Cathodic protection of steel in concrete

ISO 12696:2016 specifies performance requirements for cathodic protection of steel in cement-based concrete, in both new and existing structures. It covers building and civil engineering structures, including normal reinforcement and prestressed reinforcement embedded in the concrete. It is applicable to uncoated steel reinforcement and to organic-coated steel reinforcement. ISO 12696:2016 applies to steel embedded in atmospherically exposed, buried, immersed and tidal elements of buildings or structures. NOTE 1 Annex A gives guidance on the principles of cathodic protection and its application to steel in concrete. NOTE 2 ISO 12696:2016, while not specifically intended to address cathodic protection of steel in any electrolyte except concrete, can be applied to cathodic protection of steel in other cementitious materials such as are found, for example, in early 20th century steel-framed masonry, brick and terracotta clad buildings. In such applications, additional considerations specific to these structures are required in respect of design, materials and installation of cathodic protection; however, the requirements of this document can be applied to these systems.

Protection cathodique de l'acier dans le béton

ISO 12696:2016 spécifie les exigences de performance pour la protection cathodique de l'acier dans le béton à base de ciment, pour les structures nouvelles comme pour les structures existantes. Il traite des bâtiments et des ouvrages d'art, y compris les armatures et les précontraintes noyées dans le béton. Il s'applique aux armatures en acier non revêtu et aux armatures en acier recouvert par un revêtement organique. ISO 12696:2016 s'applique à l'acier noyé dans des éléments de bâtiments ou de structures qui sont exposés à l'atmosphère, enterrés, immergés ou soumis à la marée. NOTE 1 L'Annexe A fournit des lignes directrices relatives aux principes de la protection cathodique et à son application à l'acier dans le béton. NOTE 2 Bien qu'il ne soit pas spécifiquement destiné à traiter de la protection cathodique de l'acier dans n'importe quel autre électrolyte que le béton, le présent document peut s'appliquer à la protection cathodique de l'acier dans d'autres matériaux à base de ciment tels que ceux rencontrés, par exemple, dans les bâtiments à charpente d'acier du début du 20e siècle à parement de maçonnerie, de brique et de terre cuite. Dans de telles applications, des considérations supplémentaires spécifiques à ces structures sont à prendre en compte en ce qui concerne la conception, les matériaux et l'installation de la protection cathodique; cependant, les exigences du présent document peuvent être appliquées à ces systèmes.

General Information

Status
Withdrawn
Publication Date
28-Nov-2016
Current Stage
9599 - Withdrawal of International Standard
Start Date
12-May-2022
Completion Date
12-Feb-2026

Relations

Effective Date
12-Feb-2026
Effective Date
23-Apr-2020
Effective Date
16-Apr-2016
Standard

ISO 12696:2016 - Cathodic protection of steel in concrete

English language
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Standard

ISO 12696:2016 - Protection cathodique de l'acier dans le béton

French language
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Frequently Asked Questions

ISO 12696:2016 is a standard published by the International Organization for Standardization (ISO). Its full title is "Cathodic protection of steel in concrete". This standard covers: ISO 12696:2016 specifies performance requirements for cathodic protection of steel in cement-based concrete, in both new and existing structures. It covers building and civil engineering structures, including normal reinforcement and prestressed reinforcement embedded in the concrete. It is applicable to uncoated steel reinforcement and to organic-coated steel reinforcement. ISO 12696:2016 applies to steel embedded in atmospherically exposed, buried, immersed and tidal elements of buildings or structures. NOTE 1 Annex A gives guidance on the principles of cathodic protection and its application to steel in concrete. NOTE 2 ISO 12696:2016, while not specifically intended to address cathodic protection of steel in any electrolyte except concrete, can be applied to cathodic protection of steel in other cementitious materials such as are found, for example, in early 20th century steel-framed masonry, brick and terracotta clad buildings. In such applications, additional considerations specific to these structures are required in respect of design, materials and installation of cathodic protection; however, the requirements of this document can be applied to these systems.

ISO 12696:2016 specifies performance requirements for cathodic protection of steel in cement-based concrete, in both new and existing structures. It covers building and civil engineering structures, including normal reinforcement and prestressed reinforcement embedded in the concrete. It is applicable to uncoated steel reinforcement and to organic-coated steel reinforcement. ISO 12696:2016 applies to steel embedded in atmospherically exposed, buried, immersed and tidal elements of buildings or structures. NOTE 1 Annex A gives guidance on the principles of cathodic protection and its application to steel in concrete. NOTE 2 ISO 12696:2016, while not specifically intended to address cathodic protection of steel in any electrolyte except concrete, can be applied to cathodic protection of steel in other cementitious materials such as are found, for example, in early 20th century steel-framed masonry, brick and terracotta clad buildings. In such applications, additional considerations specific to these structures are required in respect of design, materials and installation of cathodic protection; however, the requirements of this document can be applied to these systems.

ISO 12696:2016 is classified under the following ICS (International Classification for Standards) categories: 77.060 - Corrosion of metals; 77.140.15 - Steels for reinforcement of concrete. The ICS classification helps identify the subject area and facilitates finding related standards.

ISO 12696:2016 has the following relationships with other standards: It is inter standard links to EN ISO 12696:2016, ISO 12696:2022, ISO 12696:2012. Understanding these relationships helps ensure you are using the most current and applicable version of the standard.

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Standards Content (Sample)


INTERNATIONAL ISO
STANDARD 12696
Second edition
2016-12-01
Cathodic protection of steel in
concrete
Protection cathodique de l’acier dans le béton
Reference number
©
ISO 2016
© ISO 2016, Published in Switzerland
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized otherwise in any form
or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on the internet or an intranet, without prior
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Tel. +41 22 749 01 11
Fax +41 22 749 09 47
copyright@iso.org
www.iso.org
ii © ISO 2016 – All rights reserved

Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 General . 2
4.1 Quality management systems . 2
4.2 Personnel . 3
4.3 Design . 3
5 Structure assessment and repair . 3
5.1 General . 3
5.2 Records . 4
5.3 Visual inspection and delamination survey . 4
5.4 Chloride analysis . 4
5.5 Carbonation depth measurement . 4
5.6 Concrete cover and reinforcement location. 4
5.7 Reinforcement electrical continuity . 4
5.8 Steel/concrete potential . 5
5.9 Concrete electrical resistivity . 5
5.10 Repair . 5
5.10.1 General. 5
5.10.2 Concrete removal. 5
5.10.3 Reinforcement preparation . 6
5.10.4 Concrete reinstatement . 6
5.11 Cementitious overlay . 6
5.12 New structures . 7
6 Cathodic protection system components . 7
6.1 General . 7
6.2 Anode systems . . 8
6.2.1 Conductive coating anode systems . 8
6.2.2 Activated titanium anode systems . 9
6.2.3 Titania ceramic anodes .11
6.2.4 Conductive cementitious anodes .11
6.2.5 Embedded galvanic anodes .11
6.2.6 Surface-mounted galvanic anodes .11
6.2.7 Buried and immersed anodes.11
6.3 Monitoring sensors .13
6.3.1 General.13
6.3.2 Portable reference electrodes .14
6.3.3 Other sensors .14
6.4 Monitoring instrumentation .15
6.4.1 General.15
6.4.2 Digital meters .15
6.4.3 Data loggers .15
6.5 Data management system .16
6.6 Direct current cables .17
6.7 Junction boxes .18
6.8 Power supplies .18
6.9 Transformer-rectifiers . .18
7 Installation procedures .20
7.1 Electrical continuity .20
7.2 Performance monitoring system .20
7.3 Connections to steel in concrete .21
7.4 Concrete repairs associated with the cathodic protection components .21
7.5 Surface preparation for anode installation.21
7.6 Anode installation .22
7.7 Connections to the anode system .22
7.8 Anode overlay, surface sealant or decorative coating application .22
7.9 Electrical installation .23
7.10 Testing during installation .23
8 Commissioning .24
8.1 Visual inspection .24
8.2 Pre-energizing measurements .24
8.3 Initial energizing of impressed current systems .25
8.4 Initial adjustment of impressed current systems .25
8.5 Initial performance assessment .25
8.6 Criteria of protection: Interpretation of performance assessment data .26
8.7 Adjustment of protection current for impressed current systems .28
9 System records and documentation .28
9.1 Quality and test records .28
9.2 Installation and commissioning report .28
9.3 Operation and maintenance manual .29
10 Operation and maintenance .29
10.1 Intervals and procedures .29
10.2 System review .30
10.3 System review report .30
Annex A (informative) Principles of cathodic protection and its application to steel in concrete .31
Annex B (informative) Design process .37
Annex C (informative) Notes on anode systems .41
Bibliography .46
iv © ISO 2016 – All rights reserved

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 on 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 the following URL: www.iso.org/iso/foreword.html.
The committee responsible for this document is ISO/TC 156, Corrosion of metals and alloys.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 12696:2012), of which it constitutes a
minor revision with the following changes:
— figures for MnO , NaOH (0,5 M) in Table A.1 have been updated;
— general editorial corrections throughout the document.
Introduction
This document applies to cathodic protection of steel in concrete, with the concrete atmospherically
exposed, buried or immersed.
Because the criteria of protection for steel in buried or immersed concrete are those applicable to
cathodic protection of steel in atmospherically exposed concrete, this revision of EN 12696:2000
incorporates cathodic protection of steel in buried and immersed concrete. The provision of cathodic
protection current can often be more economically provided to steel in buried and immersed concrete
by using buried or immersed anode systems detailed in International Standards for buried and
immersed steel structures, rather than the anode systems that are suitable for applications to steel
in atmospherically exposed concrete. Therefore, reference is made to other International Standards in
this respect while the cathodic protection performance criteria for steel in concrete are defined in this
document for all exposures.
There are other electrochemical treatments intended to provide corrosion control for steel in concrete.
These techniques include re-alkalization and chloride extraction and are not incorporated into this
document. CEN/TS 14038-1:2004 and CEN/TS 14038-2:2011 have been published.
Cathodic protection of steel in concrete is a technique that has been demonstrated to be successful in
appropriate applications in providing cost effective long-term corrosion control for steel in concrete.
It is a technique that requires specific design calculations and definition of installation procedures in
order to be successfully implemented. This document does not represent a design code for cathodic
protection of steel in concrete, but represents a performance standard for which it is anticipated, in
order to comply with this document, a detailed design and specification for materials, installation,
commissioning and operation will be prepared.
vi © ISO 2016 – All rights reserved

INTERNATIONAL STANDARD ISO 12696:2016(E)
Cathodic protection of steel in concrete
1 Scope
This document specifies performance requirements for cathodic protection of steel in cement-based
concrete, in both new and existing structures. It covers building and civil engineering structures,
including normal reinforcement and prestressed reinforcement embedded in the concrete. It is
applicable to uncoated steel reinforcement and to organic-coated steel reinforcement.
This document applies to steel embedded in atmospherically exposed, buried, immersed and tidal
elements of buildings or structures.
NOTE 1 Annex A gives guidance on the principles of cathodic protection and its application to steel in concrete.
NOTE 2 This document, while not specifically intended to address cathodic protection of steel in any
electrolyte except concrete, can be applied to cathodic protection of steel in other cementitious materials such as
are found, for example, in early 20th century steel-framed masonry, brick and terracotta clad buildings. In such
applications, additional considerations specific to these structures are required in respect of design, materials
and installation of cathodic protection; however, the requirements of this document can be applied to these
systems.
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.
EN 1504 (all parts), Products and systems for the protection and repair of concrete structures —
Definitions, requirements, quality control and evaluation of conformity
EN 14629, Products and systems for the protection and repair of concrete structures — Test methods —
Determination of chloride content in hardened concrete
EN 14630, Products and systems for the protection and repair of concrete structures — Test methods —
Determination of carbonation depth in hardened concrete by the phenolphthalein method
IEC 60502-1, Power cables with extruded insulation and their accessories for rated voltages from 1 kV
(Um = 1,2 kV) to 30 kV (Um = 36 kV) — Part 1: Cables for rated voltages of 1 kV (Um = 1,2 kV) and 3 kV
(Um = 3,6 kV)
IEC 60529, Degrees of protection provided by enclosures (IP Code)
IEC 61140, Protection against electric shock — Common aspects for installation and equipment
IEC 61558-1, Safety of power transformers, power supplies, reactors and similar products — Part 1: General
requirements and tests
IEC 61558-2-1, Safety of power transformers, power supplies, reactors and similar products — Part 2-1:
Particular requirements and tests for separating transformers and power supplies incorporating separating
transformers for general applications
IEC 61558-2-2, Safety of power transformers, power supplies, reactors and similar products — Part 2-2:
Particular requirements and tests for control transformers and power supplies incorporating control
transformers
IEC 61558-2-4, Safety of transformers, reactors, power supply units and similar products for supply voltages
up to 1 100 V — Part 2-4: Particular requirements and tests for isolating transformers and power supply
units incorporating isolating transformers
IEC 61558-2-13, Safety of transformers, reactors, power supply units and similar products for supply
voltages up to 1 100 V — Part 2-13: Particular requirements and tests for auto transformers and power
supply units incorporating auto transformers
IEC 61558-2-16, Safety of transformers, reactors, power supply units and similar products for voltages
up to 1 100 V — Part 2-16: Particular requirements and tests for switch mode power supply units and
transformers for switch mode power supply units
IEC 62262, Degrees of protection provided by enclosures for electrical equipment against external
mechanical impacts (IK code)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 8044 and EN 1504 (all parts)
and the following apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— IEC Electropedia: available at http://www.electropedia.org/
— ISO Online browsing platform: available at http://www.iso.org/obp
3.1
zone
part of a cathodic protection system
Note 1 to entry: Anode systems may be divided into separate zones to supply current to a fully continuous
reinforcement mesh. Alternatively, a single anode zone may supply current to separate, electrically isolated,
zones within the reinforcement system. Zones may comprise an individual anode zone for each reinforcement
zone or exposure condition. As the current provision to each of the zones in each of these alternatives can be
separately measured, all of them are generically called “cathodic protection zones” and specifically “anode zones”
or “cathode zones”.
3.2
humectant
hygroscopic material, i.e. a substance that promotes the retention of moisture
Note 1 to entry: It may be applied to the surface of a galvanic anode to keep the concrete-anode interface moist.
4 General
4.1 Quality management systems
The design, the installation, the energizing, the commissioning and the long-term operation of all of the
elements of cathodic protection systems for steel in concrete shall be fully documented.
NOTE ISO 9000 constitutes a suitable quality management systems standard which can be utilized.
Each element of the work shall be undertaken in accordance with a fully documented quality plan.
Each stage of the design shall be checked and the checking shall be documented.
Each stage of the installation, energizing, commissioning and operation shall be the subject of
appropriate visual, mechanical and/or electrical testing, and all testing shall be documented.
All test instrumentation shall have valid calibration certificates traceable to national or European
standards concerning calibration.
2 © ISO 2016 – All rights reserved

