ISO/DIS 679

Methods of testing cement -- Determination of strength

Méthodes d'essais des ciments -- Détermination des résistances mécaniques

Standards Content (sample)

DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/DIS 679
ISO/TC 74 Secretariat: IBN
Voting begins on Voting terminates on
2002-07-11 2002-12-11

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

Methods of testing cement — Determination of strength
[Revision of first edition (ISO 679:1989)]
Méthodes d'essais des ciments — Détermination des résistances mécaniques
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, Avenue de la

Brabançonne, 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 679
NORME EUROPÉENNE
EUROPÄISCHE NORM
July 2002
ICS
English version
Methods of testing cement - Determination of strength (ISO/DIS
679:2002)

Méthodes d'essais des ciments - Détermination des Prüfverfahren für Zement - Bestimmung der Festigkeit

résistances mécaniques (ISO/DIS 679:2002) (ISO/DIS 679:2002)

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 679:2002 E

worldwide for CEN national Members.
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prEN ISO 679:2002 (E)
Contents

Foreword ................................................................................................................................................3

1 Scope.........................................................................................................................................4

2 Normative references...............................................................................................................4

3 Principle ....................................................................................................................................4

4 Laboratory and equipment......................................................................................................5

4.1 Laboratory.................................................................................................................................5

4.2 General requirements for the equipment ..............................................................................5

4.3 Test sieves................................................................................................................................6

4.4 Mixer ..........................................................................................................................................6

4.5 Moulds.......................................................................................................................................6

4.6 Jolting apparatus ...................................................................................................................10

4.7 Flexural strength testing apparatus.....................................................................................11

4.8 Compressive strength testing machine...............................................................................12

4.9 Jig for compressive strength testing machine ...................................................................13

4.10 Balance....................................................................................................................................14

5 Mortar constituents................................................................................................................15

5.1 Sand.........................................................................................................................................15

5.2 Cement ....................................................................................................................................16

5.3 Water .......................................................................................................................................16

6 Preparation of mortar.............................................................................................................16

6.1 Composition of mortar...........................................................................................................16

6.2 Mixing of mortar .....................................................................................................................16

7 Preparation of test specimens..............................................................................................17

7.1 Size of specimens ..................................................................................................................17

7.2 Moulding of test specimens..................................................................................................17

8 Conditioning of test specimens............................................................................................17

8.1 Handling and storage before demoulding...........................................................................17

8.2 Demoulding of specimens ....................................................................................................17

8.3 Curing of specimens in water...............................................................................................18

8.4 Age of specimens for strength tests....................................................................................19

9 Testing procedures................................................................................................................19

9.1 Flexural strength ....................................................................................................................19

9.2 Compressive strength ...........................................................................................................19

10 Results ....................................................................................................................................20

10.1 Flexural strength ....................................................................................................................20

10.2 Compressive strength ...........................................................................................................20

11 Validation testing of CEN Standard sand and of alternative compaction equipment ....22

11.2 Validation testing of CEN Standard sand ............................................................................22

11.3 Validation testing of alternative compaction equipment ...................................................25

Annex A (normative) Alternative vibration compaction equipment and procedures
validated as equivalent to the reference jolting compaction equipment and

procedure................................................................................................................................28

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prEN ISO 679:2002 (E)
Foreword

This document (prEN ISO 679) 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 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 196-1:1994 which is withdrawn.

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

Secretariat.

a) The testing procedure has been revised with respect to hardness and surface texture of moulds

(4.5) and compression strength testing machine platens (4.8) as supplied; suitability of mould oil

(4.5); frequency of operation of jolting apparatus (4.6); the inclusion and accuracy of a balance

(4.10); deionised water is now permitted (5.3); procedures for mixing mortar (6.2) and the

moulding (7) and conditioning (8) of test specimens have been revised to reflect current best

practice.

b) Test results (10) are now reported in megapascals replacing newtons per square millimetre. (One

megapascal is equivalent to one newton per square millimetre).

c) The requirement for a flexural strength testing machine (4.7) is now optional.

d) Estimates of the precision for compressive strength testing (10.2.3) have been revised to include

both short and long term repeatability together with reproducibility data for laboratories of ‘normal’

performance and an indication of precision data for ‘expert’ laboratories.

e) The procedure for validation testing of CEN Standard sand (11.2) includes initial certification

testing, validation criteria, verification testing and annual confirmation testing.

f) The procedure for validation testing of alternative compaction equipment (11.3) has been revised

and a normative annex (annex A) has been introduced detailing two alternative vibration

compaction equipments which have been validated.
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prEN ISO 679:2002 (E)
1 Scope

This European Standard describes the method for the determination of the compressive and,

optionally, the flexural strength of cement mortar. The method applies to common cements and to

other cements and materials, the standards for which call up this method. It may not apply to other

cement types that have, for example, a very short initial setting time.

The method is used for assessing whether the compressive strength of a cement is in conformity with

its specification and for validation testing of a CEN Standard sand, EN 196-1, or alternative

compaction equipment.

