Cathodic protection of steel in concrete

ISO 12696:2011 specifies performance requirements for cathodic protection of steel in cement-based concrete, in both new and existing structures. It covers building and civil engineering structures, including normal reinforcement and prestressed reinforcement embedded in the concrete. It is applicable to uncoated steel reinforcement and to organic-coated steel reinforcement. ISO 12696:2011 applies to steel embedded in atmospherically exposed, buried, immersed and tidal elements of buildings or structures.

Protection cathodique de l'acier dans le béton

L'ISO 12696:2012 spécifie les exigences de performance pour la protection cathodique de l'acier dans le béton à base de ciment, pour les structures nouvelles comme pour les structures existantes. Elle traite des bâtiments et des ouvrages d'art, y compris les armatures et les précontraintes noyées dans le béton. Elle s'applique aux armatures en acier non revêtu et aux armatures en acier recouvert par un revêtement organique. L'ISO 12696:2012 s'applique à l'acier noyé dans des éléments de bâtiments ou de structures qui sont exposés à l'atmosphère, enterrés, immergés ou soumis à la marée.

General Information

Status
Withdrawn
Publication Date
29-Jan-2012
Withdrawal Date
29-Jan-2012
Current Stage
9599 - Withdrawal of International Standard
Start Date
29-Nov-2016
Completion Date
29-Nov-2016
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ISO 12696:2012 - Cathodic protection of steel in concrete
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ISO 12696:2012 - Protection cathodique de l'acier dans le béton
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Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 12696
First edition
2012-02-01
Cathodic protection of steel in concrete
Protection cathodique de l’acier dans le béton
Reference number
ISO 12696:2012(E)
ISO 2012
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 12696:2012(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2012

All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means,

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Published in Switzerland
ii © ISO 2012 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 12696:2012(E)
Contents Page

Foreword ............................................................................................................................................................................. v

Introduction .......................................................................................................................................................................vi

1 Scope ...................................................................................................................................................................... 1

2 Normative references ......................................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions ......................................................................................................................................... 2

4 General ................................................................................................................................................................... 2

4.1 Quality management systems ......................................................................................................................... 2

4.2 Personnel ............................................................................................................................................................... 3

4.3 Design ..................................................................................................................................................................... 3

5 Structure assessment and repair .................................................................................................................... 3

5.1 General ................................................................................................................................................................... 3

5.2 Records .................................................................................................................................................................. 3

5.3 Visual inspection and delamination survey ................................................................................................. 4

5.4 Chloride analysis ................................................................................................................................................. 4

5.5 Carbonation depth measurement ................................................................................................................... 4

5.6 Concrete cover and reinforcement location ................................................................................................ 4

5.7 Reinforcement electrical continuity ............................................................................................................... 4

5.8 Steel/concrete potential ..................................................................................................................................... 5

5.9 Concrete electrical resistivity .......................................................................................................................... 5

5.10 Repair ..................................................................................................................................................................... 5

5.11 Cementitious overlay ......................................................................................................................................... 6

5.12 New structures ..................................................................................................................................................... 6

6 Cathodic protection system components .................................................................................................... 7

6.1 General ................................................................................................................................................................... 7

6.2 Anode systems .................................................................................................................................................... 7

6.3 Monitoring sensors ...........................................................................................................................................12

6.4 Monitoring instrumentation ............................................................................................................................14

6.5 Data management system ...............................................................................................................................15

6.6 D.C. cables ..........................................................................................................................................................16

6.7 Junction boxes ...................................................................................................................................................17

6.8 Power supplies ...................................................................................................................................................17

6.9 Transformer-rectifiers ......................................................................................................................................17

7 Installation procedures ....................................................................................................................................19

7.1 Electrical continuity ..........................................................................................................................................19

7.2 Performance monitoring system ...................................................................................................................19

7.3 Connections to steel in concrete ..................................................................................................................20

7.4 Concrete repairs associated with the cathodic protection components ...........................................20

7.5 Surface preparation for anode installation .................................................................................................20

7.6 Anode installation .............................................................................................................................................21

7.7 Connections to the anode system ................................................................................................................21

7.8 Anode overlay, surface sealant or decorative coating application ......................................................21

7.9 Electrical installation ........................................................................................................................................22

7.10 Testing during installation ..............................................................................................................................22

8 Commissioning ..................................................................................................................................................23

8.1 Visual inspection ...............................................................................................................................................23

8.2 Pre-energizing measurements .......................................................................................................................23

8.3 Initial energizing of impressed current systems ......................................................................................23

8.4 Initial adjustment of impressed current systems .....................................................................................24

8.5 Initial performance assessment ....................................................................................................................24

8.6 Criteria of protection: Interpretation of performance assessment data .............................................25

8.7 Adjustment of protection current for impressed current systems ......................................................26

© ISO 2012 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 12696:2012(E)

9 System records and documentation ............................................................................................................26

9.1 Quality and test records ..................................................................................................................................26

9.2 Installation and commissioning report .......................................................................................................27

9.3 Operation and maintenance manual ............................................................................................................27

10 Operation and maintenance ...........................................................................................................................28

10.1 Intervals and procedures ................................................................................................................................28

10.2 System review ....................................................................................................................................................29

10.3 System review report .......................................................................................................................................29

Annex A (informative) Principles of cathodic protection and its application to steel in concrete .............30

Annex B (informative) Design process .......................................................................................................................36

Annex C (informative) Notes on anode systems ......................................................................................................39

Bibliography .....................................................................................................................................................................44

iv © ISO 2012 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 12696:2012(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 2.