The documentation shall constitute part of the permanent records for the works.
4.2 Personnel
Each aspect of the cathodic protection system design, installation, testing of the installation, energizing,
commissioning and long-term operational control shall be under the supervision of personnel with
appropriate qualifications, training, expertise and experience in the particular element of the work for
which they are responsible.
NOTE Cathodic protection of steel in concrete is a specialist multidiscipline activity. Expertise is required in
the fields of electrochemistry, concrete technology, civil and/or structural engineering and cathodic protection
engineering.
Personnel who undertake the design, supervision of installation, commissioning, supervision of
operation, measurements, monitoring and supervision of maintenance of cathodic protection systems
shall have the appropriate level of competence for the tasks undertaken. EN 15257 specifies a suitable
method which may be utilized for assessing the competence of cathodic protection personnel.
The competence of cathodic protection personnel to the appropriate level for tasks undertaken should
be demonstrated by certification in accordance with EN 15257 or by another equivalent prequalification
procedure.
4.3 Design
This document does not represent a design code, but is a performance standard.
Cathodic protection systems for steel in concrete shall be the subject of detailed design.
The design shall, as a minimum, include the following:
a) detailed calculations;
b) detailed installation drawings;
c) detailed material and equipment specifications;
d) detailed method statements or specifications for installation, testing, energizing, commissioning
and operation;
e) structures containing prestressing shall be assessed for their susceptibility to hydrogen
embrittlement and for risk of stray currents.
Annex B lists items that should be considered in the detailed design.
5 Structure assessment and repair
5.1 General
For cathodic protection (or cathodic prevention) of new structures, see 5.12.
The assessment of an existing structure, including its material condition, its structural integrity and
whether and how to repair it, shall be performed in accordance with EN 1504 (all parts).
When cathodic protection is proposed as the repair/protection method, or part of it, for a structure,
additional investigation shall be undertaken in order to
a) confirm the suitability of cathodic protection, and
b) provide system-design input information. See Annex B.
These investigations shall include, but shall not be limited to, those in 5.2 to 5.10.
5.2 Records
All available drawings, specifications, records and notes shall be reviewed to assess the location,
quantity, nature (e.g. normal, galvanized, epoxy-coated, prestressed) and continuity of the
reinforcement and any additional steel, the constituents and quality of the concrete.
The available information shall be confirmed and supplemented by site survey and laboratory tests, as
specified in 5.3 to 5.8.
5.3 Visual inspection and delamination survey
Visual survey data shall be collected to ascertain the type, causes and extent of defects, and any
features of the structure or its surrounding environment, which could influence the application
and effectiveness of cathodic protection. Areas which have been previously repaired, and the repair
methods and materials, shall be identified.
All areas of the structure which require to be cathodically protected shall be checked for delamination
of the concrete cover.
Defects, such as cracks, honeycombing or poor construction joints, which could permit significant water
penetration, and which could in turn impair the effectiveness or durability of the cathodic protection
system, shall be recorded.
Where necessary, the inspection and survey of buried or immersed elements will be facilitated by
excavation and or cofferdams.
5.4 Chloride analysis
If required, values and distributions of the chloride content of the concrete shall be determined in
accordance with EN 14629.
5.5 Carbonation depth measurement
If required, distribution of carbonation depths shall be measured in accordance with EN 14630.
5.6 Concrete cover and reinforcement location
Concrete cover distribution and embedded steel and reinforcement size and position measurements
shall be carried out in order to assess whether the anode/cathode spacing will be adequate for the
particular anode system envisaged, and to identify dense regions of steel or reinforcement which may
require high current density. Shielding of the steel to be protected, caused by embedded metal meshes,
metal fibres or plates, plastic sheets or non-conductive repair materials, which could impair the
efficiency of cathodic protection, shall be assessed. Possible short-circuits between reinforcing steel
and impressed current anodes shall be assessed.
For buried or immersed structures or zones, the concrete cover may be less significant if the anode
system is to comprise anodes buried or immersed and located some distance from the structure.
5.7 Reinforcement electrical continuity
Drawings of reinforcement and other steel elements shall be checked for continuity which shall then
be proven on site by measuring the electrical resistance and/or potential difference between bars
in locations remote from each other across the structure. Testing shall be as specified in 7.1 for the
purpose of confirming cathodic protection feasibility and providing design information. This shall
include at least an assessment of the following on a representative basis:
a) electrical continuity between elements of the structure within each zone of the cathodic
protection system;
4 © ISO 2016 – All rights reserved

