ISO 12572:2016

NORME ISO
INTERNATIONALE 12572
Deuxième édition
2016-08-01
Performance hygrothermique
des matériaux et produits pour
le bâtiment — Détermination des
propriétés de transmission de la
vapeur d’eau — Méthode de la
coupelle
Hygrothermal performance of building materials and products —
Determination of water vapour transmission properties — Cup method
Numéro de référence
©
ISO 2016
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Sommaire Page
Avant-propos .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes, définitions, symboles, unites et indices . 1
3.1 Termes et définitions . 1
3.2 Symboles et unités . 2
3.3 Indices . 3
4 Principe . 3
5 Appareillage . 3
6 Éprouvettes . 4
6.1 Principes généraux pour la préparation des éprouvettes . 4
6.2 Dimensions des éprouvettes . 4
6.2.1 Forme et ajustement . 4
6.2.2 Aire exposée . 4
6.2.3 Épaisseur des éprouvettes. 4
6.3 Nombre d’éprouvettes . 5
6.4 Conditionnement des éprouvettes . 5
6.5 Essais sur éprouvettes de faible résistance . 5
7 Mode opératoire. 5
7.1 Conditions d’essai . 5
7.2 Préparation de l’éprouvette et de l’assemblage d’essai . 7
7.3 Mode opératoire d’essai . 7
8 Calcul et expression des résultats . 8
8.1 Vitesse de variation de la masse . 8
8.2 Densité de flux de vapeur d’eau . 9
8.3 Perméance à la vapeur d’eau . 9
8.4 Résistance à la vapeur d’eau .10
8.5 Perméabilité à la vapeur d’eau .10
8.6 Facteur de résistance à la vapeur d’eau .10
8.7 Épaisseur d’air équivalente pour la diffusion de vapeur d’eau .11
9 Exactitude des mesures .11
9.1 Généralités .11
9.2 Aire de l’éprouvette .11
9.3 Épaisseur de l’éprouvette .12
9.4 Produits de jointoiement .12
9.5 Fidélité de la pesée .12
9.6 Contrôle des conditions ambiantes .12
9.7 Variations de pression barométrique au cours de l’essai .12
10 Rapport d’essai .13
Annexe A (normative) Méthodes applicables aux matériaux autoportants .14
Annexe B (normative) Méthodes applicables aux matériaux en vrac .16
Annexe C (normative) Méthodes applicables aux membranes et aux feuilles .18
Annexe D (normative) Méthodes applicables aux mastics et aux produits de jointoiement .19
Annexe E (normative) Méthodes applicables aux peintures, vernis, etc. .21
Annexe F (normative) Correction de l’effet d’un bord masqué d’une éprouvette .22
Annexe G (normative) Correction de résistance des couches d’air .24
Annexe H (normative) Méthode de calcul de la résistance à la vapeur d’eau de la couche
d’air dans la coupelle .25
Annexe I (informative) Répétabilité de la pesée, intervalle entre deux pesées et taille des
éprouvettes nécessaire pour obtenir l’exactitude désirée .26
Annexe J (informative) Table de conversion des unités de transmission de vapeur d’eau .27
Bibliographie .28
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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 appelée 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 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 le lien
suivant: http://www.iso.org/iso/fr/foreword.html.
L’ISO 12572 a été élaborée par le Comité technique CEN/TC 89, Performance thermique des bâtiments
et des composants du bâtiment, du Comité européen de normalisation (CEN) en collaboration avec 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, de l’ISO 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 12572:2001), qui a été soumise à
une révision technique avec les modifications suivantes:
— ajout des matériaux isolants dans le domaine d’application;
— ajout de e) chambre de simulation d’humidité à l’Article 5;
— ajout des exigences relatives à l’épaisseur de l’éprouvette pour mesurer la perméabilité à cœur des
matériaux en 6.2.3;
— modification de la taille de l’aire de l’éprouvette en 6.3;
— ajout des exigences relatives au temps de stockage et à l’humidité relative pour la condition D en 6.4;
— nouveau paragraphe avec des exigences en 6.5;
— modification des exigences relatives à la température et à l’humidité relative pour les conditions
d’essai en 7.1;
— modification du calcul de la vitesse de variation de la masse en 8.1;
— suppression de 9.8.