The main task of technical committees is to prepare International Standards. 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 the member bodies casting a vote.

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.

ISO 12696 was prepared by the European Committee for Standardization (CEN) Technical Committee

CEN/TC 219, Cathodic protection, in collaboration with Technical Committee ISO/TC 156, Corrosion of metals and

alloys in accordance with the Agreement on technical cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).

This first edition cancels and replaces EN 12696:2000, which has been technically revised.

© ISO 2012 – All rights reserved v
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ISO 12696:2012(E)
Introduction

This International Standard applies to cathodic protection of steel in concrete, with the concrete atmospherically

exposed, buried or immersed.

Because the criteria of protection for steel in buried or immersed concrete are those applicable to cathodic

protection of steel in atmospherically exposed concrete, this revision of EN 12696:2000 incorporates cathodic

protection of steel in buried and immersed concrete. The provision of cathodic protection current can often

be more economically provided to steel in buried and immersed concrete by using buried or immersed anode

systems detailed in International Standards for buried and immersed steel structures, rather than the anode

systems that are suitable for applications to steel in atmospherically exposed concrete. Therefore reference

is made to other International Standards in this respect whilst the cathodic protection performance criteria for

steel in concrete are defined in this International Standard for all exposures.

There are other electrochemical treatments intended to provide corrosion control for steel in concrete. These

techniques include re-alkalisation and chloride extraction and are not incorporated into this International

[7] [27]
Standard. CEN/TS 14038-1:2004 and CEN/TS 14038-2:2011 have been published.

Cathodic protection of steel in concrete is a technique that has been demonstrated to be successful in appropriate

applications in providing cost effective long-term corrosion control for steel in concrete. It is a technique that

requires specific design calculations and definition of installation procedures in order to be successfully

implemented. This International Standard does not represent a design code for cathodic protection of steel in

concrete but represents a performance standard for which it is anticipated, in order to comply with this standard,

a detailed design and specification for materials, installation, commissioning and operation will be prepared.

vi © ISO 2012 – All rights reserved
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 12696:2012(E)
Cathodic protection of steel in concrete
1 Scope

This International Standard specifies performance requirements for cathodic protection of steel in cement-

based concrete, in both new and existing structures. It covers building and civil engineering structures, including

normal reinforcement and prestressed reinforcement embedded in the concrete. It is applicable to uncoated

steel reinforcement and to organic-coated steel reinforcement.

This International Standard applies to steel embedded in atmospherically exposed, buried, immersed and tidal

elements of buildings or structures.

NOTE 1 Annex A gives guidance on the principles of cathodic protection and its application to steel in concrete.

NOTE 2 This International Standard, whilst not specifically intended to address cathodic protection of steel in any

electrolyte except concrete, may be applied to cathodic protection of steel in other cementitious materials such as are

found, for example, in early 20th century steel-framed masonry, brick and terracotta clad buildings. In such applications,

additional considerations specific to these structures are required in respect of design, materials and installation of cathodic

protection; however, the requirements of this International Standard may be applied to these systems.

2 Normative references

The following referenced documents are indispensable for the application 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 8044, Corrosion of metals and alloys — Basic terms and definitions
ISO 13174, Cathodic protection for harbour installations

EN 1504 (all parts), Products and systems for the protection and repair of concrete structures — Definitions,

requirements, quality control and evaluation of conformity

EN 12954, Cathodic protection of buried or immersed metallic structures — General principles and application

for pipelines

EN 14629, Products and systems for the protection and repair of concrete structures — Test methods —

Determination of chloride content in hardened concrete

EN 14630, Products and systems for the protection and repair of concrete structures — Test methods —

Determination of carbonation depth in hardened concrete by the phenolphthalein method

EN 15257, Cathodic protection — Competence levels and certification of cathodic protection personnel

IEC 60502-1, Power cables with extruded insulation and their accessories for rated voltages from 1 kV (U = 1,2 kV)

to 30 kV (U = 36 kV) — Part 1: Cables for rated voltages of 1 kV (U = 1,2 kV) and 3 kV (U = 3,6 kV)

m m m
IEC 60529, Degrees of protection provided by enclosures (IP Code)

IEC 61140, Protection against electric shock — Common aspects for installation and equipment

IEC 61558-1, Safety of power transformers, power supplies, reactors and similar products — Part 1: General

requirements and tests

IEC 61558-2-1, Safety of power transformers, power supplies, reactors and similar products — Part 2-1:

