ISO/DIS 680

Methods of testing cement -- Chemical analysis of cement

Méthodes d'essai des ciments -- Analyses chimiques des ciments

Standards Content (sample)

DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/DIS 680
ISO/TC 74 Secretariat: IBN
Voting begins on Voting terminates on
2002-07-04 2002-12-04

INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION • МЕЖДУНАРОДНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ • ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION

Methods of testing cement — Chemical analysis of cement
[Revision of first edition (ISO 680:1990)]
Méthodes d'essai des ciments — Analyses chimiques des ciments
ICS 91.100.10
ISO/CEN PARALLEL ENQUIRY

This draft International Standard is a draft European Standard developed within the European

Committee for Standardization (CEN) and processed under the CEN-lead mode of collaboration as

defined in the Vienna Agreement. The document has been transmitted by CEN to ISO for circulation

for ISO member body voting in parallel with CEN enquiry. Comments received from ISO member

bodies, including those from non-CEN members, will be considered by the appropriate CEN

technical body. Accordingly, ISO member bodies who are not CEN members are requested to

send a copy of their comments on this DIS directly to CEN/TC 51 (IBN/BIN, Avenue de la

Brabançonne/laan, 29, B-1000 Bruxelles) as well as returning their vote and comments in the

normal way to the ISO Central Secretariat. Should this DIS be accepted, a final draft, established

on the basis of comments received, will be submitted to a parallel two-month FDIS vote in ISO and

formal vote in CEN.

THIS DOCUMENT IS A DRAFT CIRCULATED FOR COMMENT AND APPROVAL. IT IS THEREFORE SUBJECT TO CHANGE AND MAY NOT BE REFERRED TO

AS AN INTERNATIONAL STANDARD UNTIL PUBLISHED AS SUCH.

IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL, TECHNOLOGICAL, COMMERCIAL AND USER PURPOSES, DRAFT

INTERNATIONAL STANDARDS MAY ON OCCASION HAVE TO BE CONSIDERED IN THE LIGHT OF THEIR POTENTIAL TO BECOME STANDARDS TO WHICH

REFERENCE MAY BE MADE IN NATIONAL REGULATIONS.
© International Organization for Standardization, 2002
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DRAFT
EUROPEAN STANDARD
prEN ISO 680
NORME EUROPÉENNE
EUROPÄISCHE NORM
July 2002
ICS
English version
Methods of testing cement - Chemical analysis of cement
(ISO/DIS 680:2002)

Méthodes d'essais des ciments - Analyses chimiques des Prüfverfahren für Zement - Chemische Analyse von

ciments (ISO/DIS 680:2002) Zement (ISO/DIS 680:2002)

This draft European Standard is submitted to CEN members for parallel enquiry. It has been drawn up by the Technical Committee

CEN/TC 51.

If this draft becomes a European Standard, CEN members are bound to comply with the CEN/CENELEC Internal Regulations which

stipulate the conditions for giving this European Standard the status of a national standard without any alteration.

This draft European Standard was established by CEN in three official versions (English, French, German). A version in any other language

made by translation under the responsibility of a CEN member into its own language and notified to the Management Centre has the same

status as the official versions.

CEN members are the national standards bodies of Austria, Belgium, Czech Republic, Denmark, Finland, France, Germany, Greece,

Iceland, Ireland, Italy, Luxembourg, Malta, Netherlands, Norway, Portugal, Spain, Sweden, Switzerland and United Kingdom.

Warning : This document is not a European Standard. It is distributed for review and comments. It is subject to change without notice and

shall not be referred to as a European Standard.
EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION
COMITÉ EUROPÉEN DE NORMALISATION
EUROPÄISCHES KOMITEE FÜR NORMUNG
Management Centre: rue de Stassart, 36 B-1050 Brussels

© 2002 CEN All rights of exploitation in any form and by any means reserved Ref. No. prEN ISO 680:2002 E

worldwide for CEN national Members.
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prEN ISO 680:2002 (E)
Contents

Foreword ..............................................................................................................................................4

1 Scope.......................................................................................................................................6

2 Normative references.............................................................................................................6

3 General requirements for testing .........................................................................................6

3.1 Number of tests......................................................................................................................6

3.2 Repeatability and reproducibility .........................................................................................7

3.3 Expression of masses, volumes, factors and results ........................................................7

3.4 Ignitions ..................................................................................................................................7

3.5 Determination of constant mass ..........................................................................................7

3.6 Check for absence of chloride ions (silver nitrate test).....................................................7

3.7 Blank determinations.............................................................................................................8

4 Reagents .................................................................................................................................8

5 Apparatus..............................................................................................................................20

6 Preparation of a test sample of cement.............................................................................23

7 Determination of loss on ignition.......................................................................................24

7.1 Principle ................................................................................................................................24

7.2 Procedure..............................................................................................................................24

7.3 Calculation and expression of results ...............................................................................24

7.4 Correction for oxidation of sulfides ...................................................................................24

7.5 Repeatability and reproducibility .......................................................................................25

8 Determination of sulfate ......................................................................................................25

8.1 Principle ................................................................................................................................25

8.2 Procedure..............................................................................................................................25

8.3 Calculation and expression of results ...............................................................................25

8.4 Repeatability and reproducibility .......................................................................................26

9 Determination of residue insoluble in hydrochloric acid and sodium carbonate.........26

9.1 Principle ................................................................................................................................26

9.2 Procedure..............................................................................................................................26

