ISO 16546:2020

Thermal insulating products for building applications - Determination of freeze-thaw resistance

This document specifies the equipment and test method for determining the effects of successive cycling from dry conditions at −20 °C to wet conditions at 20 °C on the mechanical properties and moisture content of thermal insulating products. This document is intended to simulate the freeze?thaw effects on thermal insulating products which are frequently exposed to water and low temperature conditions, e.g. inverted roofs and unprotected ground insulation.

Produits isolants thermiques destinés aux applications du bâtiment — Détermination de la résistance aux effets du gel-dégel

Le présent document spécifie l'équipement et la méthode d'essai permettant de déterminer les effets sur les propriétés mécaniques et la teneur en eau du produit de cycles successifs entre des conditions sèches à −20 °C et des conditions humides à 20 °C. Il s'applique aux produits isolants thermiques. L'objet du présent document est la simulation des effets du gel-dégel sur les produits isolants thermiques fréquemment exposés à l'eau et à de basses températures, par exemple, en toiture inversée ou en isolation au contact direct de la terre.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 11-Jun-2020
• ICS: 91.100.60 - Thermal and sound insulating materials
• Technical Committee: ISO/TC 163/SC 1 - Test and measurement methods
• Drafting Committee: ISO/TC 163/SC 1 - Test and measurement methods
• Current Stage: 9093 - International Standard confirmed
• Start Date: 11-Sep-2025
• Completion Date: 13-Dec-2025

Relations

• Consolidates: ISO 10320:2019 - Geosynthetics - Identification on site
• Effective Date: 06-Jun-2022
• Revises: ISO 16546:2012 - Thermal insulating products for building applications - Determination of freeze-thaw resistance
• Effective Date: 05-Nov-2015

ISO 16546:2020 - Overview

ISO 16546:2020 specifies a laboratory test method to determine the freeze–thaw resistance of thermal insulating products for building applications. The standard defines equipment, specimen preparation and an automated cycling procedure that simulates repeated transitions from dry cold (−20 ± 2 °C) to wet warm (20 ± 2 °C) conditions. The test assesses changes in water absorption and mechanical (compression) performance after 300 successive freeze–thaw cycles - a scenario representative of products exposed to moisture and low temperatures (for example, inverted roofs and unprotected ground insulation).

Key topics and technical requirements

• Test principle: Continuous, automatic cycles between freezing in air and thawing in water to evaluate degradation in moisture uptake and compression behaviour.
• Number of cycles: 300 successive freeze–thaw cycles.
• Temperatures & timing: Freeze at −20 ± 2 °C for 1 hour; thaw in water at 20 ± 2 °C for 1 hour (automatic, continuous transfer between stages).
• Apparatus: Cold chamber, water tank (water depth ~5 ± 2 cm above specimen), balance (accuracy 0.1 g), compression testing machine per ISO 29469.
• Specimens: Use the same specimens prepared for long‑term water absorption tests (ISO 16536 by diffusion or ISO 16535 by immersion). Typical set A dimensions are square specimens of (500 ± 1) mm or (200 ± 1) mm depending on the chosen absorption method.
• Conditioning: Preconditioning at (23 ± 5) °C (or (23 ± 2) °C and 50 ± 5 % RH if disputed); tropical alternatives noted.
• Measurements & calculations: Determine mass changes to calculate water absorption (mass or volume percent) and measure compressive strength or stress at 10 % deformation in wet and dry states; express changes as percentage differences.
• Reporting: Include method used, specimen details, cycle count, measured water uptake and changes in compression behaviour, and visual observations (cracks, blisters).

Applications and who uses it

ISO 16546 is intended for:

• Manufacturers of thermal insulation validating product durability under freeze–thaw exposure.
• Independent test laboratories performing conformity and performance testing.
• Specifiers, architects and engineers assessing suitability of insulation for inverted roofs, exposed ground insulation, or other wet/cold conditions.
• Regulators and certification bodies establishing performance criteria in building standards and product certifications.

The standard helps stakeholders compare products, verify durability claims, and mitigate moisture-related performance loss in building insulation systems.

Related standards

• ISO 16536 - long‑term water absorption by diffusion
• ISO 16535 - long‑term water absorption by immersion
• ISO 29469 - determination of compression behaviour

Keywords: ISO 16546, freeze‑thaw resistance test, thermal insulating products, building insulation, water absorption, compression behaviour, inverted roofs, ground insulation, laboratory testing.

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 16546
Second edition
2020-06
Thermal insulating products
for building applications —
Determination of freeze-thaw
resistance
Produits isolants thermiques destinés aux applications du bâtiment —
Détermination de la résistance aux effets du gel-dégel
Reference number
©
ISO 2020
© ISO 2020
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CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: [phone]
Fax: [phone]
Email: [e-mail]
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2020 – All rights reserved

Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Principle . 1
5 Apparatus . 2
6 Test specimens. 2
6.1 General . 2
6.2 Dimensions of test specimens . 2
6.3 Number of test specimens . 2
6.4 Preparation of test specimens . 2
6.5 Conditioning of test specimens . 3
7 Procedure. 3
7.1 General . 3
7.2 Preliminary tests . 3
7.3 Water absorption frost thaw cycling . 4
7.4 Compression behaviour . 4
7.5 Interruption of the procedure . 4
8 Calculation and expression of results . 5
8.1 Water absorption . 5
8.2 Changes in the compression behaviour. 6
9 Test report . 6
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www .iso .org/
iso/ foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee Committee ISO/TC 163, Thermal performance and
energy use in the built environment, Subcommittee SC 1, Test and measurement methods, in collaboration
with the European Committee for Standardization (CEN) Technical Committee CEN/TC 88, Thermal
insulating materials and products, in accordance with the Agreement on technical cooperation between
ISO and CEN (Vienna Agreement).
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 16546:2012), which has been technically
revised. The main changes compared to the previous edition are as follows:
— Revision of Clause 4, the test is performed by an automatic process only;
— Revision of Clause 7 with a more detailed procedure.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/ members .html.
iv © ISO 2020 – All rights reserved