b) electrical continuity of reinforcement within elements of the structure;
c) electrical continuity of metallic items, other than reinforcement, to the reinforcement itself.
At the subsequent repair and installation stage, reinforcement and other steel electrical continuity shall
be further checked in accordance with the methods, and to the extent specified in 7.1.
5.8 Steel/concrete potential
Representative areas, both damaged and apparently undamaged, shall be surveyed for
reinforcement/steel corrosion activity, using portable reference electrodes conforming to 6.3.2.
Measurements shall be taken, preferably on an orthogonal grid, at a maximum spacing of 500 mm.
NOTE 1 It is not necessary to carry out a steel/concrete potential survey of the entire structure. It is
appropriate to survey, in more detail, those areas where reference electrodes are planned to be permanently
installed, in order to place them in most anodic and other suitable locations.
Continuity of the reinforcement and steel within any steel/concrete potential survey area is essential
and shall be checked, using the method in 7.1 before the steel/concrete potential survey.
Measurements in any areas identified as delaminated, in the survey specified in 5.3, should be
interpreted with caution, because delamination can produce readings inconsistent with the level of
corrosion of the reinforcement or other embedded steel.
[9] [10]
NOTE 2 ASTM C876, RILEM TC 154 report (2003) and Concrete Society Technical Report 60 provide
guidance with respect to steel/concrete potential measurements and interpretation.
5.9 Concrete electrical resistivity
The impact of variations in concrete resistivity on the cathodic protection system shall be considered.
There is no firm guidance on limits of electrical resistivity with respect to cathodic protection, but
the designer shall consider whether full protection can be achieved where required for the ranges and
absolute values of concrete resistivity found on the structure.
[11] [10]
NOTE RILEM TC 154 Report (2000) and Concrete Society Technical Report 60 provide guidance with
respect to concrete electrical resistivity measurements and interpretation.
5.10 Repair
5.10.1 General
All operations comprising repair shall be performed in accordance with EN 1504 (all parts), except
where stated otherwise in this subclause.
NOTE Installation of cathodic protection to an existing structure may be associated with other forms of
repair work, such as strengthening, patching or coating, as determined in accordance with EN 1504 (all parts).
In this subclause, the term “repair” signifies reinstatement of the damaged/deteriorated concrete to provide an
uninterrupted path for the flow of cathodic protection current prior to the installation of cathodic protection,
as well as reinstatement at locations where concrete has been removed to provide access to reinforcement and
other steel, to install cable connections and monitoring sensors, etc.
5.10.2 Concrete removal
All repair materials from previous installations with significantly different electrical resistivity from
the parent concrete shall be broken out.
Typically, these repair materials with an electrical resistivity outside the range of approximately half
to twice that of the parent concrete, when measured under the same conditions as the parent concrete,
should be removed in order to allow relatively uniform current distribution to reinforcement. For
example, predominantly epoxy-based repair materials will have very high resistivity values and may
shield reinforcement within or behind them from cathodic protection. Concrete reinforced with metallic
fibres may have very low electrical resistivity and the fibres may form an electrical short-circuit path
between the anode and the steel.
For impressed-current cathodic protection systems, any tying wire, nails or other metal components
visible on the concrete, that might contact the anode system or might be too close to the anode for
optimum anode/cathode spacing, shall be cut back and the concrete shall be repaired.
NOTE Any metallic objects electrically isolated from the cathodic protection cathode circuit may corrode
and may require to be electrically bonded to the reinforcement or removed.
The removal of physically sound chloride-contaminated or carbonated concrete prior to applying
cathodic protection is not necessary.
5.10.3 Reinforcement preparation
Any loose corrosion product particles shall be removed from the exposed reinforcement or other steel
to ensure good contact between the steel and the repair material, but there is no need to clean the
reinforcement or other steel, to be embedded in concrete, to bright metal.
Neither insulating nor resistive primers or coatings shall be used.
5.10.4 Concrete reinstatement
Concrete reinstatement shall be in accordance with EN 1504 (all parts), except where stated in this
subclause.
Concrete shall be reinstated using cementitious materials. Repair materials containing metal (either
fibre or powder) shall not be used, especially in the case of impressed current systems. The electrical
resistivity characteristics and mechanical properties of the repair materials shall be compatible with
the original concrete. Proprietary curing membranes shall not be used prior to subsequent anode
installation over the repair area. Alternative curing methods shall be used.
The electrical resistivity of concrete repair materials shall be similar to that of the parent concrete.
NOTE Typically, these repair materials will have an electrical resistivity within the range approximately half
to twice that of the parent concrete when measured under the same conditions as the parent concrete. However,
the electrical resistivity of the parent concrete will be that of an aged material (age >20 years), whereas the
electrical resistivity of the repair material will reflect the properties at a relatively young age; it is anticipated
that there will be a significant ageing effect over time. Also, measurements made in the laboratory on prisms will
not represent the conditions of the structure. A good quality repair made with materials known to be compatible
with cathodic protection installations has been found to be more important than arbitrary resistivity limits.
5.11 Cementitious overlay
For cathodic protection systems employing anode systems as outlined in 6.2.2.2, following repair as
specified in 5.10, and anode installation in accordance with 7.5, 7.6 and 7.7, a cementitious overlay shall
be applied over appropriate types of installed anode. All materials and application methods shall be
in accordance with EN 1504 (all parts). The average bond strength between the existing concrete and
overlay shall be greater than 1,5 MPa and the minimum shall be greater than 1,0 MPa.
If the substrate concrete cohesive strength fails at lower values than 1,5 MPa average and 1,0 MPa
minimum, the use of a cementitious overlay may be inappropriate.
Overlay application may be combined with concrete repair.
The electrical resistivity of anode overlays may exceed twice that of parent concrete subject to the
anode within the overlay being able to pass its design current at the design voltage, in an overlay of this
resistivity, in all atmospheric and exposure conditions applicable to the structure.
6 © ISO 2016 – All rights reserved

The selected material, thickness and placement method shall be compatible with each other, with the
anode material and the exposure of the structure.
The potential between the anode and reinforcement/steel (cathode) shall be monitored to detect
short-circuits. Curing membranes shall be removed from the parent concrete/substrate or shall have
sufficiently degraded to avoid adversely influencing the performance of the cathodic protection system.
5.12 New structures
In the case of a new structure, if cathodic protection as a preventive system is to be included in the
original construction, the following issues shall be assessed in the design, specification and construction
procedures, in addition to the requirements of the remainder of this document and of the standards
governing the design and construction of the new structure:
a) provision and checking of reinforcement/steel electrical continuity, in accordance with 7.1;
b) adequate securing and protection of monitoring sensors and all cables and their connections, to
avoid damage or disturbance during concrete placement and vibration;
c) connection, location or insulation of other metallic fixtures, fixings or other items, so as to avoid
undesirable influences from the cathodic protection system;
d) in the case of impressed current anodes cast into the concrete structure, provision of sufficient
rigid insulating spacers and attachments to secure the anodes in position and prevent the creation
of short-circuits during concrete placement and vibration. The potential monitoring between anode
and reinforcement/steel (cathode) shall be used to detect short-circuits during concrete placement.
6 Cathodic protection system components
6.1 General
The cathodic protection system shall include an anode system intended to distribute the cathodic
protection current to the surfaces of the embedded steel to be protected. Impressed current cathodic
protection systems shall further incorporate positive and negative direct current cables between
the anode and the steel, respectively, and the DC power supply, which is the source of the cathodic
protection current.
For galvanic anode systems, direct permanent metallic connections shall be provided between the
anode and the steel, except where monitoring that requires current interruption is installed.
Reference electrodes, other electrodes and other sensors are key elements of cathodic protection
systems and constitute the performance monitoring system within cathodic protection systems. The
data from the electrodes and sensors may be interrogated and displayed by portable instrumentation
or permanently installed instrumentation of either the automatic or manual type.
The entire cathodic protection system shall be designed, installed and tested to be suitable for its
intended life in its intended environment.
Both impressed current and galvanic anode cathodic protection systems require monitoring provisions
in order to determine the performance and comply with this document.
NOTE Galvanic anode systems may be used without monitoring systems or methods to measure their
performance. Such systems do not comply with this document.
6.2 Anode systems
See Annex C.
The anode system shall be capable of supplying the performance required by the cathodic protection
design (see 4.3). The anode system’s calculated or anticipated life shall be sufficient for the design life
incorporated into the design, with, where necessary, planned maintenance or replacement of the anode
system or parts of the system at periods designated in the design.
For anodes embedded into or applied to the surface of the concrete, the anode current density shall
conform to the design and shall not exceed such values resulting in a performance reduction of either
a) the concrete at the anode/concrete interface, or
b) the anode, during the design life of the anode.
The design and/or the selection of the anode material shall consider likely variations in cathode current
density requirements, steel distribution, concrete electrical resistivity and any other factors likely to
result in uneven distribution of current demand or current discharge from the anode and the possibility
of this resulting in an early failure of isolated parts of the anode system.
NOTE 1 A variety of anode systems have been developed, tested and demonstrated in long-term field
applications to be suitable for use embedded in concrete or applied to the concrete primarily (but not exclusively)
in the cathodic protection of steel in atmospherically exposed
...