9.3 Calculation and expression of results ...............................................................................26

9.4 Repeatability and reproducibility .......................................................................................27

10 Determination of residue insoluble in hydrochloric acid and potassium hydroxide....27

10.1 Principle ................................................................................................................................27

10.2 Procedure..............................................................................................................................27

10.3 Calculation and expression of results ...............................................................................27

10.4 Repeatability and reproducibility .......................................................................................28

11 Determination of sulfide ......................................................................................................28

11.1 Principle ................................................................................................................................28

11.2 Procedure..............................................................................................................................28

11.3 Calculation and expression of results ...............................................................................28

11.4 Repeatability and reproducibility .......................................................................................29

12 Determination of manganese..............................................................................................29

12.1 Principle ................................................................................................................................29

12.2 Procedure..............................................................................................................................29

12.3 Calculation of results...........................................................................................................29

12.4 Repeatability and reproducibility .......................................................................................30

12.5 Expression of results...........................................................................................................30

13 Determination of major elements .......................................................................................30

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prEN ISO 680:2002 (E)

13.1 Principle ................................................................................................................................30

13.2 Decomposition with sodium peroxide ...............................................................................30

13.3 Precipitation and determination of silica — Double evaporation method (reference

method) .................................................................................................................................33

13.4 Precipitation and determination of silica — Polyethylene oxide method

(alternative method).............................................................................................................34

13.5 Decomposition with hydrochloric acid and ammonium chloride and precipitation

of silica (alternative method) ..............................................................................................34

13.6 Determination of pure silica................................................................................................35

13.7 Decomposition of the evaporation residue .......................................................................36

13.8 Determination of soluble silica...........................................................................................36

13.9 Determination of total silica ................................................................................................37

13.10 Determination of iron (III) oxide ..........................................................................................37

13.11 Determination of aluminium oxide .....................................................................................38

13.12 Determination of calcium oxide by EGTA (reference method)........................................39

13.13 Determination of magnesium oxide by DCTA (reference method).................................39

13.14 Determination of calcium oxide by EDTA (alternative method) ......................................40

13.15 Determination of magnesium oxide by EDTA (alternative method) ...............................41

14 Determination of chloride....................................................................................................42

14.1 Principle ................................................................................................................................42

14.2 Procedure..............................................................................................................................43

14.3 Calculation and expression of results ...............................................................................43

14.4 Repeatability and reproducibility .......................................................................................43

15 Determination of carbon dioxide (reference method) ......................................................43

15.1 Principle ................................................................................................................................43

15.2 Apparatus..............................................................................................................................44

15.3 Procedure..............................................................................................................................44

15.4 Calculation and expression of results ...............................................................................44

15.5 Repeatability and reproducibility .......................................................................................45

16 Determination of carbon dioxide (alternative method) ....................................................45

16.1 Principle ................................................................................................................................45

16.2 Apparatus..............................................................................................................................45

16.3 Procedure..............................................................................................................................45

16.4 Calculation and expression of results ...............................................................................45

16.5 Repeatability and reproducibility .......................................................................................46

17 Determination of alkali (reference method).......................................................................46

17.1 Principle ................................................................................................................................46

17.2 Reagents ...............................................................................................................................46

17.3 Preparation of calibration solutions and calibration curves ...........................................46

17.4 Dissolution of the test portion ............................................................................................47

17.5 Procedure..............................................................................................................................48

17.6 Calculation and expression of results ...............................................................................48

17.7 Repeatability and reproducibility .......................................................................................49

18 Determination of alkali (alternative method) .....................................................................49

18.1 Principle ................................................................................................................................49

18.2 Reagents ...............................................................................................................................49

18.3 Construction of the calibration curves ..............................................................................49

18.4 Procedure..............................................................................................................................50

18.5 Calculation and expression of results ...............................................................................51

18.6 Repeatability and reproducibility .......................................................................................51

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prEN ISO 680:2002 (E)
Foreword

This document (prEN ISO 680) has been prepared by Technical Committee CEN/TC 51 “Cement and

building limes", the secretariat of which is held by national standard body, in collaboration with

Technical Committee ISO/TC 74 "Cement and lime".
This document is currently submitted to the parallel Enquiry.

This European Standard has been prepared by Technical Committee CEN/TC 51, ‘Cement and

building limes’, the Secretariat of which is held by IBN.

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 day by xxxx 200y, and conflicting national standards

shall be withdrawn at the latest by xxxx 200y.

This European Standard supersedes EN 196-2:1994 and EN 196-21:1989 which are withdrawn.

This edition introduces the following technical changes based on comments received by the

Secretariat:
a) EN 196: Part 21 has been consolidated into prEN ISO 680;

b) Calibration against internationally accepted reference materials is permitted;

c) The number of tests to be carried out, when the analysis is part of a series subject to statistical

control, has been reduced to one;
d) A requirement for blank determinations has been included;

e) Limiting ranges have been set for masses, volumes and temperatures wherever these are

significant;

f) The required accuracy of the balance is consistent with that of equipment traditionally used;

g) A specification for a laboratory oven has been included;
h) The calibration procedure for standard silica solution has been simplified;

i) Additional indicators have been included for the visual determination of EDTA titrations;

j) An ignition temperature of (950 ± 25 ) °C has been set for the determination of loss on ignition

and the ignition of barium sulfate and insoluble residues;

k) Determination of sulfate before and after ignition in the determination of loss on ignition becomes

the reference method when correcting for sulfide;

l) Determination of silica by the double evaporation method becomes the reference method;

m) In the determination of carbon dioxide by decomposition with sulfuric acid an additional, empty,

gas washing bottle is included as a safety precaution against the reverse flow of sulfuric acid

should pressure be lost;
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prEN ISO 680:2002 (E)

n) In the determination of alkali the influence of phosphoric acid on the potassium emission from the

calibration solutions is suppressed by the addition of calcium to the calibration solutions. The

procedure is adjusted accordingly;