The Standard describes the reference equipment and procedure and allows alternative compaction

equipment and procedures to be used provided that they have been validated in accordance with the

appropriate provisions in this Standard. In the event of a dispute, only the reference equipment and

procedure are 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 197-1, Cement — Part 1: Composition, specifications and conformity criteria for common cements

EN 196-7, Methods of testing cement — Part 7: Methods of taking and preparing samples of cement

ISO 565:1990, Test sieves — Woven metal wire cloth, perforated metal plate and electroformed sheet

— Nominal sizes of openings

ISO 1101:1983, Technical drawings — geometrical tolerancing — Tolerancing of form, orientation,

location and run-out — generalities, definitions, symbols, indications on drawings

ISO 1302:1992, Technical drawings — Method of indicating surface texture

ISO 2591-1:1988, Test sieving — Part 1: Methods using test sieves of woven wire cloth and

perforated metal plate

ISO 3310-1:1990, Test sieves — Technical requirements and testing — Part 1: Test sieves of metal

wire cloth

ISO 4200:1991, Plain end steel tubes, welded and seamless — General tables of dimensions and

masses per unit length
3 Principle

The method comprises the determination of the compressive, and optionally the flexural, strength of

prismatic test specimens 40 mm
40 mm
160 mm in size.
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prEN ISO 679:2002 (E)

These specimens are cast from a batch of plastic mortar containing one part by mass of cement,

three parts by mass of CEN Standard sand and one half part of water (water/cement ratio 0,50). CEN

Standard sands from various sources and countries may be used provided that they have been

shown to give cement strength results which do not differ significantly from those obtained using the

CEN Reference sand (see clause 11).

In the reference procedure the mortar is prepared by mechanical mixing and is compacted in a mould

using a jolting apparatus. Alternative compaction equipment and procedures may be used provided

that they have been shown to give cement strength results which do not differ significantly from those

obtained using the reference jolting apparatus and procedure (see clause 11 and annex A).

The specimens are stored in the mould in a moist atmosphere for 24 h and, after demoulding,

specimens are stored under water until strength testing.

At the required age, the specimens are taken from their wet storage, broken in flexure into halves and

each half tested for strength in compression.
4 Laboratory and equipment
4.1 Laboratory

The laboratory where preparation of specimens takes place shall be maintained at a temperature of

(20 ± 2) °C and a relative humidity of not less than 50 %.

The moist air room or the large cabinet for storage of the specimens in the mould shall be maintained

at a temperature of (20,0 ± 1,0) °C and a relative humidity of not less than 90 %.

The storage containers, fitted with gratings, for curing the specimens in water shall be of material

which does not react with cement. The temperature of the water shall be maintained at

(20,0 ± 1,0) °C.

The temperature and relative humidity of the air in the laboratory and the temperature of the water in

the storage containers shall be recorded at least once a day during working hours. The temperature

and relative humidity of the moist air room or cabinet shall be recorded at least every 4 h.

Cement, CEN Standard sand, water and apparatus used to make and test specimens shall be at a

temperature of (20 ± 2) °C.

Where temperature ranges are given, the target temperature at which the controls are set shall be the

middle value of the range.
4.2 General requirements for the equipment

The tolerances shown in Figures 1 to 5 are important for correct operation of the equipment in the

testing procedure. When regular control measurements show that the tolerances are not met, the

equipment shall be rejected, adjusted or repaired. Records of control measurements shall be kept.

Acceptance measurements on new equipment shall cover mass, volume, and dimensions to the

extent that these are indicated in this European Standard paying particular attention to those critical

dimensions for which tolerances are specified.

In those cases where the material of the equipment can influence the results, the material is specified

and shall be used.

The approximate dimensions shown in the figures are provided as guidance to equipment

manufacturers or operators. Dimensions which include tolerances are obligatory.
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prEN ISO 679:2002 (E)
4.3 Test sieves

Wire cloth test sieves conforming to ISO 2591-1 and ISO 3310-1 shall be of the sizes from ISO 565

given in Table 1 (series R 20).
Table 1 — Aperture of test sieves
Square mesh size (mm)
2,00 1,60 1,00 0,50 0,16 0,08
4.4 Mixer
The mixer shall consist essentially of:

a) a stainless steel bowl with a capacity of about 5 litres of the typical shape and size shown in

Figure 1, provided with means by which it can be fixed securely to the mixer frame during mixing

and by which the height of the bowl in relation to the blade and, to some extent, the gap between

blade and bowl can be finely adjusted and fixed;

b) a stainless steel blade of the typical shape, size and tolerances shown in Figure 1, revolving

about its own axis as it is driven in a planetary movement around the axis of the bowl at

controlled speeds by an electric motor. The two directions of rotation shall be opposite and the

ratio between the two speeds shall not be a whole number.

Where more than one mixer is used, blades and bowls shall form sets which shall always be used

together.

The gap between blade and bowl shown in Figure 1 shall be checked regularly. The gap of

(3 ± 1) mm refers to the situation when the blade in the empty bowl is brought as close as possible to

the wall. Simple tolerance gauges ('feeler gauges') are useful where direct measurement is difficult.

The mixer shall operate at the speeds given in Table 2 when mixing the mortar.
Table 2 — Speeds of mixer blade
Rotation Planetary movement
-1 –1
min min
Low speed 140 ± 5 62 ± 5
High speed 285 ± 10 125 ± 10
4.5 Moulds

The mould shall consist of three horizontal compartments so that three prismatic specimens

40 mm
40 mm in cross section and 160 mm in length can be prepared simultaneously.