NORME ISO
INTERNATIONALE 12696
Deuxième édition
2016-12-01
Protection cathodique de l’acier dans
le béton
Cathodic protection of steel in concrete
Numéro de référence
©
ISO 2016
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l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Généralités . 2
4.1 Systèmes de management de la qualité . 2
4.2 Personnel . 3
4.3 Conception . 3
5 Évaluation et réparation de la structure . 4
5.1 Généralités . 4
5.2 Enregistrements . 4
5.3 Examen visuel et recherche de délamination . 4
5.4 Analyse des chlorures . 4
5.5 Mesurage de la profondeur de carbonatation . 4
5.6 Enrobage et localisation des armatures . 5
5.7 Continuité électrique des armatures . 5
5.8 Potentiel acier/béton . 5
5.9 Résistivité électrique du béton. 6
5.10 Réparation. 6
5.10.1 Généralités . 6
5.10.2 Élimination du béton dégradé . 6
5.10.3 Préparation des armatures . 6
5.10.4 Reconstitution du parement . 7
5.11 Couche de recouvrement à base de ciment . 7
5.12 Structures neuves . 7
6 Composants de l’installation de protection cathodique . 8
6.1 Généralités . 8
6.2 Ensembles anodiques . 8
6.2.1 Ensembles anodiques à revêtements conducteurs . 9
6.2.2 Ensembles anodiques à titane activé .10
6.2.3 Anodes céramiques à l’oxyde de titane .12
6.2.4 Anodes conductrices à base de ciment .12
6.2.5 Anodes galvaniques noyées .12
6.2.6 Anodes galvaniques appliquées en surface .12
6.2.7 Anodes enterrées ou immergées .12
6.3 Capteurs de surveillance .14
6.3.1 Généralités .14
6.3.2 Électrodes de référence portables .15
6.3.3 Autres capteurs .15
6.4 Instrumentation de surveillance .16
6.4.1 Généralités .16
6.4.2 Instruments de mesure numériques .16
6.4.3 Centrales de mesure .17
6.5 Système de gestion de données .18
6.6 Câbles à courant continu .18
6.7 Boîtiers de jonction .19
6.8 Alimentations électriques .20
6.9 Transformateurs-redresseurs .20
7 Modes opératoires de mise en place .22
7.1 Continuité électrique .22
7.2 Système de surveillance de la performance.22
7.3 Connexions avec l’acier dans le béton .23
7.4 Réparations du béton associées aux composants de protection cathodique . .23
7.5 Préparation des surfaces pour l’installation des anodes .23
7.6 Installation des anodes .24
7.7 Connexions à l’ensemble anodique .24
7.8 Recouvrement de l’anode, application d’un matériau d’étanchéité de surface ou
d’un revêtement décoratif .25
7.9 Installation électrique .25
7.10 Essais en cours d’installation .26
8 Mise en service .27
8.1 Examen visuel .27
8.2 Mesurages avant mise sous tension .27
8.3 Mise sous tension initiale des systèmes à courant imposé .27
8.4 Réglage initial des systèmes à courant imposé .28
8.5 Évaluation de la performance initiale .28
8.6 Critères de protection: interprétation de l’évaluation de la performance .29
8.7 Réglage de la sortie de courant pour les systèmes à courant imposé .31
9 Enregistrement et documentation de l’installation.31
9.1 Enregistrements qualité et enregistrements d’essai .31
9.2 Rapport de mise en place et de mise en service . .31
9.3 Manuel de fonctionnement et de maintenance .32
10 Exploitation et maintenance .33
10.1 Périodicité et modes opératoires .33
10.2 Suivi de l’installation .34
10.3 Rapport de suivi de l’installation .34
Annexe A (informative) Principes de la protection cathodique etson application à l’acier
dans le béton .35
Annexe B (informative) Procédé de conception .42
Annexe C (informative) Notes sur les ensembles anodiques.46
Bibliographie .52
iv © ISO 2016 – Tous droits réservés