Analytical methods utilising x-ray fluorescence (XRF) were considered during this revision but no

published, standardised method was considered sufficiently comprehensive to be included. A new

work item has been established by CEN/TC51 in order to prepare a method based on XRF;

XRF and other instrumental methods, e.g. differential thermal analysis for determination of carbon

dioxide and atomic absorption spectroscopy, may be used as alternative methods provided they are

calibrated against the reference methods, or against internationally accepted reference materials.

According to the CEN/CENELEC Internal Regulations, 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, United Kingdom.
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prEN ISO 680:2002 (E)
1 Scope

This European Standard describes the methods for the chemical analysis of cement.

The standard describes the reference methods and, in certain cases, an alternative method which can

be considered to be equivalent. In the case of a dispute, only the reference methods are used.

Any other methods may be used provided they are calibrated, either against the reference methods or

against internationally accepted reference materials, in order to demonstrate their equivalence.

This standard describes methods which apply principally to cements, but which can also be applied to

their constituent materials. They can also be applied to other materials, the standards for which call up

these methods.
Standard specifications state which methods are to be used.
2 Normative references

This European Standard incorporates by dated or undated reference, provisions from other

publications. These normative references are cited at the appropriate places 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 196-7, Methods of testing cement — Part 7: Methods of taking and preparing samples of cement

ISO 385-1:1984, Laboratory glassware — Burettes — Part 1: General requirements

ISO 835-1:1981, Laboratory glassware — Graduated pipettes — Part 1: General requirements

ISO 3534-1:1993, Statistics — Vocabulary and symbols — Part 1: Probability and general statistical

terms.
3 General requirements for testing
3.1 Number of tests

Analysis of a cement may require the determination of a number of its chemical properties. For each

determination one or more tests shall be carried out in which the number of measurements to be

taken shall be as specified in the relevant clause of this standard.

Where the analysis is one of a series subject to statistical control, determination of each chemical

property by a single test shall be the minimum required.

Where the analysis is not part of a series subject to statistical control, the number of tests for

determination of each chemical property shall be two (see also 3.3).

In the case of a dispute, the number of tests for determination of each chemical property shall be two

(see also 3.3).
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prEN ISO 680:2002 (E)
3.2 Repeatability and reproducibility

Repeatability - Precision under repeatability conditions where independent test results are obtained

with the same method on identical test items (material) in the same laboratory by the same operator

using the same equipment within short intervals of time.

Reproducibility - Precision under reproducibility conditions where test results are obtained with the

same method on identical test items (material) in different laboratories with different operators using

different equipment.

Repeatability and reproducibility in this European standard are expressed as repeatability standard

deviation(s) and reproducibility standard deviation(s) in e.g. absolute percent, grams, etc., according

to the property tested.
NOTE Definitions based on ISO 3534:1993.
3.3 Expression of masses, volumes, factors and results

Express masses in grams to the nearest 0,0001 g and volumes from burettes in millilitres to the

nearest 0,05 ml.

Express the factors of solutions, given by the mean of three measurements, to three decimal places.

Express the results, where a single test result has been obtained, as a percentage generally to two

decimal places.

Express the results, where two test results have been obtained, as the mean of the results, as a

percentage generally to two decimal places.

If the two test results differ by more than twice the standard deviation of repeatability, repeat the test

and take the mean of the two closest test results.
The results of all individual tests shall be recorded.
3.4 Ignitions
Carry out ignitions as follows.

Place the filter paper and its contents into a crucible which has been previously ignited and tared. Dry

it, then incinerate slowly in an oxidising atmosphere, without flaming, while ensuring complete

combustion. Ignite the crucible and its contents at the stated temperature then allow to cool to the

laboratory temperature in a desiccator. Weigh the crucible and its contents.
3.5 Determination of constant mass

Determine constant mass by making successive 15 min ignitions followed each time by cooling and

then weighing. Constant mass is reached when the difference between two successive weighings is

less than 0,0005 g.
3.6 Check for absence of chloride ions (silver nitrate test)

After generally five to six washes of a precipitate, rinse the base of the filter stem with a few drops of

water. Wash the filter paper and its contents with several millilitres of water and collect this in a test

tube. Add several drops of silver nitrate solution (4.43). Check the absence of turbidity or precipitate in

the solution. If present, continue washing while carrying out periodic checks until the silver nitrate test

is negative.
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prEN ISO 680:2002 (E)
3.7 Blank determinations

Carry out a blank determination without a sample, where relevant, following the same procedure and

using the same amounts of reagents. Correct the results obtained for the analytical determination

accordingly.
4 Reagents
4.0 General requirements

Use only reagents of analytical quality. References to water mean distilled water, or water of equal

 






Unless otherwise stated percent means percent by mass.