A typical design is shown in Figure 2.

The mould shall be made of steel with walls at least 10 mm thick. Each internal side face of the mould

shall be case hardened to a Vickers hardness of at least HV 200, as supplied.
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prEN ISO 679:2002 (E)
Key:
1. Bowl 2. Blade
Dimensions in mm
Figure 1 — Typical bowl and blade
NOTE 1 A minimum Vickers hardness value of HV 400 is recommended.

The mould shall be constructed in such a manner as to facilitate the removal of moulded specimens

without damage. Each mould shall be provided with a machined steel or cast iron baseplate. The

mould, when assembled, shall be positively and rigidly held together and fixed to the baseplate.

The assembly shall be such that there is no distortion or visible leakage during operation. The

baseplate shall make adequate contact with the table of the compacting apparatus and be rigid

enough not to induce secondary vibrations.

NOTE 2 Moulds and jolting apparatus from different manufacturers may have unrelated external dimensions

and masses, so their compatibility needs to be ensured by the purchaser.

Each part of the mould shall be stamped with identifying marks to facilitate assembly and to ensure

conformity to the specified tolerances. Similar parts of separate mould assemblies shall not be

interchanged.
The assembled mould shall conform to the following requirements.

a) The internal dimensions and tolerances of each mould compartment shall be as follows:

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prEN ISO 679:2002 (E)
length: (160 ± 1) mm;
width: (40,0 ± 0,2) mm;
depth: (40,1 ± 0,1) mm.
160 ± 1
40,0 ± 0,240,0 ± 0,2
40,0 ± 0,2
40,0 ± 0,2
BS EN 196-1 File name: 1995-03661_02.eps
Key:
1. Striking off direction with sawing motion
Dimensions in mm
Figure 2 — Typical mould
40,1 ± 0,1

BSI/PM: Dr. S P Constantine Date: Modifications: 26/07/2001 Approval of issue

Department: Operator: Nora Halloran (7769) Modifications: Date: Signature:
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prEN ISO 679:2002 (E)

b) The flatness tolerance (see ISO 1101, 14.2) over the whole of each internal side face shall be not

greater than 0,03 mm.

c) The perpendicularity tolerance (see ISO 1101, 14.8) for each internal face with respect to the

bottom surface of the mould and the adjacent internal face as datum faces shall be not greater

than 0,2 mm.

d) The surface texture (see ISO 1302) of each internal side face shall be not rougher than N8, as

supplied.

Moulds shall be replaced when any one of the specified tolerances is exceeded. The mass of the

mould shall accord with the requirement for the combined mass in 4.6.
8 8
38,0 ±
1,5
38,0 ±
1,5
300
Key:
(a). Large spreader (b) Small spreader (c) Straightedge
1. D = Height of hopper Dimensions in mm
Figure 3 — Typical spreaders and metal straightedge
(D + 15) 50
(D + 5)
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prEN ISO 679:2002 (E)

In assembling the cleaned mould ready for use, a suitable sealing material shall be used to coat the

outer joints of the mould. A thin film of mould oil shall be applied to the internal faces of the mould.

NOTE 3 Some oils have been found to affect the setting of cement; mineral-based oils have been found to be

suitable.

To facilitate the filling of the mould a tightly fitting metal hopper with vertical walls 20 mm to 40 mm in

height shall be provided. When viewed in plan, the hopper walls shall overlap the internal walls of the

mould by not more than 1 mm. The outer walls of the hopper shall be provided with a means of

location to ensure correct positioning over the mould.

For spreading and striking off the mortar two spreaders and a metal straightedge of the type shown in

Figure 3 shall be provided.
4.6 Jolting apparatus

The jolting apparatus (a typical design is shown in Figure 4) shall conform to the following

requirements.

The apparatus shall consist of a rectangular table rigidly connected by two light arms to a pivot at

nominally 800 mm from the centre of the table. The table shall incorporate at the centre of its lower

face a projecting lug with a rounded face. Beneath the projecting lug shall be a small stop with a plane

upper surface. In the rest position, the common normal through the point of contact of the lug and the

stop shall be vertical. When the lug rests on the stop, the top face of the table shall be horizontal so

that the level of any of the four corners does not deviate from the mean level by more than 1,0 mm.

The table shall have dimensions equal to or greater than those of the mould baseplate, and a plane

machined upper surface. Clamps shall be provided for firm attachment of the mould to the table.

The combined mass of the table, including arms, empty mould, hopper and clamps shall be

(20,0 ± 0,5) kg.

The arms connecting the table assembly to the pivot shall be rigid and constructed of round tubing

with an outside diameter lying in the range 17 mm to 22 mm selected from tube sizes given in

ISO 4200. The total mass of the two arms, including any cross bracing, shall be (2,25 ± 0,25) kg. The

pivot bearings shall be of the ball or roller type and protected from ingress of grit or dust. The

horizontal displacement of the centre of the table as caused by the play of the pivot shall not exceed

1,0 mm.

