ISO 13431:1999
(Main)Geotextiles and geotextile-related products — Determination of tensile creep and creep rupture behaviour
Geotextiles and geotextile-related products — Determination of tensile creep and creep rupture behaviour
Géotextiles et produits apparentés — Détermination du comportement au fluage en traction et de la rupture au fluage en traction
La présente norme internationale prescrit une méthode de détermination du comportement au fluage en traction et de la rupture au fluage en traction des géotextiles et produits apparentés sans confinement de l'éprouvette. L'utilisation de cette norme est limitée aux produits et applications pour lesquels le risque d'effondrement d'une structure suite à une rupture prématurée ou à une variation de la courbe déformation/temps du renforcement sous charge constante est d'une importance capitale. Étant donné que l'essai est réalisé sur une longue période de temps et que le mode opératoire est complexe, il est par conséquent recommandé de ne pas considérer l'essai comme un essai de routine pour le contrôle de la qualité. Les résultats de l'essai peuvent ne pas être représentatifs de la performance des produits lorsqu'ils sont soumis aux pressions du sol.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 13431
First edition
1999-08-01
Geotextiles and geotextile-related
products — Determination of tensile creep
and creep rupture behaviour
Géotextiles et produits apparentés — Détermination du comportement
au fluage en traction et de la rupture au fluage en traction
Reference number
ISO 13431:1999(E)
©
ISO 1999
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ISO 13431:1999(E)
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ISO 13431:1999(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.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 3.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.
Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard ISO 13431 was prepared by the European Committee for Standardization (CEN) in
collaboration with ISO Technical Committee TC 38, Textiles, Subcommittee SC 21, Geotextiles,inaccordancewith
the Agreement on technical cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).
Throughout the text of this standard, read ".this European Standard." to mean ".this International Standard.".
Annex ZZ provides a list of corresponding International and European Standards for which equivalents are not
giveninthe text.
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ISO 13431:1999(E)
Foreword
The text of EN ISO 13431:1999 has been prepared by Technical Committee
CEN/TC 189 "Geotextiles and geotextile-related products", the secretariat of which is
held by IBN, in collaboration with Technical Committee ISO/TC 38 "Textiles".
This European Standard shall be given the status of a national standard, either by
publication of an identical text or by endorsement, at the latest by February 2000,
and conflicting national standards shall be withdrawn at the latest by February 2000.
According to the CEN/CENELEC Internal Regulations, the national standards
organizations of the following countries are bound to implement this European
Standard: Austria, Belgium, Czech Republic, Denmark, Finland, France, Germany,
Greece, Iceland, Ireland, Italy, Luxembourg, Netherlands, Norway, Portugal, Spain,
Sweden, Switzerland and the United Kingdom.
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ISO 13431:1999(E)
1Scope
This Standard specifies a method for determining the tensile creep and creep rupture
behaviour of geotextiles and geotextile-related products in an unconfined situation.
Application of this standard is limited to those products and applications where the risk
of collapse of a structure due to premature failure or to strain/time variation of the
reinforcement under constant load is of essential importance.
As the test is carried out over a long period of time and the procedure is complex, it is
therefore recommended that the test is not considered to be a routine quality control
test. The results of the test may not be representative of the performance of the
products when subject to soil pressures.
2 Normative References
This European Standard incorporates by dated or undated reference, provisions from
other publications. These normative references are cited at the appropriate points in
the text and the publications are listed hereafter. For dated references, subsequent
amendments to or revisions of any of these publications apply to this European
Standard only when incorporated in it by amendment or revision. For undated
references, the latest edition of the publication referred to applies.
EN 963 Geotextiles and geotextile-related products - Sampling and
preparation of test specimens.
EN ISO 10319 Geotextiles - Wide-width tensile test (ISO 10319:1993)
ISO 554 Standard atmospheres for conditioning and/or testing - Specifications.
3 Definitions
For the purposes of this standard the following definitions apply:
3.1 tensile strength: Maximum load per unit width, in kilonewtons per metre,
developed in a specific material subjected to an external tensile load, when measured
in accordance with EN ISO 10319.
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3.2 preload: Force, in kilonewtons per metre, equal to 1% of the tensile strength,
but not more than 10% of the tensile creep load, applied to the specimen to enable the
gauge length and strain zero to be determined under reproducible conditions.