Unless otherwise stated the concentrated liquid reagents used in this standard have the following

 at 20 °C):
hydrochloric acid 1,18 to 1,19 acetic acid 1,05 to 1,06
nitric acid 1,40 to 1,42 phosphoric acid 1,71 to 1,75
perchloric acid 1,60 to 1,67 ammonium hydroxide 0,88 to 0,91

The degree of dilution is always given as a volumetric sum, for example: dilute hydrochloric acid 1 + 2

means that 1 volume of concentrated hydrochloric acid is to be mixed with 2 volumes of water.

4.1 Concentrated hydrochloric acid (HCl)
4.2 Dilute hydrochloric acid 1 + 1
4.3 Dilute hydrochloric acid 1 + 2
4.4 Dilute hydrochloric acid 1 + 3
4.5 Dilute hydrochloric acid 1 + 9
4.6 Dilute hydrochloric acid 1 + 11
4.7 Dilute hydrochloric acid 1 + 19
4.8 Dilute hydrochloric acid 1 + 99

4.9 Dilute hydrochloric acid of pH (1,60 ± 0,05). Prepare by adjusting the pH of two litres of water

to (1,60 ± 0,05) by adding five or six drops of concentrated hydrochloric acid. Control using the pH

meter (5.18). Store the solution in a polyethylene container.
4.10 Concentrated hydrofluoric acid (>40 %) (HF)
4.11 Dilute hydrofluoric acid 1 + 3
4.12 Concentrated nitric acid (HNO )
4.13 Dilute nitric acid 1 + 2
4.14 Dilute nitric acid 1 + 100
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prEN ISO 680:2002 (E)
4.15 Concentrated sulfuric acid (>98 %) (H SO )
2 4
4.16 Dilute sulfuric acid 1 + 1
4.17 Dilute sulfuric acid 1 + 4
4.18 Concentrated perchloric acid (HClO )
4.19 Concentrated phosphoric acid (H PO )
3 4

4.20 Dilute phosphoric acid 1 + 19; store this solution in a polyethylene container.

4.21 Boric acid (H BO )
3 3
4.22 Concentrated acetic acid (CH COOH)
4.23 Amino-acetic acid (NH CH COOH)
2 2
4.24 Metallic chromium (Cr), in powder form
4.25 Concentrated ammonium hydroxide (NH OH)
4.26 Dilute ammonium hydroxide 1 + 1
4.27 Dilute ammonium hydroxide 1 + 10
4.28 Dilute ammonium hydroxide 1 + 16
4.29 Sodium hydroxide (NaOH)

4.30 Sodium hydroxide solution 4 mol/l. Dissolve 160 g of sodium hydroxide (4.29) in water and

make up to 1000 ml. Store in a polyethylene container.

4.31 Sodium hydroxide solution 2 mol/l. Dissolve 80 g of sodium hydroxide (4.29) in water and

make up to 1000 ml. Store in a polyethylene container.
4.32 Ammonium chloride (NH Cl)
4.33 Tin (II) chloride (SnCl .2H O)
2 2
4.34 Potassium iodate (KIO ), dried to constant mass at (120 ± 5) °C.
4.35 Potassium periodate (KIO )
4.36 Sodium peroxide (Na O ), in powder form.
2 2
4.37 Sodium chloride (NaCl), dried to constant mass at (110 ± 5) °C.
4.38 Potassium chloride (KCl), dried to constant mass at (110 ± 5) °C.
4.39 Sodium carbonate (Na CO ), dried to constant mass at (250 ± 10) °C.
2 3

4.40 Mixture of sodium carbonate and sodium chloride. Mix 7 g of sodium carbonate (4.39) with

1 g sodium chloride (NaCl) (4.37).

4.41 Barium chloride solution. Dissolve 120 g of barium chloride (BaCl .2H O) in water and make

2 2
up to 1000 ml.
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prEN ISO 680:2002 (E)
4.42 Silver nitrate (AgNO ), dried to constant mass at (150 ± 5) °C.
) (4.42) in water, add 10 ml of
4.43 Silver nitrate solution. Dissolve 5 g of silver nitrate (AgNO
concentrated nitric acid (HNO ) (4.12) and make up to 1000 ml with water.

4.44 Silver nitrate solution 0,05 mol/l. Dissolve (8,4940 ±0,0005) g of silver nitrate (AgNO ) (4.42)

in water in a 1000 ml volumetric flask and make up to the mark. Store in a brown glass container and

protect from the light.

4.45 Sodium carbonate solution. Dissolve 50 g of anhydrous sodium carbonate (4.39) in water

and make up to 1000 ml.

4.46 Potassium hydroxide solution. Dissolve 250 g of potassium hydroxide (KOH) in water and

make up to 1000 ml. Store in a polyethylene container.

4.47 Ammoniacal zinc sulfate solution. Dissolve 50 g of zinc sulfate (ZnSO .7H O) in 150 ml

4 2

water and add 350 ml of concentrated ammonium hydroxide (4.25). Leave to stand for at least 24 h

and filter.
4.48 Lead acetate solution. Dissolve approximately 0,2 g of lead acetate (Pb(CH
...

PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/DIS 680
ISO/TC 74 Secrétariat: IBN
Début du vote Vote clos le
2002-07-04 2002-12-04

INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION • МЕЖДУНАРОДНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ • ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION

Méthodes d'essai des ciments — Analyses chimiques des
ciments
[Révision de la première edition (ISO 680:1990)]
Methods of testing cement — Chemical analysis of cement
ICS 91.100.10
ENQUÊTE PARALLÈLE ISO/CEN

Le présent projet de Norme internationale est un projet de Norme européenne élaboré dans le cadre

du Comité européen de normalisation (CEN) et soumis selon le mode de collaboration sous la

direction du CEN, tel que défini dans l'Accord de Vienne. Le document a été transmis à l'ISO par le

CEN en vue d'être diffusé pour vote des comités membres de l'ISO en parallèle avec l'enquête au sein

du CEN. Les observations recueillies au sein de l'ISO, y compris celles provenant de membres ne

faisant pas partie du CEN, seront examinées par l'organe technique compétent du CEN. En

conséquence, les membres de l'ISO qui ne sont pas membres du CEN sont priés d'envoyer une

copie de leurs observations sur ce DIS directement au CEN/TC 51 (IBN/BIN, Avenue de la

Brabançonne/laan, 29, B-1000 Bruxelles) et de retourner leur vote et leurs observations comme

de coutume au Secrétariat central de l'ISO. En cas d'acceptation de ce projet, un texte final, établi

sur la base des observations reçues, sera soumis en parallèle à un vote de deux mois sur l'ISO/FDIS

et à un vote formel au sein du CEN.

CE DOCUMENT EST UN PROJET DIFFUSÉ POUR OBSERVATIONS ET APPROBATION. IL EST DONC SUSCEPTIBLE DE MODIFICATION ET NE PEUT ÊTRE

CITÉ COMME NORME INTERNATIONALE AVANT SA PUBLICATION EN TANT QUE TELLE.

OUTRE LE FAIT D'ÊTRE EXAMINÉS POUR ÉTABLIR S'ILS SONT ACCEPTABLES À DES FINS INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET COMMERCIALES,

AINSI QUE DU POINT DE VUE DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE CONSIDÉRÉS DU POINT

DE VUE DE LEUR POSSIBILITÉ DE DEVENIR DES NORMES POUVANT SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA RÉGLEMENTATION NATIONALE.

© Organisation internationale de normalisation, 2002
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PROJET
NORME EUROPÉENNE
prEN ISO 680
EUROPÄISCHE NORM
EUROPEAN STANDARD
Juillet 2002
ICS
Version Française
Méthodes d'essais des ciments - Analyses chimiques des
ciments (ISO/DIS 680:2002)

Prüfverfahren für Zement - Chemische Analyse von Methods of testing cement - Chemical analysis of cement

Zement (ISO/DIS 680:2002) (ISO/DIS 680:2002)

Le présent projet de Norme européenne est soumis aux membres du CEN pour enquête parallèle. Il a été établi par le Comité Technique

CEN/TC 51.

Si ce projet devient une Norme européenne, les membres du CEN sont tenus de se soumettre au Règlement Intérieur du CEN/CENELEC,

qui définit les conditions dans lesquelles doit être attribué, sans modification, le statut de norme nationale à la Norme européenne.

Le présent projet de Norme européenne a été établi par le CEN en trois versions officielles (allemand, anglais, français). Une version dans

une autre langue faite par traduction sous la responsabilité d'un membre du CEN dans sa langue nationale et notifiée au Centre de

Gestion, a le même statut que les versions officielles.

Les membres du CEN sont les organismes nationaux de normalisation des pays suivants: Allemagne, Autriche, Belgique, Danemark,

Espagne, Finlande, France, Grèce, Irlande, Islande, Italie, Luxembourg, Malte, Norvège, Pays-Bas, Portugal, République Tchèque,

Royaume-Uni, Suède et Suisse.

Avertissement : Le présent document n'est pas une norme européenne. Il est diffusé pour examen et observations. Il est susceptible de

modification sans préavis et ne doit pas être cité comme norme européenne.
COMITÉ EUROPÉEN DE NORMALISATION
EUROPÄISCHES KOMITEE FÜR NORMUNG
EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION
Centre de Gestion: rue de Stassart, 36 B-1050 Bruxelles

© 2002 CEN Tous droits d'exploitation sous quelque forme et de quelque manière que Réf. n° prEN ISO 680:2002 F

ce soit réservés dans le monde entier aux membres nationaux du CEN.
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prEN ISO 680:2002 (F)
Sommaire

Avant-propos.................................................................................................................................................. 4

1 Domaine d'application........................................................................................................................ 6

2 Références normatives....................................................................................................................... 6

3 Prescriptions générales pour les essais............................................................................................. 6

3.1 Nombre d'essais................................................................................................................................. 6

3.2 Répétabilité et reproductibilité ........................................................................................................... 6

3.3 Expression des masses, volumes, facteurs et résultats..................................................................... 7

3.4 Calcinations........................................................................................................................................ 7

3.5 Détermination de la masse constante ................................................................................................ 7

3.6 Contrôle de l'absence d’ions chlorure (test au nitrate d'argent)......................................................... 7

3.7 Dosages à blanc................................................................................................................................. 7

4 Réactifs .............................................................................................................................................. 8

5 Appareillage ..................................................................................................................................... 19

6 Préparation de l’échantillon d’essai du ciment................................................................................. 23

7 Détermination de la perte au feu....................................................................................................... 23

7.1 Principe ............................................................................................................................................ 23

7.2 Mode opératoire ............................................................................................................................... 23

7.3 Calcul et expression des résultats ................................................................................................... 23

7.4 Corrections pour l’oxydation des sulfures....................................................................................... 24

7.5 Répétabilité et reproductibilité ......................................................................................................... 24

8 Dosage du sulfate............................................................................................................................. 24

8.1 Principe ............................................................................................................................................ 24

8.2 Mode opératoire ............................................................................................................................... 24