The lug and the stop shall be made of through-hardened steel of at least HV 500 Vickers hardness

value. The curvature of the lug shall be about 0,01 mm .

In operation, the table is raised by a cam and allowed to fall freely from a height of (15,0 ± 0,3) mm

before the lug strikes the stop.

The cam shall be made of through hardened steel of at least HV 400 Vickers hardness value and its

shaft shall be mounted in ball bearings of such construction that the free fall is always

(15,0 ± 0,3) mm. The cam follower shall be of a construction which ensures minimal wear of the cam.

The cam shall be driven by an electric motor of about 250 W through a reduction gear at a uniform

speed of one revolution per second. A control mechanism and a counter shall be provided which

ensures that one period of jolting of (60 ± 3) s comprises exactly 60 jolts.

The position of the mould on the table shall be such that the longitudinal dimension of the

compartments is in line with the direction of the arms and perpendicular to the axis of rotation of the

cam. Suitable reference marks shall be provided to facilitate the positioning of the mould in such a

way that the centre of the central compartment is directly above the point of impact.

The apparatus shall be firmly mounted on a concrete block of mass of about 600 kg and volume of

about 0,25 m and of dimensions giving a suitable working height for the mould. The entire base of

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prEN ISO 679:2002 (E)

the concrete block shall stand on an elastic pad, e.g. natural rubber, having a suitable isolation

efficiency preventing external vibrations from affecting the compaction.

The base of the apparatus shall be fixed level to the concrete base by anchor bolts and a thin layer of

mortar shall be placed between the base of the apparatus and the concrete base to ensure overall

and vibration free contact.
100
800
Key:
1. Lug 2. Cam follower 3. Cam 4. Stop
Dimensions in mm
Figure 4 — Typical jolting apparatus
4.7 Flexural strength testing apparatus

NOTE The provision of this apparatus is optional. If only the compressive strength is to be measured,

means for breaking the test prisms into halves are used as described in clause 9.

The flexural strength can be measured by using a flexural strength testing machine or by using a

suitable device in a compression testing machine. In either case the apparatus shall conform to the

following requirements:
± 0,3
15,0
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prEN ISO 679:2002 (E)

The apparatus for the determination of flexural strength shall be capable of applying loads up to 10 kN

with an accuracy of ± 1,0 % of the recorded load in the upper four-fifths of the range being used, at a

rate of loading of (50 ± 10) N/s.

The apparatus shall be provided with a flexure device incorporating two steel supporting rollers of

(10,0 ± 0,5) mm diameter spaced (100,0 ± 0,5) mm apart and a third steel loading roller of the same

diameter placed centrally between the other two. The length of these rollers shall be between 45 mm

and 50 mm. The loading arrangement is shown in Figure 5.
10,0 0,5
10,0 ± 0,5
45,5 ± 2,5
100,0 ± 0,5
160
Key:
Front view Side View
Dimensions in mm
Figure 5 — Arrangement of loading for determination of flexural strength

The three vertical planes through the axes of the three rollers shall be parallel and remain parallel,

equidistant and normal to the direction of the specimen under test. One of the supporting rollers and

the loading roller shall be capable of tilting slightly to allow a uniform distribution of the load over the

width of the specimen without subjecting it to any torsional stresses.
4.8 Compressive strength testing machine

The testing machine for the determination of compressive strength shall be of suitable capacity for the

test (see Note 2): it shall have an accuracy of ± 1,0 % of the recorded load in the upper four-fifths of

the range being used and it shall provide a rate of load increase of (2400 ± 200) N/s. It shall be fitted

with an indicating device which shall be so constructed that the value indicated at failure of the

specimen remains indicated after the testing machine is unloaded. This can be achieved by the use of

a maximum indicator on a pressure gauge or a memory on a digital display. Manually operated testing

machines shall be fitted with a pacing device to facilitate the control of the load increase.

The vertical axis of the ram shall coincide with the vertical axis of the machine and during loading the

direction of movement of the ram shall be along the vertical axis of the machine. Furthermore, the

resultant of the forces shall pass through the centre of the specimen. The surface of the lower

machine platen shall be normal to the axis of the machine and remain normal during loading.

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prEN ISO 679:2002 (E)

The centre of the upper platen spherical seating shall be at the point of intersection of the vertical

machine axis with the plane of the lower surface of the upper machine platen with a tolerance of

± 1 mm. The upper platen shall be free to align as contact is made with the specimen, but during

loading the relative attitude of the upper and lower platens shall remain fixed.
The testing mach
...

PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/DIS 679
ISO/TC 74 Secrétariat: IBN
Début du vote Vote clos le
2002-07-11 2002-12-11

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

Méthodes d'essais des ciments — Détermination des
résistances mécaniques
[Révision de la première edition (ISO 679:1989)]
Methods of testing cement — Determination of strength
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, Avenue de la

Brabançonne, 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 679
EUROPÄISCHE NORM
EUROPEAN STANDARD
Juillet 2002
ICS
Version Française
Méthodes d'essais des ciments - Détermination des résistances
mécaniques (ISO/DIS 679:2002)

Prüfverfahren für Zement - Bestimmung der Festigkeit Methods of testing cement - Determination of strength

(ISO/DIS 679:2002) (ISO/DIS 679:2002)

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 679:2002 F

ce soit réservés dans le monde entier aux membres nationaux du CEN.
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Sommaire

Avant-propos...............................................................................................................................................................3

1 Domaine d’application ..................................................................................................................................4

2 Références normatives .................................................................................................................................4

3 Principe...........................................................................................................................................................4

4 Laboratoire et équipement............................................................................................................................5

4.1 Laboratoire .....................................................................................................................................................5

4.2 Prescriptions générales pour l'équipement................................................................................................5

4.3 Tamis de contrôle ..........................................................................................................................................6

4.4 Malaxeur .........................................................................................................................................................6

4.5 Moules.............................................................................................................................................................6

4.6 Appareil de serrage par chocs ...................................................................................................................10

4.7 Appareil d'essai de résistance à la flexion................................................................................................11

4.8 Machine d'essai de résistance à la compression.....................................................................................12

4.9 Dispositif de compression..........................................................................................................................13

4.10 Balance .........................................................................................................................................................14

5 Constituants du mortier ..............................................................................................................................15

5.1 Sable .............................................................................................................................................................15

5.2 Ciment...........................................................................................................................................................16

5.3 Eau ................................................................................................................................................................16

6 Préparation du mortier ................................................................................................................................16

6.1 Composition du mortier ..............................................................................................................................16

6.2 Malaxage du mortier....................................................................................................................................16

7 Préparation des éprouvettes ......................................................................................................................17

7.1 Dimensions des éprouvettes......................................................................................................................17

7.2 Moulage des éprouvettes............................................................................................................................17

8 Conditionnement des éprouvettes.............................................................................................................17

8.1 Manutention et magasinage avant démoulage.........................................................................................17

8.2 Démoulage des éprouvettes.......................................................................................................................17

8.3 Maturation des éprouvettes dans l'eau .....................................................................................................18

8.4 Age des éprouvettes pour les essais de résistance mécanique ............................................................18

9 Modes opératoires d’essai..........................................................................................................................19

9.1 Résistance à la flexion ................................................................................................................................19

9.2 Résistance à la compression .....................................................................................................................19

10 Résultats.......................................................................................................................................................20

10.1 Résistance à la flexion ................................................................................................................................20

10.2 Résistance à la compression .....................................................................................................................20

11 Essais de validation du sable normalisé CEN et des variantes de l’équipement de serrage..............21

11.1 Généralités ...................................................................................................................................................21

11.2 Essai de validation du sable normalisé CEN ............................................................................................22

11.3 Essais de validation des variantes de l'équipement de serrage.............................................................25

Annexe A (normative) Appareils et procédures de serrage par vibrations validés comme variantes

équivalentes à l’appareil et à la procédure de serrage par chocs de référence ...................................27

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Avant-propos

Le présent document (prEN ISO 679) a été préparé par le Comité Technique 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 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-200y, et les normes nationales en contradiction doivent être retirées au

plus tard le xx-xx-200y.
La présente Norme européenne remplacera EN 196-1:1994, qui sera retirée.

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

reçues par le secrétariat.

a) La procédure d’essai a été révisée en ce qui concerne : la dureté et la texture de surface des moules (4.5) et

des plateaux de la machine d’essai de résistance à la compression (4.8), tels que livrés ; l’huile de démoulage

appropriée (4.5) ; la fréquence de service de l’appareil de serrage à chocs (4.6) ; l’adjonction et la précision

d’une balance (4.10) ; l’utilisation d’eau déminéralisée qui est maintenant autorisée (5.3) ; les modes

opératoires pour le malaxage du mortier (6.2) et le moulage (7) et le conditionnement (8) des éprouvettes ont

été révisés pour répondre aux meilleures pratiques courantes.

b) Les résultats d’essai (10) sont maintenant exprimés en mégapascals, qui remplacent les newtons par

millimètre carré (un mégapascal est équivalent à un newton par millimètre carré).

c) La prescription concernant une machine d’essai de résistance à la flexion (4.7) est maintenant facultative.

d) Les estimations de la précision pour l’essai de résistance à la compression (10.2.3) ont été révisées pour

inclure les valeurs de la répétabilité à court terme et de la répétabilité à long terme, ainsi que la valeur de la

reproductibilité pour les laboratoires ‘normaux’ et une indication de la valeur de la reproductibilté pour les

laboratoires ‘experts’.

e) Le mode opératoire pour l’essai de validation du sable normalisé CEN (11.2) comprend un essai de

certification initiale, des critères de validation, un essai de vérification et un essai de confirmation annuel.

f) Le mode opératoire pour l’essai de validation des variantes de l’équipement de serrage (11.3) a été révisé et

une annexe normative (annexe A) a été ajoutée, décrivant deux appareils de serrage par vibrations, qui ont

été validés comme équipement de substitution.
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prEN ISO 679:2002 (F)
1 Domaine d’application

La présente Norme européenne décrit la méthode permettant de déterminer la résistance à la compression et,

facultativement, la résistance à la flexion d'un mortier de ciment. La méthode s’applique aux ciments courants et à

d’autres ciments et matériaux pour lesquels les normes prescrivent la présente méthode. Elle ne doit pas

s’appliquer aux autres types de ciments, qui ont, par exemple, un temps de début de prise très court.