NORME INTERNATIONALE ISO 12572:2016(F)
Performance hygrothermique des matériaux et produits
pour le bâtiment — Détermination des propriétés de
transmission de la vapeur d’eau — Méthode de la coupelle
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale spécifie une méthode basée sur des essais en coupelle pour
déterminer la perméance à la vapeur d’eau des produits pour le bâtiment ainsi que la perméabilité à
la vapeur d’eau des matériaux pour le bâtiment dans des conditions isothermes. Différentes séries de
conditions d’essai sont spécifiées.
Les principes généraux sont applicables à tous les matériaux et produits de bâtiment hygroscopiques
et non hygroscopiques, y compris les matériaux isolants et ceux qui possèdent des parements et des
revêtements intégrés. Les annexes fournissent des détails sur des méthodes d’essai convenant pour
différents types de matériaux.
Les résultats obtenus par cette méthode peuvent être utilisés pour la conception, pour le contrôle de la
production et pour insertion dans les spécifications de produits.
2 Références normatives
Les documents suivants cités dans le texte 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).
Le présent document ne contient aucune référence normative.
3 Termes, définitions, symboles, unites et indices
3.1 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 9346 ainsi que les
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:
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http://www.electropedia.org/
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse http://www.iso.org/obp
3.1.1
densité de flux de vapeur d’eau
masse de vapeur d’eau transférée à travers l’éprouvette par unité d’aire et par unité de temps
3.1.2
matériau homogène
matériau dont les propriétés susceptibles d’influencer la transmission de vapeur d’eau ne varient pas à
une échelle macroscopique
3.1.3
matériau imperméable
matériau dont l’épaisseur d’air équivalente pour la diffusion de vapeur d’eau (3.1.8) mesurée est supérieure
à 1 500 m
3.1.4
perméance à la vapeur d’eau
densité de flux de vapeur d’eau (3.1.1) divisée par la différence de pression partielle de vapeur d’eau
entre les deux faces de l’éprouvette
3.1.5
résistance à la vapeur d’eau
inverse de la perméance à la vapeur d’eau (3.1.4)
3.1.6
perméabilité à la vapeur d’eau
produit de la perméance à la vapeur d’eau (3.1.4) et de l’épaisseur d’une éprouvette homogène
Note 1 à l’article: La perméabilité à la vapeur d’eau ne peut être calculée que pour des éprouvettes issues d’un
matériau homogène (3.1.2).
3.1.7
facteur de résistance à la vapeur d’eau
perméabilité à la vapeur d’eau (3.1.6) de l’air divisée par la perméabilité à la vapeur d’eau du matériau
concerné
Note 1 à l’article: Ce facteur indique de combien la résistance du matériau est supérieure à celle d’une couche d’air
stationnaire de même épaisseur à la même température.
3.1.8
épaisseur d’air équivalente pour la diffusion de vapeur d’eau
épaisseur d’une couche d’air calme dont la résistance à la vapeur d’eau (3.1.5) est égale à celle de
l’éprouvette
3.2 Symboles et unités
Symbole Grandeur Unité
A aire de l’éprouvette m
G flux de vapeur d’eau au travers de l’éprouvette kg/s
R constante des gaz pour la vapeur d’eau = 462 N·m/(kg⋅K)
v
S diamètre hydraulique de l’éprouvette m
T température thermodynamique K
W perméance à la vapeur d’eau par rapport à la pression partielle de vapeur d’eau kg/(m ⋅s⋅Pa)
p
Z résistance à la vapeur d’eau par rapport à la pression partielle de vapeur d’eau m ⋅s⋅Pa/kg
p
d épaisseur moyenne de l’éprouvette m
g densité de flux de vapeur d’eau kg/(m ⋅s)
l diamètre de l’éprouvette cylindrique ou côté de l’éprouvette carrée m
m masse de l’assemblage éprouvette-coupelle kg
p pression barométrique hPa
p pression barométrique normale = 1 013,25 hPa
S épaisseur d’air équivalente pour la diffusion de vapeur d’eau m
d
t temps s
Δp différence de pression partielle de vapeur d’eau de part et d’autre Pa
v
δ perméabilité à la vapeur d’eau kg/(m⋅s⋅Pa)
p
δ perméabilité de l’air à la vapeur d’eau kg/(m⋅s⋅Pa)
a
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Symbole Grandeur Unité
μ facteur de résistance à la vapeur d’eau —
θ température Celsius °C
φ humidité relative —
NOTE Les unités indiquées ci-dessus sont conformes à l’ISO 9346; une table de conversion comprenant
d’autres unités communément utilisées lors des mesurages de perméabilité est donnée dans l’Annexe J.