8.3 Calcul et expression des résultats ................................................................................................... 25

8.4 Répétabilité et reproductibilité ......................................................................................................... 25

9 Dosage du résidu insoluble dans l'acide chlorhydrique et le carbonate de sodium......................... 25

9.1 Principe ............................................................................................................................................ 25

9.2 Mode opératoire ............................................................................................................................... 25

9.3 Calcul et expression des résultats ................................................................................................... 26

9.4 Répétabilité et reproductibilité ......................................................................................................... 26

10 Dosage du résidu insoluble dans l'acide chlorhydrique et l'hydroxyde de potassium ..................... 26

10.1 Principe ............................................................................................................................................ 26

10.2 Mode opératoire ............................................................................................................................... 26

10.3 Calcul et expression des résultats ................................................................................................... 27

10.4 Répétabilité et reproductibilité ......................................................................................................... 27

11 Dosage du sulfure ............................................................................................................................ 27

11.1 Principe ............................................................................................................................................ 27

11.2 Mode opératoire ............................................................................................................................... 27

11.3 Calcul et expression des résultats ................................................................................................... 28

11.4 Répétabilité et reproductibilité ......................................................................................................... 28

12 Dosage du manganèse ..................................................................................................................... 28

12.1 Principe ............................................................................................................................................ 28

12.2 Mode opératoire ............................................................................................................................... 28

12.3 Calcul des résultats.......................................................................................................................... 29

12.4 Répétabilité et reproductibilité ......................................................................................................... 29

12.5 Expression des résultats.................................................................................................................. 29

13 Dosage des éléments majeurs.......................................................................................................... 29

13.1 Principe ............................................................................................................................................ 29

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prEN ISO 680:2002 (F)

13.2 Décomposition par le peroxyde de sodium ...................................................................................... 30

13.3 Insolubilisation et dosage de la silice - Méthode par la double insolubilisation (méthode de

référence) ......................................................................................................................................... 32

13.4 Insolubilisation et dosage de la silice - Méthode par l'oxyde de polyéthylène (variante).................. 32

13.5 Décomposition par l'acide chlorhydrique et le chlorure d'ammonium et précipitation de la

silice (variante) ................................................................................................................................. 33

13.6 Dosage de la silice pure.................................................................................................................... 34

13.7 Décomposition du résidu d'évaporation ........................................................................................... 34

13.8 Dosage de la silice soluble ............................................................................................................... 35

13.9 Dosage de la silice totale.................................................................................................................. 35

13.10 Dosage de l'oxyde de fer (III)............................................................................................................. 36

13.11 Dosage de l'oxyde d'aluminium........................................................................................................ 37

13.12 Dosage de l'oxyde de calcium par l'EGTA (Méthode de référence)................................................... 37

13.13 Dosage de l'oxyde de magnésium par le DCTA (Méthode de référence)........................................... 38

13.14 Dosage de l'oxyde de calcium par l'EDTA (variante)......................................................................... 39

13.15 Dosage de l'oxyde de magnésium par l'EDTA (variante) .................................................................. 40

14 Dosage du chlorure .......................................................................................................................... 41

14.1 Principe ............................................................................................................................................ 41

14.2 Mode opératoire................................................................................................................................ 41

14.3 Calcul et expression des résultats.................................................................................................... 42

14.4 Répétabilité et reproductibilité.......................................................................................................... 42

15 Dosage du dioxyde de carbone (méthode de référence)................................................................... 42

15.1 Principe ............................................................................................................................................ 42

15.2 Appareillage...................................................................................................................................... 42

15.3 Mode opératoire................................................................................................................................ 42

15.4 Calcul et expression des résultats.................................................................................................... 43

15.5 Répétabilité et reproductibilité.......................................................................................................... 43

16 Dosage du dioxyde de carbone (variante) ........................................................................................ 43

16.1 Principe ............................................................................................................................................ 43

16.2 Appareillage...................................................................................................................................... 44

16.3 Mode opératoire................................................................................................................................ 44

16.4 Calcul et expression des résultats.................................................................................................... 44

16.5 Répétabilité et reproductibilité.......................................................................................................... 44

17 Dosage des alcalis (méthode de référence)...................................................................................... 45

17.1 Principe ............................................................................................................................................ 45

17.2 Réactifs............................................................................................................................................. 45

17.3 Préparation des solutions d’étalonnage et des courbes d’étalonnage ............................................. 45

17.4 Dissolution de la prise d’essai.......................................................................................................... 45

17.5 Mode opératoire................................................................................................................................ 46

17.6 Calcul et expression des résultats.................................................................................................... 47

17.7 Répétabilité et reproductibilité.......................................................................................................... 47

18 Dosage des alcalis (variante)............................................................................................................ 48

18.1 Principe ............................................................................................................................................ 48

18.2 Réactifs............................................................................................................................................. 48

18.3 Tracé des courbes d’étalonnage....................................................................................................... 48

18.4 Mode opératoire................................................................................................................................ 49

18.5 Répétabilité et reproductibilité.......................................................................................................... 49

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prEN ISO 680:2002 (F)
Avant-propos

Le présent document (prEN ISO 680) a été préparé par le CEN/TC 51 "Ciment et chaux de construction", dont le

secrétariat est tenu par l’IBN, en collaboration avec l'ISO/TC 74 "Ciments et chaux".

Le présent document est actuellement soumis à Enquête parallèle.