Cette méthode est utilisée pour déterminer si la résistance à la compression d’un ciment est en conformité avec sa

spécification. Elle est également utilisée pour l’essai de validation d’un sable ‘normalisé CEN, EN 196-1, et pour

l’essai de validation des variantes de l’équipement de serrage.

La présente Norme européenne décrit l’équipement et le mode opératoire de référence et elle autorise l'utilisation

de variantes de l’équipement de serrage et du mode opératoire, à condition que ces variantes aient reçu une

validation en conformité avec les prescriptions pertinentes de la présente norme. En cas de litige, on doit utiliser

seulement l’équipement et le mode opératoire de référence.
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 197-1, Ciment - Partie 1 : Composition, spécifications et critères de conformité pour les ciments courants.

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

ISO 565:1990, Tamis de contrôle - Tissus métalliques, tôles métalliques perforées et feuilles électroformées -

Dimensions nominales des ouvertures.

ISO 1101:1983, Dessins techniques - Tolérancement géométrique - Tolérancement de forme, orientation, position

et battement - Généralités, définitions, symboles, indications sur les dessins.
ISO 1302:1992, Dessins techniques - Indication des états de surface.

ISO 2591-1:1988, Tamisage de contrôle - Partie 1 : Modes opératoires utilisant des tamis de contrôle en tissus

métalliques et en tôles métalliques perforées.

ISO 3310-1:1990, Tamis de contrôle - Exigences techniques et vérifications - Partie 1 : Tamis de contrôle en tissus

métalliques.

ISO 4200:1991, Tubes lisses en acier, soudés et sans soudure - Tableaux généraux des dimensions et des

masses linéiques.
3 Principe

La méthode consiste à déterminer la résistance à la compression et, facultativement, la résistance à la flexion

d'éprouvettes de forme prismatique et de dimensions 40 mm x 40 mm x 160 mm.

Ces éprouvettes sont moulées à partir d’une gâchée de mortier plastique contenant une partie en masse de

ciment, trois parties en masse de sable normalisé CEN et une demi-partie d’eau (rapport eau/ciment de 0,50). Des

sables normalisés CEN provenant de différentes sources et régions peuvent être utilisés, à condition qu’ils aient

démontré que les résultats obtenus pour la résistance du ciment ne diffèrent pas de façon significative de ceux

obtenus avec le sable de référence CEN (voir article 11).
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prEN ISO 679:2002 (F)

Dans la procédure de référence, le mortier est préparé par malaxage mécanique et serré dans un moule au moyen

d’un appareil de serrage par chocs. D'autres équipements et procédures de serrage peuvent être utilisés comme

variantes, à condition qu’ils aient démontré que les résultats obtenus pour la résistance du ciment ne diffèrent pas

de façon significative de ceux obtenus avec l'appareil de serrage par chocs et la procédure de référence (voir

article 11 et annexe A).

Les éprouvettes, dans leur moule, sont entreposées en atmosphère humide pendant 24 h et, après démoulage,

elles sont stockées sous l'eau jusqu'au moment des essais de résistance.

À l'âge requis, les éprouvettes sont retirées de leur milieu de conservation humide, elles sont rompues en deux par

flexion, et chaque moitié est soumise à l'essai de compression.
4 Laboratoire et équipement
4.1 Laboratoire

Le laboratoire dans lequel a lieu la préparation des éprouvettes doit être maintenu à une température de

(20 ��2,0) °C et à une humidité relative supérieure ou égale à 50 %.

La chambre ou la grande armoire humide pour l’entreposage des éprouvettes, dans leur moule, doit être

maintenue d'une manière continue à une température de (20,0 � 1,0) °C et une humidité relative supérieure ou

égale à 90 %.

Les conteneurs de stockage, équipés de grilles, pour la maturation des éprouvettes dans l’eau doivent être faits

d’un matériau qui ne réagit avec le ciment. La température de l'eau doit être maintenue à (20,0 � 1,0) °C.

La température et l'humidité relative de l'air dans le laboratoire, ainsi que la température de l’eau dans les

conteneurs de stockage, doivent être relevées au moins une fois par jour pendant les heures de travail. La

température et l'humidité relative dans la chambre ou l'armoire humide doivent être enregistrées au moins toutes

les 4 h.

Le ciment, le sable normalisé CEN, l’eau et l’appareillage utilisés pour confectionner et tester les éprouvettes

doivent être à une température de (20 ��20) °C.

Lorsque des plages de températures sont données, la température de réglage de l’équipement doit être la valeur

médiane de la plage indiquée.
4.2 Prescriptions générales pour l'équipement

Les tolérances indiquées dans les Figures 1 à 5 sont importantes pour obtenir un fonctionnement correct de

l'équipement au cours de la procédure d'essai. Lorsque des mesurages de vérification effectués régulièrement

montrent que les tolérances ne sont plus respectées, l'équipement doit être rejeté, réglé ou réparé. Les valeurs des

mesurages de vérification doivent être consignés et conservés.

