Méthodes d'essai standard ASTM E119 pour les essais au feu des matériaux de construction et des bâtiments

Méthodes d'essai standard ASTM E119 pour les essais au feu des matériaux de construction et des bâtiments

La norme ASTM E119, Méthodes d'essai standard pour les essais au feu des matériaux de construction et des bâtiments, élaborée par l'American Society for Testing and Materials (ASTM), décrit les méthodes d'essai applicables aux assemblages composites d'éléments de maçonnerie et de matériaux de structure pour les bâtiments, notamment les murs et cloisons porteurs et autres, les poteaux, les poutres, les solives, les planchers et les assemblages de planchers et de poutres composites pour les planchers et les toitures. Cette norme s'applique également aux autres assemblages et éléments structurels qui font partie intégrante et permanente d'un bâtiment fini.

Méthodes d'essai standard ASTM E119 pour les essais au feu des matériaux de construction et des bâtiments

Les classifications définies dans cette norme sont destinées à enregistrer les performances comparatives par rapport à des conditions d'essai au feu spécifiques tout au long de la période d'exposition et ne sont pas destinées à être interprétées comme déterminant l'aptitude à l'utilisation dans d'autres conditions ou après une exposition au feu.

La présente norme est utilisée pour mesurer et décrire la réponse des matériaux, produits ou assemblages à la chaleur et aux flammes dans des conditions contrôlées, mais elle ne couvre pas tous les facteurs requis pour l'évaluation du risque d'incendie des matériaux, produits ou assemblages dans des conditions d'incendie réelles.

Ces méthodes d'essai prescrivent une exposition standard au feu pour comparer les résultats des essais des assemblages de bâtiments. Ces résultats permettent d'évaluer la performance au feu prévue des bâtiments et des assemblages. L'application de ces résultats à la prévision de la performance des bâtiments réels nécessite une évaluation des conditions d'essai.

Ces méthodes d’essai visent à évaluer la durée pendant laquelle des types spécifiés d’éléments structurels contiendront le feu, maintiendront l’intégrité structurelle ou présenteront les deux propriétés lors d’une exposition d’essai prédéterminée.

L'essai consiste à exposer une éprouvette à un feu standard contrôlé pour atteindre des températures spécifiques pendant une durée déterminée. Si nécessaire, l'exposition au feu est suivie de l'application d'un jet d'eau standard spécifié, conformément à la norme ASTM E2226. Cet essai fournit une mesure relative de la réponse au feu d'éléments structuraux comparables dans ces conditions d'exposition. L'exposition n'est pas représentative de toutes les conditions d'incendie, car celles-ci varient en fonction de l'importance, de la nature et de la répartition de la charge calorifique, de la ventilation, de la taille et de la configuration du compartiment, ainsi que de ses propriétés de dissipation thermique. Les variations résultant des conditions d'essai ou de la construction de l'éprouvette, telles que la taille, les matériaux et le mode d'assemblage, influent également sur la réponse au feu. Il est donc nécessaire d'évaluer ces variations pour les appliquer à la structure sur le terrain.

Cette norme fournit :

  • Pour des échantillons d'essai de murs, de cloisons et de sols ou de toitures,
    • Mesure de la conduction thermique
    • Mesure de la transmission de gaz chauds à travers l'échantillon d'essai.
    • Pour les éléments porteurs, mesure de la capacité de charge de l'éprouvette pendant l'exposition à l'essai.
  • Pour les éléments porteurs individuels tels que les poutres et les colonnes, mesure de la capacité de charge sous exposition d'essai en tenant compte des conditions de support d'extrémité (c'est-à-dire fixes ou non fixes).

Cependant, cette norme ne prévoit pas :

  • Informations sur les performances des éprouvettes produites avec des composants ou des longueurs différents de ceux testés.
  • Évaluation de la mesure dans laquelle l’échantillon d’essai contribue au risque d’incendie en produisant de la fumée, des gaz toxiques ou d’autres produits de combustion.
  • Mesure du degré de contrôle ou de limitation du passage de la fumée ou des produits de combustion à travers l'échantillon d'essai.
  • Simulation du comportement au feu des liaisons entre éléments de construction tels que plancher-mur ou mur-mur.
  • Mesure de la propagation de la flamme sur la surface des échantillons d'essai.
  • Effet des ouvertures conventionnelles dans l'éprouvette (prises électriques, tuyaux de plomberie, etc.) sur la résistance au feu, sauf spécification spécifique de la structure testée. La norme ASTM E814 s'applique également aux essais de coupe-feu.