La pressent Norme européenne a été préparée par le Comité Technique CEN/TC 51 ''Ciment et chaux de

construction'', dont le secrétariat est assuré par l'IBN.

La présente norme européenne doit recevoir le statut de norme nationale, soit par publication d'un texte identique,

soit par entérinement, au plus tard le xx-xx-199y, et les normes nationales en contradiction doivent être retirées au

plus le xx-xx-199y.
Le présent document remplace EN 196—2:1994, EN 196—21:1989, qui seront retirées.

La présente édition introduit les modifications techniques suivantes, qui prennent en compte les observations

reçues par le secrétariat.
a) La norme EN 196 - Partie 21 a été intégrée dans la prEN ISO 680 ;

b) l’étalonnage par rapport à des matériaux de référence acceptés internationalement est autorisé ;

c) le nombre d’essais à effectuer, lorsque l’analyse fait partie d’une série soumise à un contrôle statistique, a été

réduit à un ;
d) une prescription concernant des solutions à blanc a été ajoutée ;

e) des limites de tolérance ont été fixées pour les masses, les volumes et les températures, chaque fois que ces

limites ont une importance ;

f) la précision requise pour la balance dépend de celle de l’équipement traditionnellement utilisé ;

g) une spécification concernant une étuve de laboratoire à été ajoutée ;
h) la procédure d’étalonnage pour la solution étalon de silice a été simplifiée.

i) des indicateurs supplémentaires ont été inclus pour la détermination visuelle des titrages à l’EDTA ;

j) une température de calcination de (950 ± 25) °C a été fixée pour la détermination de la perte au feu et pour la

calcination du sulfate de baryum et des résidus insolubles ;

k) le dosage du sulfate, avant et après calcination, pour de la détermination de la perte au feu devient la méthode

de référence lorsqu’on effectue une correction pour le sulfure ;

l) le dosage de la silice par la méthode de la double insolubilisation devient la méthode de référence ;

m) pour le dosage du dioxyde de carbone par décomposition à l’acide sulfurique, un barboteur à gaz

supplémentaire, vide, a été ajouté comme précaution de sécurité contre le reflux de l’acide sulfurique en cas

de perte de pression ;
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prEN ISO 680:2002 (F)

n) pour le dosage des alcalis, l’influence de l’acide phosphorique sur l’émission de potassium provenant des

solutions d’étalonnage est supprimée par l’addition de calcium dans les solutions d’étalonnage. La procédure

est modifiée en conséquence.

Des méthodes analytiques utilisant la fluorescence X (XRF) ont été étudiées au cours de cette révision, mais

aucune méthode normalisée, publiée, n’a été jugée suffisamment complète pour être incluse ici. Une nouvelle

tâche a été définie par le CEN/TC 51 pour préparer une méthode basée sur l’analyse XRF.

Les méthodes XRF et d’autres méthodes instrumentales, ex. : l’analyse thermique différentielle pour le dosage du

dioxyde de carbone et la spectroscopie d’absorption atomique, peuvent être utilisées comme méthodes de

substitution, à condition qu’elles soient étalonnées par rapport à des méthodes de référence, ou par rapport à des

matériaux de référence acceptés internationalement.

Selon le Règlement Intérieur du CEN/CENELEC, les 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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prEN ISO 680:2002 (F)
1 Domaine d'application
La présente Norme européenne décrit les méthodes d'analyse chimique des ciments.

La présente norme décrit les méthodes de référence et, dans certains cas, une variante qui peut être considérée

comme une méthode équivalente. En cas de litige, seules les méthodes de référence doivent être utilisées.

D'autres méthodes encore peuvent être utilisées, à condition qu’elles soient étalonnées, soit par rapport à des

méthodes de référence, soit par rapport à des matériaux de référence acceptés internationalement, pour

démontrer leur équivalence.

La présente norme décrit les méthodes qui s’appliquent principalement aux ciments, mais qui peuvent être aussi

appliquées à leurs matériaux constitutifs. Elles peuvent être également appliquées à d’autres matériaux, pour

lesquels les normes prescrivent ces méthodes.

Les spécifications normalisées indiquent les méthodes qui doivent être utilisées.

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 196-7, Méthodes d'essais des ciments - Partie 7 : Méthodes de prélèvement et d'échantillonnage du ciment.

ISO 385-1:1984, Verrerie de laboratoire - Burettes - Partie 1 : Spécifications générales.

ISO 835-1:1981, Verrerie de laboratoire - Pipettes graduées - Partie 1 : Spécifications générales.

ISO 3534-1 : 1993, Statistiques - Vocabulaire et symboles - Partie 1 : Probabilité et termes statistiques généraux.

3 Prescriptions générales pour les essais
3.1 Nombre d'essais

L’analyse d’un ciment peut nécessiter la détermination d’un certain nombre de ses propriétés chimiques. Pour

déterminer chacune de ces propriétés, on doit réaliser un ou plusieurs essais, au cours desquels on doit effectuer

le nombre de mesurages qui est spécifié dans l’article applicable de la présente norme.

Lorsque l’analyse fait partie d’une série soumise à un contrôle statistique, la détermination de chaque propriété

chimique par un seul essai doit constituer le minimum requis.

Lorsque l’analyse ne fait pas partie d’une série soumise à un contrôle statistique, le nombre d’essais pour la

détermination de chaque propriété chimique doit être de deux (voir aussi 3.3).