3.3 Indices
Indice Signification
I intervalle
r répétabilité
a air
c correction pour couche d’air
f film
j joint
m membrane
me bord masqué
s éprouvette
t total
4 Principe
L’éprouvette est scellée au-dessus de la coupelle d’essai contenant soit un dessicant (coupelle sèche)
soit une solution aqueuse saturée (coupelle humide). L’assemblage est ensuite placé dans une chambre
d’essai régulée en température et en humidité. Du fait de la différence de pression partielle de vapeur
régnant dans la coupelle d’essai et dans la chambre, de la vapeur d’eau migre à travers les éprouvettes
perméables. Des pesées périodiques de l’assemblage sont effectuées afin de déterminer le débit de
transmission de vapeur d’eau en régime stationnaire.
5 Appareillage
a) Coupelles d’essai résistant à la corrosion provoquée par les dessicants ou solutions salines qu’elles
contiennent; généralement, ces coupelles sont en verre ou en métal.
La conception des coupelles convenant pour l’essai de différents types de matériaux est décrite
dans les Annexes A à E.
NOTE Les coupelles cylindriques peuvent être plus faciles à sceller et les coupelles transparentes
permettent un meilleur contrôle des solutions salines.
b) Pour certaines coupelles d’essai et méthodes de scellement de l’éprouvette (voir l’Annexe A), un
gabarit de mêmes forme et taille que la coupelle d’essai est utilisé lors de l’application du produit
de jointoiement pour obtenir une aire d’essai reproductible, bien définie. L’aire du gabarit doit être
d’au moins 90 % de celle de l’éprouvette afin de limiter le flux de vapeur non linéaire.
c) Des instruments de mesure capables de déterminer l’épaisseur de l’éprouvette avec l’exactitude
requise en 7.2.
d) Une balance analytique capable de peser l’assemblage d’essai avec la répétabilité nécessaire pour
obtenir l’exactitude requise. Si possible, une balance ayant une résolution de 0,001 g doit être
utilisée. Pour des assemblages d’essai lourds, une résolution de 0,01 g peut suffire (voir l’Annexe I
pour obtenir des informations sur la relation entre la résolution de la balance et la durée de l’essai).
NOTE Les facteurs qui influencent l’exactitude de mesurage nécessaire sont analysés en Annexe I.
e) Une chambre à température et humidité constantes dont l’humidité relative et la température
peuvent être respectivement maintenues dans une plage de ±5 % et ±1,0 K autour de leurs valeurs
de consigne. Afin d’assurer des conditions uniformes dans toute la chambre, il faut brasser l’air
de manière à obtenir des vitesses variant entre 0,02 m/s et 0,3 m/s. Pour l’essai de matériaux
très perméables, il convient de prendre des dispositions permettant de mesurer la vitesse de l’air
directement sur la surface supérieure de l’éprouvette (voir l’Annexe G).
f) Des capteurs appropriés et un système d’enregistrement permettant d’enregistrer en continu la
température, l’humidité relative et, si nécessaire, la pression barométrique dans la chambre d’essai.
Les capteurs doivent être étalonnés à intervalles réguliers.
g) Un produit de jointoiement imperméable à la vapeur d’eau, ne subissant aucune modification
physique ou chimique pendant l’essai et ne provoquant aucune modification physique ou chimique
de l’éprouvette.
NOTE En cas de besoin, des exemples de produits de jointoiement convenant pour des matériaux
particuliers sont donnés dans l’annexe correspondante.
6 Éprouvettes
6.1 Principes généraux pour la préparation des éprouvettes
Les éprouvettes d’essais doivent être représentatives du produit. Si le produit possède des revêtements
naturels ou des parements intégrés, il est permis de les inclure dans l’éprouvette, mais il faut les enlever
s’il est prévu de mesurer la perméabilité à cœur du matériau. Si les revêtements ou les parements sont
différents sur les deux côtés des éprouvettes, ces dernières doivent être soumises à essai avec un flux
de vapeur orienté dans le même sens que dans l’application visée. Si le sens du flux n’est pas connu, les
éprouvettes doivent être préparées en double et soumises à essai pour chaque sens du flux. À moins que
le produit à soumettre à essai ne soit isotrope, les éprouvettes doivent être découpées de manière à ce
que les faces parallèles soient normales à la direction du flux de vapeur dans le produit en œuvre.