3.3 nominal gauge length: Initial distance between two reference points located on
the specimen parallel to the applied load before the application of the preload. The
gauge length should be set to be completely clear from the clamping devices. The
gauge length should be a representative part of the specimen, e.g. for grid structures
the gauge length should be a whole number of meshes or ribs.
3.4 technically representative width (TRW): A small width, that exhibits tensile
strength/ strain characteristics per unit width, under identical test conditions, within ±
5% for tensile strength and ± 20% for strain at the maximum load, of the values
measured in accordance with EN ISO10319.
3.5 tensile creep strain: Time dependent change in tensile strain of a specimen
subject to a constant tensile load.
3.6 tensile creep rupture: Tensile failure of a specimen subject to a constant
tensile load, which is less than the tensile strength.
NOTE: In some materials tensile creep rupture is preceeded by an increasing
rate of strain.
3.7 tensile creep load: Constant tensile static load per unit width, in kilonewtons
per metre, applied to the specimen.
NOTE: The tensile creep load is usually expressed as a percentage of the
tensile strength of the sample. The tensile creep load includes the preload and,
if applicable, any load due to the loading device.
3.8 loading time: Time, in seconds, required to apply the full tensile creep load.
3.9 creep time: Time elapsed from the end of the loading time.
3.10 time to creep rupture: Time elapsed from the end of the loading time until
tensile creep rupture of the specimen.
3.11 initial strain: Change in the gauge length (strain), in percent, measured on the
specimen at (60 ± 5) s after the end of the loading time.
3.12 lateral contraction: Decrease in the width of the specimen during the tensile
test, expressed as a percentage of the width of the specimen under preload, measured
at the centre of the gauge length (see figure 2).
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ISO 13431:1999(E)
4 Specimens
4.1 Sampling
Take a sample and prepare specimens in accordance with EN 963.
4.2 Number of specimens
For the determination of tensile creep behaviour (see clause 5), cut four specimens
from the sample.
For the determination of tensile creep rupture (see clause 6), cut twelve specimens
from the sample.
4.3 Dimensions of specimens
4.3.1 The size of the specimens is determined:
- to suit the dimensions of the apparatus being used;
- to suit the accuracy of the measuring equipment being used;
- to comply with the technically representative width;
- to allow the minimum gauge length to be established within the grips such that
there is a distance of not less than 20mm between either end of the marked
gauge length and the grips.
4.3.2 The minimum gauge length of the specimens shall be (see figure 1):
- not less than 200 mm;
- for geogrids not less than two full elements;
- for all samples, such length as will enable the measurement of the gauge
length to an accuracy of ± 0,1 %.
4.3.3 The width of the specimens shall be:
- for products which exhibit significant lateral contraction (�10%), when tested in
accordance with EN ISO 10319 (see figure 2): 200 mm;
- for geogrids: not less than three full elements;
- for all other materials: a technically representative width.
NOTE: The size of the specimens has a major influence on the feasibility and
the accuracy of the test. The loads required are dependent upon the width of the
specimen.
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4.4 Conditioning
Condition the test specimens in a standard atmosphere for testing defined in ISO 554,
until the change in mass between successive readings made at intervals of not less
than 2 h does not exceed 0,25 % of the mass of the specimens.
Tests shall be carried out under the same conditions.
NOTE: Conditioning and/or testing at a specified relative humidity may be
omitted if it can be shown that the results are not affected by this omission. As
this test is carried out over a long period of 1 000 h, the omission of humidity
control should be based upon experimental evidence from tests carried out over
a similar period of time on similar samples of the same polymer.
5 Determination of tensile creep behaviour
5.1 Principle
The specimens are loaded with a constant static force, in constant ambient conditions
of temperature and humidity.
The load is distributed evenly across the specimen width.
The elongation of the specimen is recorded continuously or is measured at specific
time intervals. The load is maintained for a period of 1000 h. If the specimen fails
before 1000 h the time to rupture is recorded.
Specimens from the sample shall first be tested in accordance with EN ISO 10319 to
determine the tensile strength and the TRW of the sample.
5.2 Apparatus
5.2.1 General
A schematic representation of suitable equipment is shown in figures 3 and 4.
The apparatus shall consist of a device to grip the specimen without slipping, a loading
systemandasystemtomeasurethechangeingaugelengthwithtime.
5.2.2 Specimen grips
The grips shall be wide enough to hold the specimen firmly across the full width. The
grips shall hold the specimen without slippage and in a way which does not cause any
damage to the specimen, which can in turn result in failure of the specimen in the grips.