En cas de litige, le nombre d’essais pour la détermination de chaque propriété chimique doit être de deux (voir

aussi 3.3).
3.2 Répétabilité et reproductibilité

Répétablité - Précision dans les conditions de répétabilité où les résultats d’essais indépendants sont obtenus par

la même méthode, sur des éprouvettes (matériaux) identiques, dans le même laboratoire, par le même opérateur,

en utilisant le même équipement, à de courts intervalles de temps.
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prEN ISO 680:2002 (F)

Reproductiblité - Précision dans les conditions de reproductibililité où les résultats d’essais sont obtenus par la

même méthode, sur des éprouvettes (matériaux) identiques, dans des laboratoires différents, par des opérateurs

différents, en utilisant des équipements différents.

Dans la présente Norme européenne, la répétabilité et la reproductibilité sont exprimées en termes d’écart(s)-

type(s) de répétabilité et d’écart(s)-type(s) de reproductibilité en, par exemple, pourcentage absolu, grammes, etc.,

selon la propriété testée.
NOTE Les définitions sont extraites de l’ISO 3534:1993.
3.3 Expression des masses, volumes, facteurs et résultats

Exprimer les masses en grammes, à 0,0001 g près, et les volumes à la burette en millilitres, à 0,05 ml près.

Exprimer les facteurs des solutions, obtenus par la moyenne de trois mesurages, avec trois décimales.

Lorsqu’un seul résultat d’essai a été obtenu, exprimer les résultats en pourcentage, généralement avec deux

décimales.

Lorsque deux résultats d’essai ont été obtenus, exprimer les résultats comme la moyenne de ces résultats, en

pourcentage, généralement avec deux décimales.

Si l’écart entre les deux résultats est égal à plus de deux fois l'écart-type de répétabilité, refaire l’essai et prendre la

moyenne des deux résultats d’essai les plus proches.
Les résultats de tous les essais individuels doivent être consignés.
3.4 Calcinations
On effectue les calcinations de la manière décrite ci-dessous.

Placer le papier filtre et son contenu dans un creuset préalablement calciné et taré. Sécher, puis incinérer

lentement en atmosphère oxydante, sans enflammer, tout en assurant la combustion complète. Calciner le creuset

et son contenu à la température prescrite, puis laisser refroidir à la température du laboratoire dans un

dessiccateur. Peser le creuset et son contenu.
3.5 Détermination de la masse constante

Déterminer la masse constante en procédant à des calcinations successives de 15 min, suivies chaque fois d’un

refroidissement et puis d’une pesée. La masse constante est atteinte lorsque la différence entre deux pesées

successives est inférieure à 0,0005 g.
3.6 Contrôle de l'absence d’ions chlorure (test au nitrate d'argent)

Après généralement cinq ou six lavages d'un précipité, rincer la base de la tige de l'entonnoir avec quelques

gouttes d'eau. Laver le papier filtre et son contenu avec plusieurs millilitres d'eau et recueillir le filtrat dans un tube

à essais. Ajouter quelques gouttes de la solution de nitrate d'argent (4.43). Contrôler l'absence de turbidité ou de

précipité dans la solution. Dans le cas contraire, continuer le lavage en contrôlant périodiquement, jusqu'à ce que

le test au nitrate d'argent soit négatif.
3.7 Dosages à blanc

Effectuer un dosage à blanc, sans échantillon, lorsque cela est nécessaire, en suivant le même mode opératoire et

en utilisant les mêmes quantités de réactifs. Corriger en conséquence les résultats obtenus pour les dosages

analytiques.
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prEN ISO 680:2002 (F)
4 Réactifs
4.0 Prescriptions générales

Utiliser seulement des réactifs de qualité analytique. Le terme ‘eau’ désigne de l'eau distillée ou de l'eau d’une

pureté équivalente avec une conductivité électrique de 2 mS/cm environ.
Sauf indication contraire, ‘pourcentage’ signifie pourcentage en masse.

Sauf indication contraire, les réactifs liquides concentrés utilisés dans la présente norme ont les masses

volumiques (r) suivantes (en g/cm à 20 °C) :
¾ acide chlorhydrique 1,18 à 1,19
¾ acide nitrique 1,40 à 1,42
¾ acide perchlorique 1,60 à 1,67
¾ acide acétique 1,05 à 1,06
¾ acide phosphorique 1,71 à 1,75
¾ hydroxyde d'ammonium 0,88 à 0,91

Le degré de dilution est toujours donné sous forme d'une somme volumétrique, par exemple : acide chlorhydrique

dilué 1 + 2 signifie qu'il faut mélanger un volume d'acide chlorhydrique concentré à deux volumes d'eau.

4.1 Acide chlorhydrique concentré (HCl)
4.2 Acide chlorhydrique dilué 1 + 1
4.3 Acide chlorhydrique dilué 1 + 2
4.4 Acide chlorhydrique dilué 1 + 3
4.5 Acide chlorhydrique dilué 1 + 9
4.6 Acide chlorhydrique dilué 1 + 11
4.7 Acide chlorhydrique dilué 1 + 19
4.8 Acide chlorhydrique dilué 1 + 99

4.9 Acide chlorhydrique dilué, à pH (1,60 ± 0,05). Préparer en dosant le pH de deux litres d’eau à (1,60 ±

0,0,05), en ajoutant cinq ou six gouttes d'acide chlorhydrique concentré. Contrôler au moyen d'un pH-mètre (5.18).

Conserver la solution dans un récipient en polyéthylène.
4.10 Acide fluorhydrique concentré (>40 %) (HF)
4.11 Aci
...