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: www.iso.org/iso/fr/avant-propos.html
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 156, Corrosion des métaux et alliages.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 12626:2012), qui a fait l’objet d’une
révision mineure avec les modifications suivantes:
— chiffres mis à jour pour MnO2, NaOh (0,5 M) dans le Tableau A.1;
— corrections générales éditoriales dans tout le document.
Introduction
Le présent document s’applique à la protection cathodique de l’acier dans le béton, le béton étant exposé
à l’atmosphère, enterré ou immergé.
Les critères de protection cathodique de l’acier dans le béton enterré ou immergé étant ceux applicables
à la protection cathodique de l’acier dans le béton exposé à l’atmosphère, la présente révision de
l’EN 12696:2000 intègre donc la protection cathodique de l’acier dans le béton enterré et le béton
immergé. Pour la fourniture du courant de protection cathodique de l’acier dans le béton enterré ou
immergé, il est souvent plus économique d’utiliser des ensembles anodiques enterrés ou immergés dont
le détail est donné dans les Normes internationales pour les structures d’acier enterrées et immergées
plutôt que les ensembles anodiques qui sont adaptés aux applications de l’acier dans le béton exposé à
l’atmosphère. Par conséquent, il est fait référence à cet égard à d’autres Normes internationales tandis
que les critères de performance de la protection cathodique pour l’acier dans le béton sont définis dans
le présent document pour tous les types d’expositions.
Il existe d’autres traitements électrochimiques ayant pour objet la maîtrise de la corrosion sur l’acier
dans le béton, comme la ré-alcalinisation et l’extraction des chlorures, qui ne sont pas traitées dans le
présent document. Les CEN/TS 14038-1:2004 et CEN/TS 14038-2:2011 ont été publiées.
La protection cathodique de l’acier dans le béton est une technique qui s’est révélée satisfaisante pour
des applications appropriées en assurant à long terme et économiquement la maîtrise de la corrosion
de l’acier dans le béton. La mise en œuvre satisfaisante de cette technique nécessite des calculs
de conception et une définition des procédures d’installation spécifiques. Le présent document ne
constitue pas un code de conception de la protection cathodique de l’acier dans le béton, mais représente
une norme de performance dans laquelle il est prévu, afin d’assurer la conformité avec celle-ci, la
préparation d’une conception détaillée et des spécifications concernant les matériaux, l’installation, la
mise en service et l’exploitation.
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NORME INTERNATIONALE ISO 12696:2016(F)
Protection cathodique de l’acier dans le béton
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie les exigences de performance pour la protection cathodique de l’acier
dans le béton à base de ciment, pour les structures nouvelles comme pour les structures existantes. Il
traite des bâtiments et des ouvrages d’art, y compris les armatures et les précontraintes noyées dans
le béton. Il s’applique aux armatures en acier non revêtu et aux armatures en acier recouvert par un
revêtement organique.
Le présent document s’applique à l’acier noyé dans des éléments de bâtiments ou de structures qui sont
exposés à l’atmosphère, enterrés, immergés ou soumis à la marée.
NOTE 1 L’Annexe A fournit des lignes directrices relatives aux principes de la protection cathodique et à son
application à l’acier dans le béton.
NOTE 2 Bien qu’il ne soit pas spécifiquement destiné à traiter de la protection cathodique de l’acier dans
n’importe quel autre électrolyte que le béton, le présent document peut s’appliquer à la protection cathodique
de l’acier dans d’autres matériaux à base de ciment tels que ceux rencontrés, par exemple, dans les bâtiments
e
à charpente d’acier du début du 20 siècle à parement de maçonnerie, de brique et de terre cuite. Dans de telles
applications, des considérations supplémentaires spécifiques à ces structures sont à prendre en compte en ce qui
concerne la conception, les matériaux et l’installation de la protection cathodique; cependant, les exigences du
présent document peuvent être appliquées à ces systèmes.
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).
EN 1504 (toutes les parties), Produits et systèmes pour la protection et la réparation des structures en
béton — Définitions, exigences, maîtrise de la qualité et évaluation de la conformité
EN 14629, Produits et systèmes pour la protection et la réparation des structures en béton — Méthodes
d’essais — Mesurage du taux de chlorure d’un béton durci
EN 14630, Produits et systèmes pour la protection et la réparation des structures en béton — Méthodes
d’essais — Mesurage de la profondeur de carbonatation d’un béton armé par la méthode phénolphtaléine
IEC 60502-1, Câbles d’énergie à isolant extrudé et leurs accessoires pour des tensions assignées de 1 kV
(Um = 1,2 kV) à 30 kV (Um = 36 kV) — Partie 1: Câbles de tensions assignées de 1 kV (Um = 1,2 kV) et 3 kV
(Um = 3,6 kV)
IEC 60529, Degrés de protection procurés par les enveloppes (Code IP)
IEC 61140, Protection contre les chocs électriques — Aspects communs aux installations et aux matériels
IEC 61558-1, Sécurité des transformateurs, alimentations, bobines d’inductance et produits analogues —
Partie 1: Exigences générales et essais
IEC 61558-2-1, Sécurité des transformateurs, alimentations, bobines d’inductance et produits analogues —
Partie 2-1: Règles particulières et essais pour transformateurs d’isolement à enroulements séparés et
alimentations incorporant des transformateurs d’isolement à enroulements séparés pour applications
d’ordre général
IEC 61558-2-2, Sécurité des transformateurs, alimentations, bobines d’inductance et produits analogues —
Partie 2-2: Règles particulières et essais pour les transformateurs de commande et les alimentations
incorporant les transformateurs de commande
IEC 61558-2-4, Sécurité des transformateurs, bobines d’inductance, blocs d’alimentation et produits
analogues pour des tensions d’alimentation jusqu’à 1 100 V — Partie 2-4: Règles particulières et essais pour
les transformateurs de séparation des circuits et les blocs d’alimentation incorporant des transformateurs
de séparation des circuits
IEC 61558-2-13, Sécurité des transformateurs, bobines d’inductance, blocs d’alimentation et produits
analogues pour des tensions d’alimentation jusqu’à 1 100 V — Partie 2-13: Règles particulières et essais
pour les autotransformateurs et les blocs d’alimentation incorporant des autotransformateurs
IEC 61558-2-16, Sécurité des transformateurs, bobines d’inductance, blocs d’alimentation et produits
analogues pour des tensions d’alimentation jusqu’à 1 100 V — Partie 2-16: Règles particulières et essais
pour les blocs d’alimentation à découpage et les transformateurs pour blocs d’alimentation à découpage
IEC 62262, Degrés de protection procurés par les enveloppes de matériels électriques contre les impacts
mécaniques externes (code IK)
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et les définitions de l’ISO 8044 et l’EN 1504 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
zone
partie d’une installation de protection cathodique
Note 1 à l’article: Les ensembles anodiques peuvent être divisés en zones séparées afin de fournir le courant
de protection au treillis d’armatures complètement continu. En variante, une zone n’ayant qu’une anode unique
peut alimenter des zones séparées, électriquement isolées, de l’ensemble des armatures. Les zones peuvent
comprendre une zone à anode unique pour chaque zone d’armatures ou condition d’exposition. Comme le courant
fourni à chacune des zones dans chacun de ces cas peut être mesuré séparément, les zones sont toutes appelées
génériquement «zones de protection cathodique», et spécifiquement «zones anodiques» ou «zones cathodiques».
3.2
humectant
matériau hygroscopique, c’est-à-dire substance qui favorise la rétention d’humidité
Note 1 à l’article: Il peut être appliqué à la surface d’une anode galvanique afin de maintenir l’interface béton-
anode humide.
4 Généralités
4.1 Systèmes de management de la qualité
La conception, la mise en place, la mise sous tension, la mise en service et l’exploitation à long terme de
tous les éléments relatifs aux installations de protection cathodique pour les aciers du béton doivent
être consignées par écrit de façon complète.
NOTE L’ISO 9000 constitue une norme de systèmes de management de la qualité appropriée et pouvant de ce
fait être utilisée.
2 © ISO 2016 – Tous droits réservés