Particular requirements and tests for separating transformers and power supplies incorporating separating

transformers for general applications
© ISO 2012 – All rights reserved 1
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ISO 12696:2012(E)

IEC 61558-2-2, Safety of power transformers, power supplies, reactors and similar products — Part 2-2:

Particular requirements and tests for control transformers and power supplies incorporating control transformers

IEC 61558-2-4, Safety of transformers, reactors, power supply units and similar products for supply voltages

up to 1 100 V — Part 2-4: Particular requirements and tests for isolating transformers and power supply units

incorporating isolating transformers

IEC 61558-2-13, Safety of transformers, reactors, power supply units and similar products for supply voltages

up to 1 100 V — Part 2-13: Particular requirements and tests for auto transformers and power supply units

incorporating auto transformers

IEC 61558-2-16, Safety of transformers, reactors, power supply units and similar products for voltages up to

1 100 V — Part 2-16: Particular requirements and tests for switch mode power supply units and transformers

for switch mode power supply units

IEC 62262, Degrees of protection provided by enclosures for electrical equipment against external mechanical

impacts (IK code)
3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 8044 and EN 1504 and the following apply.

3.1
zone
part of a cathodic protection system

NOTE Anode systems may be divided into separate zones to supply current to a fully continuous reinforcement mesh.

Alternatively, a single anode zone may supply current to separate, electrically isolated, zones within the reinforcement

system. Zones may comprise an individual anode zone for each reinforcement zone or exposure condition. As the current

provision to each of the zones in each of these alternatives can be separately measured, all of them are generically called

“cathodic protection zones” and specifically “anode zones” or “cathode zones”.
3.2
humectant
hygroscopic material, i.e. a substance that promotes the retention of moisture

NOTE It may be applied to the surface of a galvanic anode to keep the concrete-anode interface moist.

4 General
4.1 Quality management systems

The design, the installation, the energizing, the commissioning, and the long-term operation of all of the

elements of cathodic protection systems for steel in concrete shall be fully documented.

NOTE ISO 9000 constitutes a suitable Quality Management Systems Standard which may be utilized.

Each element of the work shall be undertaken in accordance with a fully documented quality plan.

Each stage of the design shall be checked and the checking shall be documented.

Each stage of the installation, energizing, commissioning and operation shall be the subject of appropriate

visual, mechanical and/or electrical testing, and all testing shall be documented.

All test instrumentation shall have valid calibration certificates traceable to national or European Standards

concerning calibration.
The documentation shall constitute part of the permanent records for the works.
2 © ISO 2012 – All rights reserved
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ISO 12696:2012(E)
4.2 Personnel

Each aspect of the cathodic protection system design, installation, testing of the installation, energizing,

commissioning and long-term operational control shall be under the supervision of personnel with appropriate

qualifications, training, expertise and experience in the particular element of the work for which they are responsible.

NOTE Cathodic protection of steel in concrete is a specialist multidiscipline activity. Expertise is required in the fields

of electrochemistry, concrete technology, civil and/or structural engineering and cathodic protection engineering.

Personnel who undertake the design, supervision of installation, commissioning, supervision of operation,

measurements, monitoring and supervision of maintenance of cathodic protection systems shall have the

appropriate level of competence for the tasks undertaken. EN 15257 specifies a suitable method which may be

utilized for assessing the competence of cathodic protection personnel.

The competence of cathodic protection personnel to the appropriate level for tasks undertaken should be

demonstrated by certification in accordance with EN 15257 or by another equivalent prequalification procedure.

4.3 Design

This International Standard does not represent a design code but is a performance standard.

Cathodic protection systems for steel in concrete shall be the subject of detailed design.

The design shall, as a minimum, include the following:
a) detailed calculations;
b) detailed installation drawings;
c) detailed material and equipment specifications;

d) detailed method statements or specifications for installation, testing, energizing, commissioning and operation;

e) structures containing prestressing shall be assessed for their susceptibility to hydrogen embrittlement and

for risk of stray currents.
NOTE Annex B lists items that should be considered in the detailed design.
5 Structure assessment and repair
5.1 General
For cathodic protection (or cathodic prevention) of new structures, see 5.12.

The assessment of an existing structure, including its material condition, its structural integrity, and whether

and how to repair it, shall be performed in accordance with EN 1504.

When cathodic protection is proposed as the repair/protection method, or part of it, for a structure, additional

investigation shall be undertaken in order to
a) confirm the suitability of cathodic protection, and
b) provide system-design input information. See Annex B.

These investigations shall include, but shall not be limited to, those in 5.2 to 5.10.

5.2 Records

All available drawings, specifications, records and notes shall be reviewed to assess the location, quantity,

nature (e.g. normal, galvanized, epoxy-coated, prestressed) and continuity of the reinforcement and any

additional steel, the constituents and quality of the concrete.
© ISO 2012 – All rights reserved 3
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ISO 12696:2012(E)

The available information shall be confirmed and supplemented by site survey and laboratory tests, as specified

in 5.3 to 5.8.
5.3 Visual inspection and delamination survey

Visual survey data shall be collected to ascertain the type, causes and extent of defects, and any features

of the structure or its surrounding environment, which could influence the application and effectiveness of

cathodic protection. Areas which have been previously repaired, and the repair methods and materials, shall

be identified.