La préparation des éprouvettes doit exclure toute méthode endommageant la surface d’une manière
affectant le flux de vapeur d’eau.
6.2 Dimensions des éprouvettes
6.2.1 Forme et ajustement
Les éprouvettes doivent être découpées de manière à correspondre aux dimensions de l’assemblage
d’essai choisi (voir Annexes A à E).
6.2.2 Aire exposée
Le diamètre d’une éprouvette cylindrique ou le côté d’une éprouvette carrée doit être au moins le
double de l’épaisseur de l’éprouvette. L’aire exposée (moyenne arithmétique des aires libres supérieure
et inférieure) doit être d’au moins 0,005 m . Les aires libres supérieure et inférieure ne doivent pas
s’écarter de plus de 3 % de la moyenne dans le cas des matériaux homogènes et de plus de 10 % dans le
cas des autres matériaux.
6.2.3 Épaisseur des éprouvettes
Si possible, l’épaisseur de l’éprouvette doit être celle du produit en œuvre. Dans le cas de matériaux
homogènes dont l’épaisseur dépasse 100 mm, celle-ci peut être réduite par découpage. Dans le cas de
matériaux non homogènes, tels que le béton contenant des granulats, il convient d’utiliser une épaisseur
égale à au moins trois fois (et de préférence cinq fois) la taille de la plus grosse particule.
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Si un matériau contient des vides macroscopiques, il convient de soumettre à essai le matériau plein et
de calculer la résistance de l’ensemble du matériau sur la base des proportions des volumes solides et
d’air en supposant un flux de vapeur unidimensionnel.
S’il s’avère nécessaire de soumettre à essai un produit si épais que les coupelles d’essai disponibles n’ont
pas une aire assez grande pour répondre aux exigences du 6.2.2, il est permis de découper le produit en
tranches, mais uniquement en dernier ressort. Dans ce cas, toutes les tranches doivent être soumises à
essai et les résultats doivent être consignés.
Si un mesurage de la perméabilité à cœur du matériau est prévu, tous les revêtements et parements
doivent être enlevés et les éprouvettes doivent avoir une épaisseur d’au moins 20 mm.
NOTE Il existe un risque que ce mode opératoire entraîne d’importantes inexactitudes, surtout dans le cas
d’essais en coupelle humide sur des matériaux hygroscopiques.
6.3 Nombre d’éprouvettes
Si l’aire de l’éprouvette est inférieure à 0,05 m , au moins cinq éprouvettes doivent être soumises à
essai. Dans le cas contraire, ce nombre minimum est ramené à trois éprouvettes.
6.4 Conditionnement des éprouvettes
Avant l’essai, les éprouvettes doivent être stockées à (23 ± 5) °C, (50 ± 5) % d’humidité relative pendant
une période suffisamment longue pour que leur poids se stabilise de sorte que trois déterminations
quotidiennes successives de leur poids ne divergent pas de plus de 5 %; une durée de stockage minimale
de 6 h est nécessaire. Si la condition D du Tableau 1 doit être utilisée, il convient que les éprouvettes
soient conditionnées à (38 ± 5) °C, (50 ± 5) % d’humidité relative.
NOTE Cette période peut varier de quelques heures dans le cas de certains matériaux isolants, à trois à
quatre semaines ou plus pour des matériaux et produits hygroscopiques massifs.
Les éprouvettes prélevées humides in situ peuvent être séchées avant le conditionnement selon les
méthodes données dans l’ISO 12570.
Une période de conditionnement n’est pas nécessaire dans le cas de membranes en plastique.
6.5 Essais sur éprouvettes de faible résistance
Lors d’essais sur des éprouvettes présentant une faible résistance à la vapeur (S < 0,1 m), utiliser
d
une coupelle humide avec de l’eau distillée, produisant une humidité relative de 100 % à l’intérieur
de la coupelle. Le flux élevé à travers l’éprouvette empêche la formation de condensation sur la base
inférieure de l’éprouvette, ce qui représente un risque avec les éprouvettes de résistance plus élevée.
Dans ce cas, les dimensions de la couche d’air entre l’eau de la coupelle et la base de l’éprouvette doivent
être connues au millimètre près, et il est essentiel de maintenir une vitesse d’air suffisante au-dessus de
la surface supérieure de l’éprouvette (voir l’Annexe G).
