EN 1936 Méthodes d'essai des pierres naturelles - Détermination de la masse volumique réelle, de la masse volumique apparente et de la porosité totale et ouverte

La norme européenne « EN 1936 Méthodes d'essai des pierres naturelles - Détermination de la masse volumique réelle, de la masse volumique apparente et de la porosité totale et ouverte » décrit les méthodes de détermination de la masse volumique réelle, de la masse volumique apparente, de la porosité ouverte et totale de la pierre naturelle.

Lors de la réalisation des essais, en principe, après séchage à masse constante, la densité apparente et la porosité ouverte sont déterminées par absorption d'eau assistée par vide et pesée par immersion des échantillons. La vraie densité et la porosité totale nécessitent que l’échantillon soit pulvérisé.

Pour les besoins de la présente norme, outre les termes et définitions donnés dans l'EN 12670, les définitions suivantes s'appliquent :

La masse volumique apparente exprime le rapport entre la masse de l'échantillon sec et son volume apparent.
Le volume apparent fait référence au volume confiné à la surface extérieure de l'échantillon, y compris les vides.
Le volume de la partie solide exprime la différence entre le volume apparent de l'échantillon et le volume des vides (pores ouverts et fermés).
La masse volumique vraie exprime le rapport entre la masse de l'échantillon sec et le volume de sa partie solide.
La porosité ouverte exprime le rapport (en pourcentage) entre le volume des pores ouverts et le volume apparent de l'échantillon.
La porosité totale exprime le rapport (en pourcentage) entre le volume des pores (ouverts et fermés) et le volume apparent de l'échantillon.

Les principaux équipements utilisés lors de ces tests comprennent :

Un four ventilé qui maintient la température à 70 degrés plus/moins 5 degrés.
Un récipient sous vide capable de maintenir une pression de 2,0 kPa plus/moins 0,7 kPa = 15 mm plus/moins 5 mm de mercure et permettant l'immersion progressive des échantillons à l'intérieur.
Instrument de pesage capable de peser un échantillon dans l’eau avec une précision d’au moins 0,01 pour cent de la masse à peser.
Un appareil de mesure linéaire avec une précision d’au moins 0,01 pour cent.
Un pycnomètre de type 50 tel que défini dans la norme ISO 3507 avec une capacité nominale de 3 ml.
Compteur volumétrique de type La Chatelier constitué d'un ballon à fond plat muni d'un tube gradué en 0 ml de 24 ml à 0,1 ml.
Un tamis avec une maille de 0,063 mm.
Un séchoir contenant un dessiccant.

Pendant la préparation des échantillons, l’échantillonnage n’est pas la responsabilité du laboratoire d’essai, sauf demande expresse. Au moins six échantillons doivent être sélectionnés, représentatifs du corps de la pierre testée.

Les échantillons d'essai peuvent être cylindriques, cubiques ou prismatiques et doivent être obtenus par découpe au diamant ou par carottage. Leur volume apparent calculé par des mesures géométriques doit être d'au moins 60 ml. De plus, le rapport surface/volume doit être compris entre 0,08 mm-1 et 0,20 mm-1. Les échantillons préparés pour la détermination de la résistance à la compression ou à la flexion peuvent être utilisés s'ils respectent le rapport surface/volume.

Les échantillons doivent être séchés à 70 degrés plus/moins 5 degrés jusqu'à ce qu'une masse constante soit atteinte. On suppose que cet objectif est atteint lorsque la différence entre deux pesées sur un intervalle de 24 plus/moins 2 heures n’est pas supérieure à 0,1 pour cent de la masse de l’échantillon. Les échantillons doivent être conservés dans un dessiccateur jusqu’à ce que la température ambiante soit atteinte.

Lors du test de porosité ouverte et de densité apparente, chaque échantillon est pesé, puis placé dans un bac de récupération et la pression est progressivement réduite à 2,0 kPa plus/moins 0,7 kPa = 15 mm plus/moins 5 mm de mercure. Cette pression est maintenue pendant 2 heures plus/moins 0,2 heure pour éliminer l'air dans les pores ouverts des échantillons. De l'eau déminéralisée à 20 degrés plus/moins 5 degrés est introduite lentement dans la bulle (la vitesse de montée de l'eau doit être telle que les échantillons soient complètement immergés pendant au moins 15 minutes). Lors de la distribution de l'eau, une pression de 2,0 kPa plus/moins 0,7 kPa est maintenue.

Lorsque tous les échantillons sont immergés, le récipient est ramené à la pression atmosphérique et les échantillons sont laissés immergés pendant 24 heures supplémentaires plus/moins 2 heures à pression atmosphérique. Ensuite, pour chaque échantillon :

L'échantillon est pesé sous l'eau et la masse dans l'eau est enregistrée.
L'échantillon est rapidement essuyé avec un chiffon humide et la masse saturée en eau de l'échantillon est déterminée.

Dans le cas de pierres naturelles présentant des vides visibles (par exemple le travertin), le volume apparent est déterminé en mesurant les dimensions des échantillons au millimètre près.

Lors des tests de densité réelle, les différences entre la densité réelle et apparente et entre la porosité ouverte et la porosité totale sont très faibles pour les pierres denses à faible porosité. Pour ces pierres, il suffit de déterminer la densité apparente et la porosité ouverte. En cas de contrôle des approvisionnements, la décision de sauter la détermination de la densité réelle est convenue entre les parties.

Cette norme définit deux méthodes de détermination de la masse volumique vraie : le pycnomètre (méthode A) et le compteur volumétrique Le Chatelier (méthode B). La première méthode est plus précise mais nécessite beaucoup de temps. Il est recommandé de l'utiliser comme méthode de référence en cas de désaccord. La méthode volumétrique de Le Chatelier est moins précise mais elle est facile et rapide à réaliser et peut être utilisée pour le contrôle de la production.

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