Chaque partie du travail doit être effectuée conformément à un plan qualité intégralement détaillé
par écrit.
Chaque phase de la conception doit être vérifiée et ces vérifications doivent être consignées par écrit.
Chaque phase de l’installation, de la mise sous tension, de la mise en service et de l’exploitation doit être
soumise à des essais visuels, mécaniques et/ou électriques appropriés, et tous les essais doivent être
consignés par écrit.
Tous les instruments d’essai doivent être munis de certificats d’étalonnage valides, dont la traçabilité
par rapport à des étalons nationaux ou européens peut être établie.
L’ensemble des documents doit faire partie intégrante des enregistrements relatifs aux travaux, qui
sont à conserver de façon permanente.
4.2 Personnel
Tous les aspects d’une installation de protection cathodique, comme la conception, la mise en place,
les essais de l’installation, la mise sous tension, la mise en service et le contrôle de l’exploitation à long
terme doivent être surveillés par un personnel ayant une qualification, une formation, une compétence
et une expérience adéquate dans le domaine particulier dont ils sont responsables.
NOTE La protection cathodique de l’acier dans le béton est une activité pluridisciplinaire faisant appel à des
spécialistes. Elle implique une compétence dans divers domaines comme l’électrochimie, le béton, le bâtiment
et/ou les travaux publics et la protection cathodique proprement dite.
Le personnel qui réalise la conception, la supervision de l’installation, la mise en service, la supervision
de l’exploitation, les mesurages, la surveillance de la maintenance des installations de protection
cathodique doit avoir le niveau requis de compétence pour les tâches entreprises. L’EN 15257 spécifie
une méthode appropriée utilisable pour l’évaluation de la compétence du personnel chargé de la
protection cathodique.
Il convient de démontrer par la certification selon l’EN 15257, ou par une procédure équivalente de pré-
qualification, la compétence du personnel chargé de la protection cathodique au niveau approprié pour
les tâches entreprises.
4.3 Conception
Le présent document n’est pas un code de conception, mais une norme de performance.
Les installations de protection cathodique pour les aciers dans le béton doivent faire l’objet d’une étude
de conception détaillée.
L’étude de conception doit, au minimum, inclure les informations suivantes:
a) les calculs détaillés;
b) les plans d’installation détaillés;
c) les spécifications détaillées relatives aux matériaux d’installations;
d) les déclarations ou spécifications détaillées relatives à la méthode d’installation, d’essai, de mise
sous tension, de mise en service et d’exploitation;
e) les structures comportant des éléments précontraints doivent être évaluées quant à leur sensibilité
à la fragilisation par l’hydrogène et au risque de courants vagabonds.
L’Annexe B énumère les points qu’il convient de traiter dans l’étude détaillée de conception.
5 Évaluation et réparation de la structure
5.1 Généralités
Pour la protection cathodique (ou prévention cathodique) de nouvelles structures, voir 5.12.
L’évaluation d’une structure existante, comprenant son état matériel, son intégrité structurelle, la
nécessité de certaines réfections et les méthodes de réparation, doit être effectuée conformément à
l’EN 1504 (toutes les parties).
Lorsque la protection cathodique est proposée comme la méthode de réparation et/ou de protection d’une
structure ou en constitue un élément, des recherches complémentaires doivent être réalisées afin de:
a) confirmer la pertinence de la protection cathodique, et
b) fournir des données nécessaires à la conception de l’installation. Voir l’Annexe B.
Ces recherches doivent inclure, sans que cela soit limitatif, celles mentionnées en 5.2 à 5.10.
5.2 Enregistrements
Tous les plans, spécifications, enregistrements et notes disponibles doivent être examinés pour évaluer
l’emplacement, la quantité, la nature [par exemple ordinaires, galvanisé(e)s, revêtu(e)s de résine époxy,
précontraint(e)s] des armatures et des éventuels aciers supplémentaires et leur continuité, ainsi que les
matériaux constitutifs et la qualité du béton.
Les informations disponibles doivent être confirmées et complétées par un examen du site et par des
essais en laboratoire, comme spécifié en 5.3 à 5.8.
5.3 Examen visuel et recherche de délamination
Les données de l’examen visuel doivent être recueillies pour déterminer avec certitude le type, les causes
et l’étendue des défauts, ainsi que toutes les particularités de la structure ou de son environnement
pouvant influer sur la mise en œuvre et l’efficacité de la protection cathodique. Les zones qui ont été
préalablement réparées ainsi que les méthodes de réparation et les matériaux employés doivent être
identifiés.
Toutes les zones de la structure nécessitant l’application d’une protection cathodique doivent être
vérifiées pour rechercher les délaminations de l’enrobage.
Les défauts tels que les fissures, nids de cailloux ou joints de mauvaise qualité laissant pénétrer de l’eau
en quantité significative et pouvant ainsi compromettre l’efficacité ou la durabilité de la protection
cathodique doivent être consignés par écrit.
Le cas échéant, l’examen et la recherche des éléments enterrés ou immergés seront facilités par
l’excavation et/ou des batardeaux.
5.4 Analyse des chlorures
Si nécessaire, les valeurs et les distributions de la teneur en chlorures du béton doivent être déterminées
conformément à l’EN 14629.
5.5 Mesurage de la profondeur de carbonatation
Si nécessaire, la distribution des profondeurs de carbonatation doit être déterminée conformément à
l’EN 14630.
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5.6 Enrobage et localisation des armatures
La répartition de l’enrobage, les caractéristiques dimensionnelles et la position de l’acier noyé et des
armatures doivent être déterminées de façon à évaluer si l’espacement anode/cathode sera approprié à
l’ensemble anodique envisagé et à identifier les zones à forte densité d’acier ou d’armatures, qui auraient
besoin d’une densité de courant élevée. L’effet d’écran vis-à-vis de l’acier à protéger, dû à la présence
dans le béton de treillis métalliques, de fibres ou de plaques métalliques, ou de feuilles de plastique
ou de matériaux de réparation non conducteurs, qui pourrait réduire l’efficacité de la protection
cathodique, doit être évalué. L’éventualité de courts-circuits entre les armatures et l’anode à courant
imposé doit être évaluée.
Dans le cas des structures ou zones enterrées ou immergées, l’enrobage peut être moins significatif si le
système anodique doit intégrer des anodes enterrées ou immergées et situées à une certaine distance
de la structure.
5.7 Continuité électrique des armatures
La continuité des armatures et autres éléments en acier doit être vérifiée sur les plans et prouvée ensuite
in situ par mesurage de la résistance électrique et/ou de l’écart de potentiel entre des barres éloignées
l’une de l’autre dans la structure. Les essais doivent être tels que spécifié en 7.1 pour confirmer la
faisabilité d’une protection cathodique et pour fournir des informations pour les études de conception.
Cela doit inclure au moins une évaluation des points suivants sur une base représentative:
a) continuité électrique entre les éléments de la structure dans chaque zone de l’installation de
protection cathodique;
b) continuité électrique des armatures au sein des éléments de la structure;
c) continuité électrique des éléments métalliques autres que les armatures, par rapport à l’armature
elle-même.