The grips shall be fixed to the loading system in such a way that the load is applied to
the specimen without any eccentricity, i.e. by using a universal joint or spherical
seating.
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ISO 13431:1999(E)
5.2.3 Loading system
The loading frame shall be stiff enough to support the loads without apparent
deformation.
The loading frame shall be insulated from vibrations from outside sources.
The loading frame shall not be susceptible to the disturbance caused by the failure of
other specimens in the frame, in adjacent frames or by any other means.
Thetensilecreeploadshallbeconstantwithin±1%.
The tensile creep load may be applied using weights acting directly or through a
system of levers, or by the use of mechanical, hydraulic or pneumatic systems. The
loading system shall be calibrated before each test to demonstrate that the required
load is being applied to the specimen.
NOTE: Special attention may be needed to ensure that the tensile creep load is
constant when using loading systems other than dead loads, e.g. the angle of
lever systems should be kept nearly constant to ensure that the applied creep
load remains within the accuracy specified.
The loading system shall be capable of applying the preload to the specimen.
The loading system shall allow the specimen to be loaded smoothly, such that the full
tensile creep load is applied in not more than 60 s.
5.2.4 Strain measuring system
The change in the gauge length or strain, shall be measured between two parallel lines
across the full width of the specimen or between two points on the central axis of the
specimen in the loaded direction.
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 13431
Première édition
1999-08-01
Géotextiles et produits apparentés —
Déterminationducomportementaufluage
en traction et de la rupture au fluage en
traction —
Geotextiles and geotextile-related products — Determination of tensile
creep and creep rupture behaviour
Numéro de référence
ISO 13431:1999(F)
©
ISO 1999
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ISO 13431:1999(F)
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ISO 13431:1999(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 (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 3.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour
vote. Leur publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités
membres votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments de la présente Norme internationale 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.
La Norme internationale ISO 13431 a été élaborée par le Comité européen de normalisation (CEN) en
collaboration avec le comité technique ISO/TC 38, Textiles, sous-comité SC 21, Géotextiles, conformément à
l’Accord de coopération technique entre l’ISO et le CEN (Accord de Vienne).
Tout au long du texte de la présente norme, lire «…la présente norme européenne…» avec le sens de «…la
présente Norme internationale…».
L'annexe ZZ fournit une liste des Normes internationales et européennes correspondantes pour lesquelles des
équivalents ne sont pas donnés dans le texte.
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ISO 13431:1999(F)
Avant-propos
Le texte de l’EN ISO 13431:1999 a été élaboré par le Comité Technique CEN/TC 189 "Géotextiles
et produits apparentés" dont le secrétariat est tenu par l'IBN, en collaboration avec le Comité
TechniqueISO/TC 38"Textiles".
Cette norme européenne devra recevoir le statut de norme nationale, soit par publication d'un
texte identique, soit par entérinement, au plus tard en février 2000, et toutes les normes nationales
en contradiction devront être retirées au plus tard en février 2000.
Selon le Règlement Intérieur du CEN/CENELEC, les instituts de normalisation nationaux des pays
suivants sont tenus de mettre cette norme européenne 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.
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ISO 13431:1999(F)
1 Domaine d'application
La présente norme européenne prescrit une méthode de détermination du comportement au
fluage en traction et de rupture au fluage en traction des géotextiles et produits apparentés sans
confinement de l'éprouvette.
L'utilisation de cette norme est limitée aux produits et applications pour lesquels le risque
d'effondrement d'une structure suite à une rupture prématurée ou à une variation de la courbe
déformation/temps du renforcement sous charge constante est d'une importance capitale.
Etant donné que l'essai est réalisé sur une longue période de temps et que le mode opératoire est
complexe, il est par conséquent recommandé de ne pas considérer l'essai comme un essai de
routine pour le contrôle de la qualité. Les résultats de l'essai peuvent ne pas être représentatifs de
la performance des produits lorsqu'ils sont soumis aux pressions du sol.
2 Références normatives
Cette norme européenne comporte par référence datée ou non datée des dispositions d'autres
publications. 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.
EN 963 Géotextiles et produits apparentés - Echantillonnage et
préparation des éprouvettes
EN ISO 10319 Géotextiles - Essai de traction des bandes larges
(ISO 10319:1993)
ISO 554 Atmosphères normales des conditionnement et/ou d'essai -
Spécifications
3 Définitions
Pour les besoins de la présente norme européenne, les définitions suivantes s'appliquent :
3.1 résistance à la traction : Charge maximale par unité de largeur, exprimée en kilonewtons par
mètre, développée dans un matériau spécifique soumis à une force de traction extérieure,
mesurée conformément à l’EN ISO 10319.