En résumé, l'essai au feu ASTM E119 est une méthode d'essai normalisée utilisée pour évaluer la résistance au feu des composants et assemblages de bâtiments. Comptant parmi les nombreuses normes d'essai au feu, cet essai mesure la capacité d'un matériau de construction, tel qu'un mur, une cloison, un toit ou un plancher, à résister à une exposition au feu pendant une durée déterminée. Les résultats des essais au feu fournissent des informations précieuses aux responsables du code du bâtiment, aux architectes, aux ingénieurs et aux professionnels de la construction.

Les essais permettent de garantir que les composants et assemblages des bâtiments répondent aux normes de sécurité incendie requises et offrent un niveau de protection adéquat aux occupants et aux biens en cas d'incendie. Ils contribuent à la conception et à la construction de bâtiments résistants au feu, permettant ainsi l'élaboration de stratégies efficaces de prévention, de confinement et d'évacuation des incendies.

Pour réaliser cet essai, plusieurs éléments de construction sont exposés uniformément au feu à des températures et dans des conditions d'incendie simulant un scénario d'incendie réel. L'essai évalue deux critères de performance clés :

  • Résistance au feu : rétention du feu et de la chaleur
  • Intégrité structurelle : capacité à supporter des charges pendant les tests

La durée d'exposition au feu varie généralement de 45 minutes à plusieurs heures, selon la résistance au feu testée. Le matériau testé est surveillé quant à des facteurs tels que la pénétration des flammes, l'élévation de température du côté exposé, la stabilité structurelle et l'intégrité de la barrière coupe-feu. La durée de résistance avant le premier point de rupture critique est également évaluée.

Lors des essais au feu selon la norme ASTM E119, la résistance au feu d'un composant de construction est évaluée selon des critères de réussite/échec. Ces critères jouent un rôle crucial dans l'évaluation des performances du matériau testé et la garantie de sa conformité aux normes de sécurité incendie.

Les événements critiques suivants sont enregistrés lors des essais ASTM E119. La réussite/l'échec (temps d'endurance de l'assemblage) correspond au moment où le premier de ces événements se produit :

  • La température monte à 121 degrés au-dessus de la température ambiante moyenne sur tous les emplacements de thermocouple de surface non exposés.
  • La température monte jusqu'à 153 degrés au-dessus de la température ambiante à tout emplacement de thermocouple de surface non exposé.
  • Dans les assemblages utilisant des éléments en acier de construction, la température maximale sur l'élément en acier de construction dépasse 593 degrés.
  • Toute flamme est observée sur la surface non exposée de l’échantillon d’essai.
  • Les émissions de fumée et de gaz sont suffisamment chaudes pour enflammer les déchets de coton appliqués sur la surface non exposée de l’échantillon.
  • Incapacité à supporter la charge appliquée lors de l'exposition des assemblages porteurs. Dans la plupart des cas, l'essai ASTM E119 exige une évaluation supplémentaire, où l'assemblage est soumis à un essai au jet d'eau pour déterminer son degré de résistance au feu.

Les composants qui répondent aux critères démontrent leur capacité à résister à l'exposition au feu pendant la durée spécifiée sans compromettre leur intégrité ni contribuer à la propagation du feu. Cependant, les critères de réussite/d'échec spécifiques peuvent varier selon la résistance au feu testée et les codes du bâtiment applicables.

Notre organisation, qui accompagne depuis des années des entreprises de tous secteurs d'activité grâce à un large éventail d'activités de tests, de mesures, d'analyses et d'évaluations, dispose d'une équipe performante qui suit de près les avancées scientifiques et technologiques mondiales et s'améliore constamment. Dans ce contexte, nous proposons également des services d'essais conformes à la norme ASTM E119, Méthodes d'essai standard pour les essais au feu des matériaux de construction et des bâtiments.

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