All areas of the structure which require to be cathodically protected shall be checked for delamination of the

concrete cover.

Defects, such as cracks, honeycombing, or poor construction joints, which could permit significant water

penetration, and which could in turn impair the effectiveness or durability of the cathodic protection system,

shall be recorded.

Where necessary, the inspection and survey of buried or immersed elements will be facilitated by excavation

and or cofferdams.
5.4 Chloride analysis

If required, values and distributions of the chloride content of the concrete shall be determined in accordance

with EN 14629.
5.5 Carbonation depth measurement

If required, distribution of carbonation depths shall be measured in accordance with EN 14630.

5.6 Concrete cover and reinforcement location

Concrete cover distribution and embedded steel and reinforcement size and position measurements shall be

carried out in order to assess whether the anode/cathode spacing will be adequate for the particular anode

system envisaged, and to identify dense regions of steel or reinforcement which may require high current density.

Shielding of the steel to be protected, caused by embedded metal meshes, metal fibres or plates, plastic sheets

or non-conductive repair materials, which could impair the efficiency of cathodic protection, shall be assessed.

Possible short-circuits between reinforcing steel and impressed current anodes shall be assessed.

For buried or immersed structures or zones, the concrete cover may be less significant if the anode system is

to comprise anodes buried or immersed and located some distance from the structure.

5.7 Reinforcement electrical continuity

Drawings of reinforcement and other steel elements shall be checked for continuity which shall then be proven

on site by measuring the electrical resistance and/or potential difference between bars in locations remote

from each other across the structure. Testing shall be as specified in 7.1 for the purpose of confirming cathodic

protection feasibility and providing design information. This shall include at least an assessment of the following

on a representative basis:

a) electrical continuity between elements of the structure within each zone of the cathodic protection system;

b) electrical continuity of reinforcement within elements of the structure;

c) electrical continuity of metallic items, other than reinforcement, to the reinforcement itself.

At the subsequent repair and installation stage, reinforcement and other steel electrical continuity shall be

further checked in accordance with the methods, and to the extent specified in 7.1.

4 © ISO 2012 – All rights reserved
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ISO 12696:2012(E)
5.8 Steel/concrete potential

Representative areas, both damaged and apparently undamaged, shall be surveyed for reinforcement/steel

corrosion activity, using portable reference electrodes conforming to 6.3.2. Measurements shall be taken,

preferably on an orthogonal grid, at a maximum spacing of 500 mm.

NOTE 1 It is not necessary to carry out a steel/concrete potential survey of the entire structure. It is appropriate to

survey, in more detail, those areas where reference electrodes are planned to be permanently installed, in order to place

them in most anodic and other suitable locations.

Continuity of the reinforcement and steel within any steel/concrete potential survey area is essential and shall

be checked, using the method in 7.1 before the steel/concrete potential survey.

Measurements in any areas identified as delaminated, in the survey specified in 5.3, should be interpreted

with caution, because delamination can produce readings inconsistent with the level of corrosion of the

reinforcement or other embedded steel.
[8] [9] [10]

NOTE 2 ASTM C876 , RILEM TC 154 report (2003) and Concrete Society Technical Report 60 provide guidance

with respect to steel/concrete potential measurements and interpretation.
5.9 Concrete electrical resistivity

The impact of variations in concrete resistivity on the cathodic protection system shall be considered. There

is no firm guidance on limits of electrical resistivity with respect to cathodic protection, but the designer shall

consider whether full protection can be achieved where required for the ranges and absolute values of concrete

resistivity found on the structure.
[11] [10]

NOTE RILEM TC 154 Report (2000) and Concrete Society Technical Report 60 provide guidance with respect

to concrete electrical resistivity measurements and interpretation.
5.10 Repair
5.10.1 General

All operations comprising repair shall be performed in accordance with EN 1504, except where stated otherwise

in this subclause.

NOTE Installation of cathodic protection to an existing structure may be associated with other forms of repair work,

such as strengthening, patching or coating, as determined in accordance with EN 1504. In this subclause, the term “repair”

signifies reinstatement of the damaged
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 12696
Première édition
2012-02-01
Protection cathodique de l’acier dans le
béton
Cathodic protection of steel in concrete
Numéro de référence
ISO 12696:2012(F)
ISO 2012
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 12696:2012(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2012

Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous

quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord écrit

de l’ISO à l’adresse ci-après ou du comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.