NOTE Les essais sur des éprouvettes présentant une faible résistance à la vapeur (S < 0,1 m) peuvent être
d
difficiles à réaliser avec une coupelle sèche ou humide, car le flux d’eau sortant ou entrant de la coupelle peut être
suffisamment important pour affecter les performances de la solution saline saturée ou du dessicant avant la fin
de l’essai. Il n’est donc pas possible de procéder à des essais «en coupelle sèche» avec ce type de matériau.
7 Mode opératoire
7.1 Conditions d’essai
Choisir l’environnement d’essai désiré parmi les conditions données dans le Tableau 1.
Tableau 1 — Conditions d’essai
Tolérances
a
Humidité relative
Condition °C -%
%
Température
Série
HR
État sec État humide
°C
Valeur de Tolérance Valeur de Tolérance
consigne consigne
A 23 – 0/50 23 ± 1 0 +5 50 ±5
B 23 – 0/85 23 ± 1 0 +5 85 ±5
C 23 – 50/93 23 ± 1 50 ±5 93 ±5
D 38 – 0/93 38 ± 1 0 +5 93 ±3
E 23 – 50/100 23 ± 1 50 ±5 100
NOTE 1 Les essais «en coupelle sèche» (condition A) renseignent sur la performance des matériaux en présence d’une
faible humidité lorsque le transfert d’humidité est dominé par la diffusion de vapeur. Les essais «en coupelle humide»
(condition C) fournissent des indications sur la performance des matériaux en conditions très humides. À des degrés
supérieurs d’humidité, les pores du matériau commencent à se remplir d’eau, ce qui accroît le transport de liquide et réduit
le transport de vapeur. Aussi les essais effectués dans ces conditions donnent-ils quelques informations sur le transport
d’eau liquide à l’intérieur des matériaux. Ce point est plus amplement analysé dans l’ISO 15148.
NOTE 2  La condition E s’applique aux éprouvettes présentant une faible résistance (S ≤ 0,1 m).
d
a
Des solutions salines saturées, qui régulent l’humidité relative à l’intérieur de la coupelle à des valeurs inférieures à
100 %, sont utilisées car avec de nombreux matériaux, il existe un risque de condensation sur la base de l’éprouvette, ce qui
perturbe le flux de vapeur. Dans le cas des matériaux à très faible résistance (S < 0,1 m), les flux de vapeur sont si élevés
d
que a) toute condensation est improbable, et b) la solution saline saturée peut ne pas rester à l’équilibre pendant toute
la durée de l’essai. Il convient alors de placer de l’eau distillée dans la coupelle. De plus amples informations concernant
l’utilisation de solutions salines saturées sont données en 9.6.
Si des conditions d’application particulières l’exigent, les parties peuvent convenir d’autres choix de
température et d’humidité relative.
EXEMPLE 1 Ceci est un exemple de dessicants qui produisent les humidités relatives de l’air spécifiées à 23 °C.
Dessiccants
Chlorure de calcium, CaCl - taille des particules < 3 mm 0 %
Perchlorate de magnésium, Mg(ClO ) 0 %
4 2
Pentoxyde de phosphore, P 0 0 %
2 5
Gel de silice 0 %
EXEMPLE 2 Ceci est un exemple de solutions aqueuses saturées qui produisent les humidités relatives de l’air
spécifiées à 23 °C.
Solutions aqueuses
Bichromate de sodium, Na Cr 0 · 2H 0 52 %
2 2 7 2
Nitrate de magnésium, Mg(NO ) 53 %
3 2
Chlorure de potassium, KCl 85 %
Phosphate d’ammonium dihydrogène, NH H PO 93 %
4 2 4
Nitrate de potassium, KNO 94 %
Les Annexes A et B de l’ISO 12571:2013 fournissent de plus amples détails concernant les solutions
appropriées.
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Il faut procéder à des contrôles réguliers, en particulier au cours des longs essais, pour s’assurer que les
solutions saturées restent un mélange de liquide avec une grande quantité de substance non dissoute.
Toutes les substances chimiques doivent être manipulées avec précaution et en respectant les règles de
sécurité appropriées.
7.2 Préparation de l’éprouvette et de l’assemblage d’essai
Préparer des éprouvettes de manière à ce qu’elles correspondent à l’assemblage d’essai utilisé (voir
les Annexes A à E). Mesurer l’épaisseur des éprouvettes à 0,2 mm près ou à ±0,5 %, selon ce qui est
le plus précis. Dans le cas de matériaux rigides, mesurer l’épaisseur des éprouvettes en quatre points
équidistants sur la circonférence. Calculer l’épaisseur moyenne de chaque éprouvette. Noter le mode
opératoire utilisé pour mesurer l’épaisseur effective des matériaux compressibles et en vrac et des
éprouvettes aux surfaces irrégulières.