INTERNATIONAL STANDARD ISO 16546:2020(E)
Thermal insulating products for building applications —
Determination of freeze-thaw resistance
1 Scope
This document specifies the equipment and test method for determining the effects of successive
cycling from dry conditions at −20 °C to wet conditions at 20 °C on the mechanical properties and
moisture content of thermal insulating products.
This document is intended to simulate the freeze–thaw effects on thermal insulating products which
are frequently exposed to water and low temperature conditions, e.g. inverted roofs and unprotected
ground insulation.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 29469, Thermal insulating products for building applications — Determination of compression
behaviour
ISO 16535, Thermal insulating products for building applications — Determination of long-term water
absorption by immersion
ISO 16536, Thermal insulating products for building applications — Determination of long-term water
absorption by diffusion
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
3.1
freeze-thaw resistance
ability of a product to withstand repeated wetting followed by freezing conditions, quantified by water
absorption and change in compression behaviour
4 Principle
The test is performed continuously using an automatic process of cycling between the specified
conditions.
The freeze-thaw resistance is determined as the change in the amount of water absorbed and the change
in compression strength or stress of a test specimen which has been subjected to
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 16546
Deuxième édition
2020-06
Produits isolants thermiques destinés
aux applications du bâtiment —
Détermination de la résistance aux
effets du gel-dégel
Thermal insulating products for building applications —
Determination of freeze-thaw resistance
Numéro de référence
©
ISO 2020
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
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Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: [phone]
Fax: [phone]
E-mail: [e-mail]
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2020 – Tous droits réservés

Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d'application . 1
2 Référence normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Principe . 1
5 Appareillage . 2
6 Éprouvettes . 2
6.1 Généralités . 2
6.2 Dimensions des éprouvettes . 2
6.3 Nombre d'éprouvettes . 2
6.4 Préparation des éprouvettes . 3
6.5 Conditionnement des éprouvettes . 3
7 Mode opératoire. 3
7.1 Généralités . 3
7.2 Essais préliminaires . 4
7.3 Cycles de gel-dégel pour l'essai d'absorption d'eau . 4
7.4 Comportement en compression . 4
7.5 Interruption du mode opératoire . 5
8 Calcul et expression des résultats . 5
8.1 Absorption d'eau . 5
8.2 Variations du comportement en compression . 6
9 Rapport d’essai . 7
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/ directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/ brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www .iso .org/ avant -propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 163, Performance thermique et
utilisation de l'énergie en environnement bâti, sous-comité SC 1, Méthodes d'essais et de mesurage, en
collaboration avec le comité technique du Comité européen de normalisation (CEN) CEN/TC 88,
Matériaux et produits d’isolation thermique, conformément à l'Accord de coopération technique entre
l'ISO et le CEN (Accord de Vienne).
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 16546:2012), qui a fait l'objet d'une
révision technique. Les principales modifications par rapport à l'édition précédente sont les suivantes:
— révision de l’Article 4: l’essai est entièrement automatisé;
— révision de l’Article 7: le mode opératoire est plus détaillé.
Il convient que l'utilisateur adresse tout retour d'information ou toute question concernant le présent
document à l'organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l'adresse www .iso .org/ members .html.
iv © ISO 2020 – Tous droits réservés

NORME INTERNATIONALE ISO 16546:2020(F)
Produits isolants thermiques destinés aux applications du
bâtiment — Détermination de la résistance aux effets du
gel-dégel
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie l'équipement et la méthode d'essai permettant de déterminer les effets
sur les propriétés mécaniques et la teneur en eau du produit de cycles successifs entre des conditions
sèches à −20 °C et des conditions humides à 20 °C. Il s'applique aux produits isolants thermiques.
L'objet du présent document est la simulation des effets du gel-dégel sur les produits isolants thermiques
fréquemment exposés à l'eau et à de basses températures, par exemple, en toiture inversée ou en
isolation au contact direct de la terre.
2 Référence normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.
Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les
éventuels amendements).
ISO 29469, Produits isolants thermiques destinés aux applications du bâtiment — Détermination du
comportement en compression
ISO 16535, Produits isolants thermiques destinés aux applications du bâtiment — Détermination de
l'absorption d'eau à long terme par immersion
ISO 16536, Produits isolants thermiques destinés aux applications du bâtiment — Détermination de
l'absorption d'eau à long terme par diffusion
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http:// www .electropedia .org/
3.1
résistance aux effets du gel-dégel
capacité d'un produit à supporter de façon répétée un mouillage suivi de conditions de gel, quantifiée
par l'absorption d'eau et le changement de comportement en compression
4 Principe
L'essai se déroule en continu, en utilisant un procédé automatique d'application des cycles entre les
conditions spécifiées.
La résistance aux effets du gel-dégel est déterminée par la variation de la quantité d'eau absorbée
par une éprouvette ainsi que par la variation de sa résistance à la compression ou de sa contrainte en
compression lorsqu'elle a été soumise à 300 cycles successifs entre des conditions sèches à −20 °C et des
conditions humides à 20 °C. L'essai doit être réalisé conjointement à l'un des essais d'absorption d'eau à
long terme suivants:
a) absorption d'eau par diffus
...