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Publié en Suisse
ii © ISO 2012 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 12696:2012(F)
Sommaire Page

Avant-propos ...................................................................................................................................................................... v

Introduction .......................................................................................................................................................................vi

1 Domaine d’application ....................................................................................................................................... 1

2 Références normatives ...................................................................................................................................... 1

3 Termes et définitions .......................................................................................................................................... 2

4 Généralités ............................................................................................................................................................ 2

4.1 Systèmes de management de la qualité ....................................................................................................... 2

4.2 Personnel ............................................................................................................................................................... 3

4.3 Conception ............................................................................................................................................................ 3

5 Évaluation et réparation de la structure ........................................................................................................ 3

5.1 Généralités ............................................................................................................................................................ 3

5.2 Enregistrements .................................................................................................................................................. 4

5.3 Examen visuel et recherche de délamination .............................................................................................. 4

5.4 Analyse des chlorures ....................................................................................................................................... 4

5.5 Mesurage de la profondeur de carbonatation ............................................................................................. 4

5.6 Enrobage et localisation des armatures ....................................................................................................... 4

5.7 Continuité électrique des armatures .............................................................................................................. 5

5.8 Potentiel acier/béton ........................................................................................................................................... 5

5.9 Résistivité électrique du béton ........................................................................................................................ 5

5.10 Réparation ............................................................................................................................................................. 6

5.11 Couche de recouvrement à base de ciment ................................................................................................. 7

5.12 Structures neuves ............................................................................................................................................... 7

6 Composants de l’installation de protection cathodique ........................................................................... 8

6.1 Généralités ............................................................................................................................................................ 8

6.2 Ensembles anodiques ........................................................................................................................................ 8

6.3 Capteurs de surveillance .................................................................................................................................14

6.4 Instrumentation de surveillance ....................................................................................................................16

6.5 Système de gestion de données ...................................................................................................................17

6.6 Câbles à courant continu ................................................................................................................................18

6.7 Boîtiers de jonction ...........................................................................................................................................19

6.8 Alimentations électriques ...............................................................................................................................19

6.9 Transformateurs-redresseurs ........................................................................................................................19

7 Modes opératoires de mise en place ...........................................................................................................21

7.1 Continuité électrique ........................................................................................................................................21

7.2 Système de surveillance de la performance ..............................................................................................21

7.3 Connexions avec l’acier dans le béton .......................................................................................................22

7.4 Réparations du béton associées aux composants de protection cathodique .................................22

7.5 Préparation des surfaces pour l’installation des anodes .......................................................................23

7.6 Installation des anodes ....................................................................................................................................23

7.7 Connexions à l’ensemble anodique .............................................................................................................23

7.8 Recouvrement de l’anode, application d’un matériau d’étanchéité de surface ou d’un

revêtement décoratif .........................................................................................................................................24

7.9 Installation électrique .......................................................................................................................................24

7.10 Essais en cours d’installation ........................................................................................................................25

8 Mise en service ..................................................................................................................................................25

8.1 Examen visuel ....................................................................................................................................................25

8.2 Mesurages avant mise sous tension ...........................................................................................................26

8.3 Mise sous tension initiale des systèmes à courant imposé ..................................................................26

8.4 Réglage initial des systèmes à courant imposé .......................................................................................27

8.5 Évaluation de la performance initiale ..........................................................................................................27

8.6 Critères de protection: interprétation de l’évaluation de la performance ..........................................28

8.7 Réglage de la sortie de courant pour les systèmes à courant imposé ..............................................29

© ISO 2012 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 12696:2012(F)

9 Enregistrement et documentation de l’installation ..................................................................................30

9.1 Enregistrements qualité et enregistrements d’essai ...............................................................................30

9.2 Rapport de mise en place et de mise en service ......................................................................................30

9.3 Manuel de fonctionnement et de maintenance .........................................................................................30

10 Exploitation et maintenance ..........................................................................................................................31

10.1 Périodicité et modes opératoires ..................................................................................................................31

10.2 Suivi de l’installation ........................................................................................................................................32

10.3 Rapport de suivi de l’installation ..................................................................................................................32

Annexe A (informative) Principes de la protection cathodique et son application à l’acier dans

le béton .................................................................................................................................................................33

Annexe B (informative) Procédé de conception .......................................................................................................39

Annexe C (informative) Notes sur les ensembles anodiques ...............................................................................43

Bibliographie ....................................................................................................................................................................48

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ISO 12696:2012(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 2.

La tâche principale des comités techniques est d’élaborer les Normes internationales. 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 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.

L’ISO 12696 a été élaborée par le comité technique CEN/TC 219, Protection cathodique, du Comité européen

de normalisation (CEN) en collaboration avec le comité technique ISO/TC 156, Corrosion des métaux et

alliages, conformément à l’Accord de coopération technique entre l’ISO et le CEN (Accord de Vienne).

Cette première édition annule et remplace l’EN 12696:2000 qui a fait l’objet d’une révision technique.

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ISO 12696:2012(F)
Introduction

La présente Norme internationale s’applique à la protection cathodique de l’acier dans le béton, le béton étant

exposé à l’atmosphère, enterré ou immergé.