3.2 préchargement : Force, exprimée en kilonewtons par mètre, égale à 1 % de la résistance à la
traction, mais pas supérieure à 10 % de la charge de fluage en traction, appliquée à l'éprouvette
afin de déterminer la longueur d'essai et la déformation zéro dans des conditions de
reproductibilité.
3.3 longueur d'essai nominale : Distance initiale entre deux points de référence situés sur
l'éprouvette parallèlement à la charge exercée avant l'application du préchargement. La longueur
d'essai nominale devrait être fixée de manière à se trouver complètement à l'extérieur des
dispositifs de fixation. La longueur d'essai doit être représentative de l'éprouvette, par exemple
pour les grilles, la longueur d'essai devrait comprendre un nombre entier de mailles ou de barres.
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ISO 13431:1999(F)
3.4 largeur technique représentative (TRW : technically representative width, en anglais) :
Petite largeur présentant toutes les caractéristiques de résistance et de déformation à la traction
par unité de largeur, à ± 5% pour la résistance à la traction et à ± 20% pour la déformation sous la
charge maximale, des valeurs mesurées conformément à l'EN ISO 10319 dans des conditions
d'essai identiques.
3.5 déformation par fluage en traction : Variation dans le temps de la déformation à la traction
d'une éprouvette soumise à une charge de traction constante.
3.6 rupture au fluage en traction : Rupture à la traction d'une éprouvette soumise à une charge
de traction constante qui est inférieure à la résistance à la traction.
NOTE: Pour certains matériaux la rupture au fluage en traction est précédée par une vitesse
de déformation accrue.
3.7 chargedefluage entraction : Charge constante de traction statique par unité de largeur, en
kilonewtons par mètre, appliquée à une éprouvette.
NOTE : La charge de fluage en traction est généralement exprimée en pourcentage de la
résistance à la traction de l'éprouvette. La charge de fluage inclut le préchargement et, s'il y
a lieu, la charge générée par le dispositif de traction.
3.8 durée de charge : Durée, en secondes, nécessaire pour appliquer la totalité de la charge de
fluage en traction.
3.9 temps de fluage : Temps compté à partir de la fin de la durée de charge.
3.10 temps à la rupture au fluage : Temps compté à partir de la fin de la durée de charge jusqu'à
la rupture de l'éprouvette.
3.11 déformation initiale : Modification de la longueur d'essai (déformation), exprimée en
pourcentage, mesurée sur l' éprouvette (60 ± 5) s après la durée de charge.
3.12 striction latérale : Diminution de la largeur de l'éprouvette, au cours de l'essai, mesurée au
centre de la longueur d'essai et exprimée en pourcentage de la largeur de l'éprouvette sous
application du préchargement (voir figure 2).
4 Eprouvettes
4.1 Echantillonnage
Prélever et préparer les éprouvettes conformément à l'EN 963.
4.2 Nombre d'éprouvettes
Pour la détermination du comportement au fluage en traction (voir l’article 5), prélever quatre
éprouvettes dans l'échantillon pour essai.
Pour la détermination de la rupture au fluage en traction (voir l’article 6), prélever douze
éprouvettes dans l'échantillon pour essai.
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ISO 13431:1999(F)
4.3 Dimensions des éprouvettes
4.3.1 La taille des éprouvettes doit :
- être appropriée aux dimensions de l'appareillage utilisé ;
- correspondre à l'exactitude de l'équipement de mesurage utilisé ;
- être conforme à la largeur technique représentative ;
- permettre l'établissement de la longueur d'essai minimale entre les mâchoires de manière à
ménager une distance supérieure ou égale à 20 mm entre chacune des repères de la longueur
d'essai de l'éprouvette et les mâchoires.
4.3.2 La longueur d'essai minimale des éprouvettes doit (figure 1) :
- ne pas être inférieure à 200 mm ;
- pour les géogrilles, comporter au moins deux mailles entières ;
- pour tous les échantillons, permettre le mesurage de la longueur d'essai à une précision de
±0,1 %.
4.3.3 La largeur des éprouvettes doit être :
- pour les éprouvettes présentant une striction latérale significative (� 10 %), lors de l'essai
effectué conformément a l’EN ISO10319: 200 mm (voir figure 2);
- pour les géogrilles, pas moins de trois barres entières;
- pour tous les autres matériaux: une largeur technique représentative.