Mettre le dessicant ou la solution aqueuse jusqu’à moins de 15 mm du fond de chaque coupelle. Sceller
l’éprouvette dans la coupelle selon la méthode appropriée spécifiée dans l’annexe concernée. L’espace
d’air séparant le dessicant ou la solution saturée de l’éprouvette doit être de (15 ± 5) mm. Cette épaisseur
d’air doit être mesurée au millimètre près pour permettre le calcul de sa résistance (voir l’Annexe H).
NOTE 1 Une fois la distance entre la base de l’éprouvette et le dessicant ou la solution saline mesurée, le pesage
de la coupelle avec son contenu peut être un moyen d’obtenir une couche d’air identique.
La résistance de la couche au-dessus de l’éprouvette doit être réduite à zéro en assurant une vitesse
d’air appropriée au-dessus de la coupelle (voir l’Annexe G).
NOTE 2 Le flux de vapeur dépend de la résistance à la vapeur de l’éprouvette et des résistances des couches
d’air au-dessus et en dessous de l’éprouvette. Dans le cas des éprouvettes à résistance élevée, les résistances
des couches d’air sont négligeables, mais elles deviennent significatives pour les matériaux à faible résistance
(S < 0,1 m).
d
Préparer un assemblage d’essai de scellement adapté au type de matériau soumis à essai (voir les
Annexes A à E).
NOTE 3 L’exactitude et la répétabilité des résultats dépendent fortement de la qualité du scellement, en
particulier pour les éprouvettes à résistance élevée. Une attention particulière doit donc être portée à la
méthode d’application du scellement. Des essais initiaux peuvent être réalisés sur une éprouvette métallique
imperméable, afin de vérifier que le flux de vapeur obtenu est nul. De plus amples informations sur le scellement
sont données en 9.4.
7.3 Mode opératoire d’essai
Placer les assemblages d’essai dans la chambre d’essai. Peser ensuite chaque assemblage d’essai à des
intervalles de temps choisis en fonction des caractéristiques de l’éprouvette et de la répétabilité de
la pesée.
NOTE L’Annexe I donne des indications sur les façons d’obtenir l’exactitude requise.
Les pesées doivent être effectuées dans une ambiance dont la température diffère au maximum de
±2 °C de la température d’essai, et si possible à l’intérieur de la chambre d’essai. La Figure 1 illustre un
arrangement pour de petites chambres.
La température et l’humidité relative de la chambre d’essai doivent être enregistrées en continu au
moyen de capteurs appropriés. L’étalonnage des capteurs doit être régulièrement vérifié.
La pression barométrique régnant dans le laboratoire d’essai doit être mesurée quotidiennement
durant la période d’essai ou être obtenue d’une station météorologique très proche.
Légende
1 balance
2 chambre d’essai à ambiance régulée avec porte d’accès à « boîte à gants »
3 plateau de pesage suspendu
4 assemblage d’essai lors du pesage
Figure 1 — Exemple d’une disposition avec balance et assemblages d’essai pour la pesée dans
une chambre
Continuer les pesées jusqu’à l’obtention, pour chaque assemblage, de cinq déterminations successives
de la variation de masse rapportée à l’intervalle de pesage constantes à ±5 % près de sa valeur moyenne
pour l’éprouvette soumise à essai (ou à ±10 % dans le cas de matériaux à faible perméance avec
μ > 750 000) et jusqu’à ce que la variation de poids de l’assemblage avec coupelle dépasse 100 fois la
répétabilité de la pesée.
Tracer une courbe représentative de la variation de masse en fonction du temps afin de reconnaître
plus facilement la condition de variation de masse linéaire.
L’essai doit être abrégé si
a) dans un essai en coupelle sèche, l’assemblage a pris plus de 1,5 g pour 25 ml de dessicant dans la
coupelle; ou
b) dans un essai en coupelle humide, la perte de poids atteint la moitié de la masse initiale de la
solution dans la coupelle.