Les critères de protection cathodique de l’acier dans le béton enterré ou immergé étant ceux applicables à la

protection cathodique de l’acier dans le béton exposé à l’atmosphère, la présente révision de l’EN 12696:2000

intègre donc la protection cathodique de l’acier dans le béton enterré et le béton immergé. Pour la fourniture du

courant de protection cathodique de l’acier dans le béton enterré ou immergé, il est souvent plus économique

d’utiliser des ensembles anodiques enterrés ou immergés dont le détail est donné dans les Normes

internationales pour les structures d’acier enterrées et immergées plutôt que les ensembles anodiques qui sont

adaptés aux applications de l’acier dans le béton exposé à l’atmosphère. Par conséquent, il est fait référence à

cet égard à d’autres Normes internationales tandis que les critères de performance de la protection cathodique

pour l’acier dans le béton sont définis dans la présente Norme internationale pour tous les types d’expositions.

Il existe d’autres traitements électrochimiques ayant pour objet la maîtrise de la corrosion sur l’acier dans le

béton, comme la ré-alcalinisation et l’extraction des chlorures, qui ne sont pas traitées dans la présente Norme

[7] [27]
internationale. Les CEN/TS 14038-1:2004 et CEN/TS 14038-2:2011 ont été publiées.

La protection cathodique de l’acier dans le béton est une technique qui s’est révélée satisfaisante pour des

applications appropriées en assurant à long terme et économiquement la maîtrise de la corrosion de l’acier

dans le béton. La mise en œuvre satisfaisante de cette technique nécessite des calculs de conception et une

définition des procédures d’installation spécifiques. La présente Norme internationale ne constitue pas un code

de conception de la protection cathodique de l’acier dans le béton, mais représente une norme de performance

dans laquelle il est prévu, afin d’assurer la conformité avec celle-ci, la préparation d’une conception détaillée et

des spécifications concernant les matériaux, l’installation, la mise en service et l’exploitation.

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NORME INTERNATIONALE ISO 12696:2012(F)
Protection cathodique de l’acier dans le béton
1 Domaine d’application

La présente Norme internationale spécifie les exigences de performance pour la protection cathodique de l’acier

dans le béton à base de ciment, pour les structures nouvelles comme pour les structures existantes. Elle traite

des bâtiments et des ouvrages d’art, y compris les armatures et les précontraintes noyées dans le béton. Elle

s’applique aux armatures en acier non revêtu et aux armatures en acier recouvert par un revêtement organique.

La présente Norme internationale s’applique à l’acier noyé dans des éléments de bâtiments ou de structures

qui sont exposés à l’atmosphère, enterrés, immergés ou soumis à la marée.

NOTE 1 L’Annexe A fournit des lignes directrices relatives aux principes de la protection cathodique et à son application

à l’acier dans le béton.

NOTE 2 Bien qu’elle ne soit pas spécifiquement destinée à traiter de la protection cathodique de l’acier dans n’importe

quel autre électrolyte que le béton, la présente Norme internationale peut s’appliquer à la protection cathodique de l’acier

dans d’autres matériaux à base de ciment tels que ceux rencontrés, par exemple, dans les bâtiments à charpente d’acier du

début du 20 siècle à parement de maçonnerie, de brique et de terre cuite. Dans de telles applications, des considérations

supplémentaires spécifiques à ces structures sont à prendre en compte en ce qui concerne la conception, les matériaux

et l’installation de la protection cathodique; cependant, les exigences de la présente Norme internationale peuvent être

appliquées à ces systèmes.
2 Références normatives

Les documents de référence suivants sont indispensables pour l’application 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 8044, Corrosion des métaux et alliages — Termes principaux et définitions
ISO 13174, Protection cathodique des installations portuaires

EN 1504 (toutes les parties), Produits et systèmes pour la protection et la réparation des structures en béton —

Définitions, prescriptions, maîtrise de la qualité et évaluation de la conformité

EN 12954, Protection cathodique des structures métalliques enterrées ou immergées — Principes généraux et

application pour les canalisations

EN 14629, Produits et systèmes pour la protection et la réparation des structures en béton — Méthodes

d’essais — Mesurage du taux de chlorure d’un béton durci

EN 14630, Produits et systèmes pour la protection et la réparation des structures en béton — Méthodes

d’essais — Mesurage de la profondeur de carbonatation d’un béton armé par la méthode phénolphtaléine

EN 15257, Protection cathodique — Niveaux de compétence et certification du personnel en protection cathodique

CEI 60502-1, Câbles d’énergie à isolant extrudé et leurs accessoires pour des tensions assignées de 1 kV

(U = 1,2 kV) à 30 kV (U = 36 kV) — Partie 1: Câbles de tensions assignées de 1 kV (U = 1,2 kV) et 3 kV

m m m
(U = 3,6 kV)
CEI 60529, Degrés de protection procurés par les enveloppes (Code IP)

CEI 61140, Protection contre les chocs électriques — Aspects communs aux installations et aux matériels

CEI 61558-1, Sécurité des transformateurs, alimentations, bobines d’inductance et produits analogues —

Partie 1: Exigences générales et essais
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ISO 12696:2012(F)

CEI 61558-2-1, Sécurité des transformateurs, alimentations, bobines d’inductance et produits analogues —