Les mesurages effectués pour la réception d'un équipement neuf doivent concerner la masse, le volume et les

dimensions indiqués dans la présente Norme européenne, en accordant une attention particulière aux dimensions

critiques pour lesquelles des tolérances sont spécifiées.

Lorsque la nature du matériau de l'appareillage peut influer sur les résultats, le matériau est spécifié et il doit être

obligatoirement utilisé.

Les dimensions approximatives indiquées dans les figures sont données aux fabricants de l’équipement et aux

opérateurs à titre d’indication. Les dimensions qui incluent des tolérances doivent être obligatoirement respectées.

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4.3 Tamis de contrôle

Les tamis de contrôle en toile métallique conformes à l'ISO 2591-1 et à l'ISO 3310-1, doivent avoir les dimensions

indiquées dans l'ISO 565 et données au Tableau 1 (série R 20).
Tableau 1 — Ouvertures des tamis de contrôle
Dimension des mailles carrées (mm)
2,00 1,60 1,00 0,50 0,16 0,08
4.4 Malaxeur
Le malaxeur doit comporter essentiellement :

a) une cuve en acier inoxydable d'une capacité de 5 l, présentant la forme typique et les dimensions indiquées à

la Figure 1, équipé d’un dispositif permettant de le fixer solidement sur le bâti du malaxeur pendant le

malaxage et permettant de régler avec précision et de maintenir la hauteur de la cuve par rapport au batteur

et, dans une certaine mesure, le jeu entre le batteur et la cuve ;

b) un batteur en acier inoxydable présentant la forme typique, les dimensions et les tolérances indiquées à la

Figure 1, tournant autour de son propre axe et entraîné, en même temps, en un mouvement planétaire autour

de l'axe de la cuve, à des vitesses contrôlées par un moteur électrique. Les deux sens de rotation doivent être

opposés et le rapport des deux vitesses ne doit pas être un nombre entier.

Lorsqu'on utilise plusieurs malaxeurs, les batteurs et les cuves doivent être appariés et être toujours utilisés

ensemble.

Le jeu entre le batteur et la cuve, montré à la Figure 1, doit être vérifié régulièrement. Le jeu de (3 � 1) mm se

réfère à la position dans laquelle le batteur est placé le plus près possible de la paroi, dans la cuve vide. De

simples jauges de tolérances ("jauge d'épaisseur") sont utiles lorsque le mesurage direct est difficile.

Pendant le malaxage du mortier, le malaxeur doit fonctionner aux deux vitesses données dans le Tableau 2.

Tableau 2 — Vitesses du batteur
Rotation Mouvement planétaire
-1 -1
min min
Petite vitesse 140 ± 5 62 ± 5
Grande vitesse 285 ± 10 125 ± 10
4.5 Moules

Les moules doivent comporter trois compartiments horizontaux pour permettre de préparer simultanément trois

éprouvettes prismatiques mesurant 40 mm x 40 mm de section transversale et 160 mm de longueur.

Un moule typique est montré à la Figure 2.

Les moules doivent être en acier, avec des parois de 10 mm d'épaisseur au minimum. Chaque face latérale interne

du moule doit être cémentée à une dureté Vickers de 200 HV au moins, telle que livrée.

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Dimensions en millimètres
Légende
1 Cuve
2 Batteur
Figure 1 — Cuve et batteur typiques
NOTE 1 Une valeur minimale de dureté Vickers de 400 HV est recommandée.

Le moule doit être construit de façon à faciliter le démoulage des éprouvettes sans risque de détérioration. Chaque

moule doit être pourvu d'une plaque de base en acier ou en fonte usinée. Les différentes parties du moule

assemblé doivent être maintenues ensemble positivement et rigidement et fixées à la plaque de base.

L'assemblage doit être réalisé de manière à éviter toute déformation et tout défaut d'étanchéité visible pendant le

fonctionnement. La plaque de base doit assurer un contact adéquat avec la table de l'appareil de serrage et être

assez rigide pour ne pas induire des vibrations secondaires.

NOTE 2 Les moules et les appareils de serrage par chocs provenant de fabricants différents peuvent avoir des dimensions

externes et des masses qui ne concordent pas. Il appartient donc à l'acheteur de s'assurer de leur compatibilité.

Toutes les pièces composant le moule doivent porter des marques d'identification pour faciliter l'assemblage et

garantir la conformité aux tolérances spécifiées. Les pièces identiques de divers moules ne doivent pas être

interchangées.
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prEN ISO 679:2002 (F)
Le moule assemblé doit être conforme aux prescriptions suivantes :

a) les dimensions intérieures et les tolérances de chaque compartiment du moule doivent être les suivantes :

longueur : (160,0 ± 1,0) mm ;
largeur : (40,0 ± 0,2) mm ;
profondeur : (40,1 ± 0,1) mm ;
Dimensions en millimètres
Légende
1 Sens d'arasement avec un mouvement de scie
Figure 2 — Moule typique

b) la tolérance de planéité (voir ISO 1101, 14.2) de chaque face latérale interne, sur l’ensemble de sa surface,

doit être inférieure ou égale à 0,03 mm ;

c) la tolérance de perpendicularité (ISO 1101, 14.8) de chaque face latérale interne par rapport à la plaque de

base du moule, d'une part, et aux faces internes adjacentes, d'autre part, prises comme plans de référence,

doit être inférieure ou égale à 0,2 mm ;

d) la rugosité (voir ISO 1302) de chaque face latérale interne ne doit pas être supérieure à N 8, telle que livrée.