8 Calcul et expression des résultats
8.1 Vitesse de variation de la masse
Pour chaque couple de pesées successives des éprouvettes, calculer la vitesse de variation de la masse,

Dm , à l’aide de la Formule (1).
mm-

Dm = (1)
tt-
où
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est la variation de masse par unité de temps pour une seule détermination, en kg/s;

Dm
m est la masse de l’assemblage d’essai au temps t , en kg;
1 1
m est la masse de l’assemblage d’essai au temps t , en kg;
2 2
t et t sont les temps de pesée successifs, en s.
1 2

Calculer G, la moyenne de cinq déterminations successives deDm , pour chaque éprouvette.
La valeur finale de G est obtenue lorsque chacune des cinq dernières déterminations successives de

Dm est à ±5 % de G.
8.2 Densité de flux de vapeur d’eau
La densité de flux de vapeur d’eau, g, est donnée par la Formule (2).
G
g= (2)
A
où
A est l’aire exposée (moyenne arithmétique des aires libres supérieure et inférieure) de l’éprou-
vette, en m .
En cas d’utilisation d’un système coupelle et produit de jointoiement comportant un «bord masqué» (voir
l’Annexe A), les valeurs doivent être corrigées avant de les utiliser pour calculer d’autres paramètres
(voir l’Annexe F).
8.3 Perméance à la vapeur d’eau
La perméance à la vapeur d’eau, W, est donnée par la Formule (3).
G
W = (3)
A⋅Δp
La valeur de Δp doit être calculée à partir des moyennes des mesures de température et d’humidité
v
relative obtenues pendant la durée de l’essai [voir la Formule (4)].
NOTE La Référence [5] contient des méthodes de calcul de la pression de vapeur de chaque côté de
l’éprouvette à partir de la température et de l’humidité relative pour des températures supérieures à 0 °C.
17,269⋅θ
237,3+θ
p =⋅φ 610,5⋅e (4)
Pour l’essai de matériaux très perméables ou de fines membranes, avec s < 0,2 m, la résistance de la
d
couche d’air située entre la base de l’éprouvette et le dessicant ou la solution saturée doit être prise en
compte dans le calcul de W (voir l’Annexe G).
Le Tableau 2 résume les valeurs de Δp pour les cinq conditions d’essai spécifiées dans le Tableau 1.
Tableau 2 — Valeurs de Δp pour chaque condition d’essai
Série Condition Δp Pa
°C - % HR
A 23 - 0/50 1 404
B 23 - 0/85 2 387
C 23 - 50/93 1 207
D 38 - 0/93 6 157
E 23 - 50/100 1 404
8.4 Résistance à la vapeur d’eau
La résistance à la vapeur d’eau, Z, est l’inverse de la perméance à la vapeur d’eau [voir la Formule (5)].
Z= (5)
W
8.5 Perméabilité à la vapeur d’eau
La perméabilité à la vapeur d’eau, δ, est donnée par la Formule (6).
δ =⋅Wd (6)
8.6 Facteur de résistance à la vapeur d’eau
Le facteur de résistance à la vapeur d’eau, μ, est donné par la Formule (7):
δair
μ = (7)
δ
La Formule (7), connue sous le nom de formule de Schirmer, est utilisée pour calculer δ , à l’aide de la
a
pression barométrique moyenne, p, au cours de l’essai [voir la Formule (8)].
18, 1
0, 086 p
 
Τ
δ = (8)
 
a
Rp⋅⋅Τ 273
 
D
−6
Avec la constante des gaz pour la vapeur d’eau R = 462,10 Nm/(mg.K).
D
Les valeurs de δ à 23 °C sont représentées à la Figure 2.
a
Les variations de perméabilité à la vapeur d’eau de l’air et du matériau peuvent être supposées identiques
en fonction de la pression barométrique. Aussi peut-on considérer que le facteur μ est indépendant de la
pression barométrique. Lors du calcul de la valeur de μ à l’aide de la Formule (9).
Δp.δair
μ = (9)
gd.
la valeur de δ doit correspondre à la pression barométrique réelle.
a
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Anglais Français
Vapour permeability Perméabilité à la vapeur
-10 -10
10 kg/(m·s·Pa) 10 kg/(m·s·Pa)
Barometric pressure, hPa Pression barométrique, hPa
Figure 2 — Perméabilité à la vapeur d’eau de l’air en fonction de la pression barométrique à 23 °C
8.7 Épaisseur d’air équivalente pour la diffusion de vapeur d’eau
L’épaisseur d’air équivalente pour la diffusion de la vapeur d’eau, s , est donnée par la Formule (10) ou
d
la Formule (11).
s = μ⋅d (10)
d
s = δ ⋅Z (11)
d a
9 Exactitude des mesures
9.1 Généralités
Le présent article et l’Annexe I analysent les facteurs affectant l’exactitude du résultat et donnent des
indications pour l’améliorer, si nécessaire.