Partie 2-1: Règles particulières et essais pour transformateurs d’isolement à enroulements séparés et alimentations

incorporant des transformateurs d’isolement à enroulements séparés pour applications d’ordre général

CEI 61558-2-2, Sécurité des transformateurs, alimentations, bobines d’inductance et produits analogues —

Partie 2-2: Règles particulières et essais pour les transformateurs de commande et les alimentations incorporant

les transformateurs de commande

CEI 61558-2-4, Sécurité des transformateurs, bobines d’inductance, blocs d’alimentation et produits

analogues pour des tensions d’alimentation jusqu’à 1 100 V — Partie 2-4: Règles particulières et essais pour

les transformateurs de séparation des circuits et les blocs d’alimentation incorporant des transformateurs de

séparation des circuits

CEI 61558-2-13, Sécurité des transformateurs, bobines d’inductance, blocs d’alimentation et produits

analogues pour des tensions d’alimentation jusqu’à 1 100 V — Partie 2-13: Règles particulières et essais pour

les autotransformateurs et les blocs d’alimentation incorporant des autotransformateurs

CEI 61558-2-16, Sécurité des transformateurs, bobines d’inductance, blocs d’alimentation et produits analogues

pour des tensions d’alimentation jusqu’à 1 100 V — Partie 2-16: Règles particulières et essais pour les blocs

d’alimentation à découpage et les transformateurs pour blocs d’alimentation à découpage

CEI 62262, Degrés de protection procurés par les enveloppes de matériels électriques contre les impacts

mécaniques externes (code IK)
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 8044 et l’EN 1504 ainsi que

les suivants s’appliquent.
3.1
zone
partie d’une installation de protection cathodique

NOTE Les ensembles anodiques peuvent être divisés en zones séparées afin de fournir le courant de protection au

treillis d’armatures complètement continu. En variante, une zone n’ayant qu’une anode unique peut alimenter des zones

séparées, électriquement isolées, de l’ensemble des armatures. Les zones peuvent comprendre une zone à anode unique

pour chaque zone d’armatures ou condition d’exposition. Comme le courant fourni à chacune des zones dans chacun de

ces cas peut être mesuré séparément, les zones sont toutes appelées génériquement «zones de protection cathodique»,

et spécifiquement «zones anodiques» ou «zones cathodiques».
3.2
humectant

matériau hygroscopique, c’est-à-dire substance qui favorise la rétention d’humidité

NOTE Il peut être appliqué à la surface d’une anode galvanique afin de maintenir l’interface béton-anode humide.

4 Généralités
4.1 Systèmes de management de la qualité

La conception, la mise en place, la mise sous tension, la mise en service et l’exploitation à long terme de

tous les éléments relatifs aux installations de protection cathodique pour les aciers du béton doivent être

consignées par écrit de façon complète.

NOTE L’ISO 9000 constitue une norme de systèmes de management de la qualité appropriée et pouvant de ce fait

être utilisée.

Chaque partie du travail doit être effectuée conformément à un plan qualité intégralement détaillé par écrit.

Chaque phase de la conception doit être vérifiée et ces vérifications doivent être consignées par écrit.

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ISO 12696:2012(F)

Chaque phase de l’installation, de la mise sous tension, de la mise en service et de l’exploitation doit être

soumise à des essais visuels, mécaniques et/ou électriques appropriés, et tous les essais doivent être

consignés par écrit.

Tous les instruments d’essai doivent être munis de certificats d’étalonnage valides, dont la traçabilité par

rapport à des étalons nationaux ou européens peut être établie.

L’ensemble des documents doit faire partie intégrante des enregistrements relatifs aux travaux, qui sont à

conserver de façon permanente.
4.2 Personnel

Tous les aspects d’une installation de protection cathodique, comme la conception, la mise en place, les essais

de l’installation, la mise sous tension, la mise en service et le contrôle de l’exploitation à long terme doivent

être surveillés par un personnel ayant une qualification, une formation, une compétence et une expérience

adéquate dans le domaine particulier dont ils sont responsables.

NOTE La protection cathodique de l’acier dans le béton est une activité pluridisciplinaire faisant appel à des

spécialistes. Elle implique une compétence dans divers domaines comme l’électrochimie, le béton, le bâtiment et/ou les

travaux publics et la protection cathodique proprement dite.

Le personnel qui réalise la conception, la supervision de l’installation, la mise en service, la supervision de

l’exploitation, les mesurages, la surveillance de la maintenance des installations de protection cathodique

doit avoir le niveau requis de compétence pour les tâches entreprises. L’EN 15257 spécifie une méthode

appropriée utilisable pour l’évaluation de la compétence du personnel chargé de la protection cathodique.

Il convient de démontrer par la certification selon l’EN 15257, ou par une procédure équivalente de

pré-qualification, la compétence du personnel chargé de la protection cathodique au niveau approprié pour les

tâches entreprises.
4.3 Conception

La présente Norme internationale n’est pas un code de conception mais une norme de performance.