NOTE : La taille des éprouvettes a une influence majeure sur la faisabilité et l'exactitude de
l'essai. Les charges nécessaires dépendent de la largeur de l'éprouvette .
4.4 Conditionnement
Conditionner les éprouvettes dans l'atmosphère normalisée pour les essais définie dans l'ISO 554,
jusqu'à ce que la variation de la masse entre deux pesées successives effectuées à des intervalles
d’au moins 2 h, ne dépasse pas 0,25 % de la masse des éprouvettes.
Les essais doivent être effectués dans la même atmosphère.
NOTE : Le conditionnement et/ou les essais à une humidité relative spécifiée peuvent ne pas
être effectués s'il peut être démontré que les résultats ne sont pas affectés. Etant donné que
ces essais sont réalisés sur une période de 1000 h, l'absence de vérification de l'humidité
devrait être justifiée expérimentalement par des essais effectués sur des échantillons
similaires du même polymère et sur une période similaire.
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ISO 13431:1999(F)
5 Détermination du comportement au fluage en traction
5.1 Principe
Les éprouvettes sont soumises à une force statique constante, dans des conditions constantes de
température et d'humidité.
La charge est répartie uniformément sur la largeur de l'éprouvette.
L'allongement de l'éprouvette est enregistré en continu ou est mesuré à des intervalles de temps
spécifiques. La charge est maintenue pendant 1000 h pour l'essai de référence. Si l'éprouvette se
rompt avant la fin de la période des 1000 h, le temps à la rupture est enregistré.
Il est nécessaire de commencer par soumettre à essai des éprouvettes de l'échantillon
conformément à l’EN ISO 10319 pour la détermination de la résistance à la traction et le TRW.
5.2 Appareillage
5.2.1 Général
Un schéma d'un équipement approprié est illustré aux figures 3 et 4.
L'appareillage doit être composé d'un dispositif permettant de brider l'éprouvette sans glissement,
d'un dispositif d'application de chargement et d'un système de mesurage du changement de la
longueur d'essai dans le temps.
5.2.2 Mâchoires
Les mâchoires doivent être suffisamment larges pour maintenir fermement l'éprouvette sur toute la
largeur. Les mâchoires doivent maintenir les éprouvettes sans glissement ni détérioration qui peut
entraîner une rupture de l'éprouvette dans les mâchoires.
Les mâchoires doivent être montées dans le dispositif de chargement de manière à ce que la
charge soit appliquée à l'éprouvette sans excentricité, c'est-à-dire au moyen d'un assemblage
universel ou d'une rotule.
La distance entre les repères de la longueur d'essai et chacune des mâchoires ne doit pas être
inférieure à 20 mm.
5.2.3 Dispositif de chargement
Le bâti du dispositif de chargement doit être suffisamment rigide pour supporter les charges sans
déformation apparente.
Le bâti doit être protégé des vibrations provenant de sources extérieures.
Le bâti ne doit pas être susceptible aux perturbations provoquées par la rupture des autres
éprouvettes du bâti, des éprouvettes des bâtis adjacents ou à d'autres types de perturbation.
La charge de fluage en traction doit être constante à ± 1 %.
4 © ISO 1999 – Tous droits réservés
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ISO 13431:1999(F)
La charge de fluage en traction peut être exercée à l'aide de poids, dont l'action est directe, ou par
l'intermédiaire d'un système de leviers, ou bien à l'aide de systèmes mécaniques, hydrauliques ou
pneumatiques. Le dispositif de chargement doit être étalonné avant chaque essai pour vérifier que
la charge requise est appliquée à l'éprouvette.
NOTE : La plus grande attention s'impose pour s'assurer que la charge de fluage en traction
reste constante lorsque des dispositifs de chargement autres que des poids morts sont
utilisés, par exemple il y a lieu de tenir l'angle des systèmes à levier quasiment constant pour
garantir que la charge de fluage en traction appliquée reste dans l'exactitude spécifiée.
Le dispositif de chargement doit être capable d'appliquer le préchargement à l'éprouvette.
Le dispositif de chargement doit permettre une application de la charge de fluage en traction sans
à-coups et application entière de la charge en 60 s au maximum.
5.2.4 Système de mesurage de la déformation
Le changement de la longueur d'essai ou la déformation doit être mesurée entre deux lignes
parallèles sur la largeur totale de l'éprouvette ou entre deux points de l'axe centr
...
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