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prEN ISO 679:2002 (F)

Les moules doivent être remplacés lorsque l’une des tolérances spécifiées est dépassée. La masse du moule doit

s’accorder à la prescription de 4.6 concernant masse combinée.
Dimensions en millimètres
Légende
(a) Grande spatule
(b) Petite spatule
(c) Règle métallique plate
1 D : Hauteur de la hausse
Figure 3 — Spatules et règle métallique plate typiques
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prEN ISO 679:2002 (F)

Lors de l'assemblage du moule propre, prêt à l'usage, on doit utiliser un produit d'étanchéité approprié pour enduire

les joints externes du moule. Une très mince couche d'huile de démoulage doit être appliquée sur faces internes du

moule.

NOTE 3 Il a été constaté que certaines huiles de démoulage affectent la prise du ciment ; les huiles à base minérale se sont

avérées appropriées.

Pour faciliter le remplissage du moule, on doit utiliser une hausse en métal, parfaitement ajustée, dont les parois

verticales doivent mesurer de 20 mm à 40 mm de hauteur. Vues en plan, les parois de la hausse ne doivent pas

recouvrir les parois internes du moule sur plus de 1 mm. Les parois extérieures de la hausse doivent être pourvues

d’un dispositif de positionnement pour permettre l’installation correcte de la hausse sur le moule.

Deux spatules et une règle métallique plate, du type montré à la Figure 3, doivent être prévues pour étaler et

araser le mortier.
4.6 Appareil de serrage par chocs

L'appareil de serrage par chocs doit être conforme aux prescriptions ci-après (un appareil typique est représenté à

la Figure 4).

L'appareil doit se composer d'une table rectangulaire reliée rigidement par deux bras légers à un axe de rotation

placé à 800 mm (distance nominale) du centre de la table. La table doit être équipée d'un marteau à face arrondie,

placé au centre de sa face inférieure. Le marteau doit reposer sur une petite enclume dont la face supérieure est

plane. En position de repos, la perpendiculaire commune passant par le point de contact du marteau et de

l'enclume doit être verticale. Lorsque le marteau repose sur l'enclume, la face supérieure de la table doit être

horizontale, de telle manière que le niveau de chacun des quatre coins de la table ne s’écarte pas de plus de

1,0 mm du niveau moyen. La table doit avoir des dimensions égales ou supérieures à celles de la plaque de base

du moule et sa surface supérieure doit être usinée et plane. Des attaches doivent être prévues pour fixer les

moules solidement sur la table.

La masse combinée de la table, incluant les bras, le moule vide, la hausse et les moyens de fixation, doit être de

(20,0 ± 0,5) kg.

Les bras reliant la table à l'axe de rotation doivent être rigides et constitués de tubes ronds, d’un diamètre extérieur

compris entre 17 mm et 22 mm, choisis parmi les tailles de tube données dans l'ISO 4200. La masse totale des

deux bras, y compris les entretoises éventuelles, doit être de (2,25 ± 0,25) kg. Les roulements de l’axe de rotation

doivent être du type à billes ou à galets et protégés contre la pénétration de particules ou de poussières. Le

déplacement horizontal du centre de la table, dû au jeu de l'axe, ne doit pas être supérieur à 1,0 mm.

Le marteau et l'enclume doivent être en acier trempé dans la masse d’une dureté Vickers de 500 HV au minimum.

- 1
La courbure du marteau doit être approximativement de 0,01 mm .

Lorsqu’elle fonctionne, la table est soulevée par une came et retombe ensuite librement d'une hauteur de

(15,0 ± 0,3) mm avant que le marteau ne frappe l’enclume.

La came doit être en acier trempé dans la masse d’une dureté Vickers de 400 HV au minimum et son axe doit être

monté sur des roulements à billes conçus de telle manière que la chute libre soit toujours de (15,0 ± 0,3) mm. Le

suiveur de came doit être conçu pour assurer une usure minimale de la came. Un moteur électrique de 250 W

environ doit entraîner la came, par l’intermédiaire d’un réducteur, à la vitesse constante d'un tour par seconde. Un

mécanisme de contrôle et un compteur doivent être prévus pour vérifier qu'une période de serrage de (60 ± 3) s

comporte exactement 60 chocs.

Le moule doit être placé sur la table de manière que la longueur des compartiments soit parallèle à la direction des

bras et donc perpendiculaire à l'axe de rotation de la came. Des repères adéquats doivent être prévus pour faciliter

le positionnement du moule de telle façon que le centre du compartiment central se trouve directement au-dessus

du point d'impact.

L'appareil doit être monté de manière fixe sur un socle de béton d'une masse de 600 kg environ, d'un volume de

0,25 m environ, et de dimensions permettant d’avoir une bonne hauteur de utile pour le moule. Toute la base du

bloc de béton doit reposer sur un support élastique, par exemple en caoutchouc naturel, offrant une efficacité

d'isolation adéquate pour empê
...