Les installations de protection cathodique pour les aciers dans le béton doivent faire l’objet d’une étude de

conception détaillée.
L’étude de conception doit, au minimum, inclure les informations suivantes:
a) les calculs détaillés;
b) les plans d’installation détaillés;
c) les spécifications détaillées relatives aux matériaux d’installations;

d) les déclarations ou spécifications détaillées relatives à la méthode d’installation, d’essai, de mise sous

tension, de mise en service et d’exploitation;

e) les structures comportant des éléments précontraints doivent être évaluées quant à leur sensibilité à la

fragilisation par l’hydrogène et au risque de courants vagabonds.

NOTE L’Annexe B énumère les points qu’il convient de traiter dans l’étude détaillée de conception.

5 Évaluation et réparation de la structure
5.1 Généralités

Pour la protection cathodique (ou prévention cathodique) de nouvelles structures, voir 5.12.

L’évaluation d’une structure existante, comprenant son état matériel, son intégrité structurelle, la nécessité de

certaines réfections et les méthodes de réparation, doit être effectuée conformément à l’EN 1504.

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Lorsque la protection cathodique est proposée comme la méthode de réparation et/ou de protection d’une

structure ou en constitue un élément, des recherches complémentaires doivent être réalisées afin de:

a) confirmer la pertinence de la protection cathodique, et

b) fournir des données nécessaires à la conception de l’installation. Voir Annexe B.

Ces recherches doivent inclure, sans que cela soit limitatif, celles mentionnées en 5.2 à 5.10.

5.2 Enregistrements

Tous les plans, spécifications, enregistrements et notes disponibles doivent être examinés pour évaluer

l’emplacement, la quantité, la nature [par exemple ordinaires, galvanisé(e)s, revêtu(e)s de résine époxy,

précontraint(e)s] des armatures et des éventuels aciers supplémentaires et leur continuité, ainsi que les

matériaux constitutifs et la qualité du béton.

Les informations disponibles doivent être confirmées et complétées par un examen du site et par des essais

en laboratoire, comme spécifié en 5.3 à 5.8.
5.3 Examen visuel et recherche de délamination

Les données de l’examen visuel doivent être recueillies pour déterminer avec certitude le type, les causes

et l’étendue des défauts, ainsi que toutes les particularités de la structure ou de son environnement pouvant

influer sur la mise en œuvre et l’efficacité de la protection cathodique. Les zones qui ont été préalablement

réparées ainsi que les méthodes de réparation et les matériaux employés doivent être identifiés.

Toutes les zones de la structure nécessitant l’application d’une protection cathodique doivent être vérifiées

pour rechercher les délaminations de l’enrobage.

Les défauts tels que les fissures, nids de cailloux ou joints de mauvaise qualité laissant pénétrer de l’eau en

quantité significative et pouvant ainsi compromettre l’efficacité ou la durabilité de la protection cathodique

doivent être consignés par écrit.

Le cas échéant, l’examen et la recherche des éléments enterrés ou immergés seront facilités par l’excavation

et/ou des batardeaux.
5.4 Analyse des chlorures

Si nécessaire, les valeurs et les distributions de la teneur en chlorures du béton doivent être déterminées

conformément à l’EN 14629.
5.5 Mesurage de la profondeur de carbonatation

Si nécessaire, la distribution des profondeurs de carbonatation doit être déterminée conformément à l’EN 14630.

5.6 Enrobage et localisation des armatures

La répartition de l’enrobage, les caractéristiques dimensionnelles et la position de l’acier noyé et des armatures

doivent être déterminées de façon à évaluer si l’espacement anode/cathode sera approprié à l’ensemble

anodique envisagé et à identifier les zones à forte densité d’acier ou d’armatures, qui auraient besoin d’une

densité de courant élevée. L’effet d’écran vis-à-vis de l’acier à protéger, dû à la présence dans le béton de treillis

métalliques, de fibres ou de plaques métalliques, ou de feuilles de plastique ou de matériaux de réparation

non conducteurs, qui pourrait réduire l’efficacité de la protection cathodique, doit être évalué. L’éventualité de

courts-circuits entre les armatures et l’anode à courant imposé doit être évaluée.

Dans le cas des structures ou zones enterrées ou immergées, l’enrobage peut être moins significatif si le système

anodique doit intégrer des anodes enterrées ou immergées et situées à une certaine distance de la structure.

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ISO 12696:2012(F)
5.7 Continuité électrique des armatures

La continuité des armatures et autres éléments en acier doit être vérifiée sur les plans et prouvée ensuite in situ

par mesurage de la résistance électrique et/ou de l’écart de potentiel entre des barres éloignées l’une de l’autre

dans la structure. Les essais doivent être tels que spécifié en 7.1 pour confirmer la faisabilité d’une protection

cathodique et pour fournir des informations pour les études de conception. Cela doit inclure au moins une

évaluation des points suivants sur une base représentative:

a) continuité électrique entre les éléments de la structure dans chaque zone de l’installation de protection

cathodique;
b) continuité électrique des armatures au sein des é
...

Questions, Comments and Discussion

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