NOTE Plusieurs «séries d’essais» comparatifs entre les mesures effectuées par différents laboratoires ont
été réalisées (voir les références [8], [11] et [14] pour l’analyse des résultats).
De nombreux facteurs influencent l’exactitude des valeurs mesurées.
9.2 Aire de l’éprouvette
Le diamètre d’une coupelle d’essai circulaire ou le côté d’une coupelle carrée doit être mesuré avec
une précision de ±0,5 mm, laissant un pourcentage d’erreur possible de ±0,5 % dans la mesure de l’aire
d’une éprouvette de la taille minimale spécifiée en 6.2.2 (c’est-à-dire 0,05 m ). Cette erreur sera moins
importante avec des éprouvettes plus grandes. Pour certains types de coupelles, il sera nécessaire de
corriger l’effet de «bord masqué», tel que spécifié à l’Annexe F.
9.3 Épaisseur de l’éprouvette
Si la perméance ou la résistance est mesurée sur un produit tout entier, l’exactitude n’est pas influencée
par l’épaisseur. Cependant, s’il faut déterminer la perméabilité d’un matériau, l’exactitude du mesurage
de l’épaisseur de l’éprouvette aura une influence directe sur l’exactitude du résultat. L’utilisation d’un
micromètre peut améliorer l’exactitude du mesurage de l’épaisseur d’une éprouvette rigide (moins de
0,5 % d’erreur).
NOTE L’exactitude sera moindre dans le cas de matériaux en vrac ou similaires.
9.4 Produits de jointoiement
Si un produit de jointoiement approprié est appliqué comme décrit dans les annexes, les erreurs dues
aux fuites peuvent être bien moindres que celles dues à d’autres causes. Un joint défectueux provoquera
un flux beaucoup plus important dans l’un des assemblages d’essai. Ce résultat doit être rejeté avant de
calculer la moyenne sur toutes les éprouvettes.
Il convient d’être attentif à la méthode d’application du scellement et de former le personnel du
laboratoire en conséquence. Il est recommandé de procéder à des essais initiaux sur une éprouvette
métallique imperméable, afin de vérifier que le flux de vapeur obtenu est nul.
9.5 Fidélité de la pesée
L’influence de l’incertitude de la pesée sur l’exactitude des résultats dépend de la taille de l’éprouvette
et des intervalles de temps entre les pesées successives.
NOTE Des informations concernant la répétabilité de la pesée permettant d’obtenir l’exactitude requise
en relation avec la taille de l’éprouvette et les intervalles de temps entre les pesées successives sont données à
l’Annexe I.
9.6 Contrôle des conditions ambiantes
La différence de pression partielle de vapeur d’eau entre la coupelle et la chambre climatique est
l’élément moteur de tout le processus d’essai. Par conséquent, l’exactitude avec laquelle cette différence
est connue détermine l’exactitude des valeurs mesurées.
La pression partielle de vapeur à l’intérieur de la coupelle est déterminée par le dessicant ou la solution
saturée utilisée. Il convient d’utiliser un dessicant approprié donnant une pression partielle de vapeur
nulle. L’humidité relative au-dessus de solutions saturées est donnée à ±0,5 % près dans des tableaux,
ce qui peut être obtenu si ces solutions sont soigneusement préparées.
Les conditions d’essai données au Tableau 1 auront pour résultat une variation dans la différence de
pression partielle de vapeur à travers l’éprouvette de ±10 % par rapport à la valeur de consigne.
Les conditions régnant dans la chambre climatique doivent être soigneusement contrôlées au moyen
d’instruments correctement étalonnés afin de déterminer avec une bonne exactitude la pression
partielle de vapeur moyenne pendant l’essai.
NOTE Il est nécessaire d’accorder une attention toute particulière au mesurage des conditions régnant dans
la chambre climatique pour obtenir des résultats précis en matière de perméabilité.
9.7 Variations de pression barométrique au cours de l’essai
Dans le cas de produits pour lesquels le débit de transmission de la vapeur d’eau est faible, notamment
pour des membranes flexibles minces, d’importantes variations quotidiennes de pression peuvent
influencer les résultats. Il faut tenir compte de l’effet de flottabilité en
...