir une précision de 0,005 K. En cas d’utilisation d’un
thermomètre au mercure, celui-ci doit être gradué au moins tous les 0,01 K et muni d’un dispositif (une
loupe par exemple) permettant de lire à 0,005 K près. Un vibreur mécanique doit également être utilisé
pour tapoter le thermomètre afin de s’assurer que la colonne de mercure ne colle pas.
5.4 CreusetLe creuset doit être réalisé en métal, tel que platine, nickel, acier inoxydable, ou en silice, avec une base
plane de 25 mm de diamètre (dimension maximale si sa forme est tronquée) et une hauteur de 14 mm
à 19 mm. Les épaisseurs de parois suivantes sont recommandées:— métal: 1,0 mm;
— silice: 1,5 mm.
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NOTE Plusieurs formes de creuset se sont avérées satisfaisantes.
5.5 Dispositif de chronométrage
Le dispositif de chronométrage doit être capable d’enregistrer le temps écoulé à la seconde près et avoir
une précision au moins égale à 1 s sur 1 h.5.6 Alimentation électrique
L’alimentation électrique doit être conçue pour délivrer au circuit de mise à feu une tension ne dépassant
pas 20 V pour la mise à feu.NOTE Un ampèremètre peut être inséré dans le circuit afin d’indiquer la rupture du fil de mise à feu. Un
disjoncteur est un accessoire utile dans le circuit d’alimentation.5.7 Manomètre et robinet à pointeau
Un manomètre et un robinet à pointeau doivent être fixés sur le circuit d’alimentation en oxygène pour
indiquer la pression dans la bombe pendant son remplissage; cette pression doit être indiquée avec une
précision de 0,1 MPa.5.8 Balances
Deux balances doivent être utilisées et présenter les caractéristiques suivantes:
— une balance analytique avec une précision de 0,1 mg;— une balance avec une précision de 0,1 g.
5.9 Dispositif pour réaliser la «cigarette»
Le dispositif doit être conçu comme illustré à la Figure 2 et comprendre un moule et un mandrin
métallique (pas en aluminium).6 © ISO 2018 – Tous droits réservés
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ISO 1716:2018(F)
Dimensions en millimètres
b) Papier en place dans le moule après avoir
a) Mise en forme du papier sur le mandrin
enlevé le mandrin, prêt au remplissage
c) Cigarette terminée d) Cigarette placée dans le creuset
Légende
1 mandrin 3 fil de mise à feu 5 électrode 7 creuset
2 moule 4 papier 6 cigarette
NOTE 1 Le papier est maintenu en position par collage de la partie du papier à cigarette préencollée en
recouvrement.NOTE 2 Les deux extrémités du papier sont torsadées.
NOTE 3 La «cigarette» est placée dans le creuset et le fil de mise à feu est enroulé autour des électrodes en le
serrant.Figure 2 — Méthode de préparation de la «cigarette»
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ISO 1716:2018(F)
5.10 Dispositif pour réaliser la pastille
Le dispositif est adapté si des pastilles préfabriquées ne sont pas disponibles.
6 Réactifs et matériaux
Utiliser uniquement des réactifs de qualité analytique reconnue et uniquement de l’eau distillée ou de
l’eau de pureté...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.