Ensuite, lors de la phase de réparation et d’installation de la protection cathodique, la continuité
électrique des armatures et autres aciers doit être à nouveau vérifiée selon les méthodes considérées et
comme spécifié en 7.1.
5.8 Potentiel acier/béton
La corrosion des armatures/acier de zones représentatives, qu’elles soient endommagées ou non, doit
faire l’objet d’une auscultation, à l’aide d’électrodes de référence portables conformes à celles décrites
en 6.3.2. Les mesurages doivent être réalisés de préférence selon un maillage orthogonal de 500 mm de
côté maximum.
NOTE 1 Un contrôle du potentiel acier/béton n’est pas nécessaire sur la totalité de l’ouvrage. Il est préférable
d’étudier plus en détail les zones où une installation permanente d’électrodes de référence est prévue, afin de les
placer aux emplacements les plus anodiques ou à d’autres emplacements appropriés.
La continuité électrique des armatures et de l’acier au sein de toute zone dont on établit le potentiel
acier/béton est essentielle et doit être vérifiée selon la méthode décrite en 7.1, avant de commencer
toute investigation du potentiel acier/béton.
Il convient que les valeurs relevées sur les zones identifiées comme délaminées, lors de l’examen
spécifié en 5.3, soient interprétées avec précaution, le délaminage pouvant donner des valeurs sans
rapport avec le degré de corrosion des armatures ou autre acier noyé.
[9]
NOTE 2 Le document ASTM C876, le rapport RILEM TC 154 (2003) et le Rapport technique 60 de la
[10]
Concrete Society fournissent des lignes directrices relatives aux mesurages et à l’interprétation du potentiel
acier/béton.
5.9 Résistivité électrique du béton
L’influence des variations de la résistivité du béton sur l’installation de protection cathodique doit être
prise en compte. Il n’existe aucune ligne directrice établie relative aux limites en matière de résistivité
électrique pour ce qui concerne la protection cathodique, mais le concepteur doit tenir compte de la
possibilité d’assurer une protection complète lorsqu’elle est nécessaire en fonction des gammes et
valeurs absolues de résistivité électrique observées sur la structure.
[11] [10]
NOTE Le rapport RILEM TC 154 (2000) et le Rapport technique 60 de la Concrete Society fournissent
des lignes directrices relatives aux mesurages et à l’interprétation de la résistivité électrique du béton.
5.10 Réparation
5.10.1 Généralités
Toutes les opérations impliquant une réparation doivent être effectuées conformément à l’EN 1504
(toutes les parties), sauf indication contraire dans le présent paragraphe.
NOTE L’installation d’une protection cathodique sur une structure existante peut être associée à d’autres
formes de travaux de réparation tels que le renforcement, le ragréage ou le revêtement comme déterminé
conformément à l’EN 1504 (TOUTES LES PARTIES). Dans le présent paragraphe, on entend par «réparation»
la restauration du béton détérioré ou endommagé, afin d’assurer un chemin ininterrompu pour le courant de
protection cathodique, et cela avant l’installation de la protection cathodique, ainsi que sa restauration aux
endroits où le béton a été retiré pour permettre l’accès à l’armature et autre acier, et pour mettre en place des
câbles de connexion ainsi que des capteurs, etc.
5.10.2 Élimination du béton dégradé
Les matériaux des réparations antérieures présentant une résistivité sensiblement différente de celle
du béton d’origine doivent être éliminés.
En général, il convient d’éliminer les matériaux de réparation ayant une résistivité électrique en
dehors de la gamme allant approximativement de la moitié au double de celle du béton d’origine
lorsqu’elle est mesurée dans les mêmes conditions que le béton d’origine afin d’assurer une distribution
relativement uniforme du courant dans les armatures. Par exemple, les matériaux de réparation à base
prépondérante d’époxy ont une résistivité très élevée et peuvent former une barrière isolant l’armature
de la protection cathodique. Le béton armé avec des fibres métalliques peut présenter une résistivité
très faible et les fibres peuvent former un court-circuit électrique entre l’anode et l’acier.
Pour les systèmes de protection cathodique à courant imposé, tout fil d’attache, clou ou autre élément
en métal visible à la surface du béton et susceptible d’entrer en contact avec l’ensemble anodique ou
d’être trop près de l’anode pour un espacement anode/cathode optimal doit être coupé et éliminé, et le
béton réparé.
NOTE Tout objet métallique électriquement isolé du circuit de protection cathodique est susceptible de se
corroder. Il peut être nécessaire de le raccorder électriquement à l’armature, ou de l’enlever.
Il n’est pas nécessaire d’éliminer, avant l’application de la protection cathodique, du béton adhérent
contaminé par des chlorures ou carbonaté.
5.10.3 Préparation des armatures
Tout produit de corrosion non adhérent doit être éliminé de l’armature ou autre acier pour permettre un
bon contact entre l’acier et le matériau de réparation, mais il n’est pas nécessaire de nettoyer l’armature
ou autre acier jusqu’au métal nu.
Aucun primaire ni revêtement isolant ou résistif ne doit être utilisé.
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5.10.4 Reconstitution du parement
La reconstitution du parement doit s’effectuer conformément à l’EN 1504 (toutes les parties), sauf
indication contraire dans le présent paragraphe.
Le béton doit être reconstitué à l’aide de matériaux à base de ciment. Les matériaux de réparation
contenant du métal (que ce soit sous forme de fibre ou de poudre) ne doivent pas être utilisés,
notamment dans le cas des systèmes à courant imposé. Les caractéristiques de résistivité électrique
et les caractéristiques mécaniques des matériaux de réparation doivent être compatibles avec celles
du béton d’origine. Il ne faut pas utiliser de membranes de cure avant la phase suivante consistant à
installer les anodes sur la zone à réparer. D’autres méthodes de cure doivent être utilisées.
La résistivité électrique des matériaux de reconstitution du béton doit être similaire à celle du béton
d’origine.
NOTE En général, ces matériaux de reconstruction ont une résistivité électrique située dans la gamme allant
approximativement de la moitié au double de celle du béton d’origine lorsqu’elle est mesurée dans les mêmes
conditions que le béton d’origine. Cependant, la résistivité électrique du béton d’origine doit correspondre à
celle d’un matériau vieilli (âge >20 ans), tandis que la résistivité électrique du matériau de reconstitution reflète
les propriétés d’un matériau relativement jeune, en prévoyant cependant un effet de vieillissement significatif
sur la durée. De même, les mesures réalisées en laboratoire sur des prismes ne représentent pas les états de la
structure. Une réparation de bonne qualité réalisée sur des matériaux réputés compatibles avec les installations
de protection cathodique s’est révélée plus efficace que l’application de limites de résistivité arbitraires.
5.11 Couche de recouvrement à base de ciment
Pour les installations de protection cathodique utilisant des ensembles anodiques tels qu’indiqués en
6.2.2.2, suite à la réparation spécifiée en 5.10 et à une installation d’anode conforme à 7.5, 7.6 et 7.7, une
couche de recouvrement à base de ciment doit être appliquée sur les types appropriés d’anode installée.
Tous les matériaux et méthodes d’application doivent être conformes à l’EN 1504 (toutes les parties).
La contrainte d’adhérence moyenne entre le béton existant et le recouvrement doit être supérieure à
1,5 MPa, la valeur minimale devant être supérieure à 1,0 MPa.
Si la contrainte d’adhérence du béton du substrat se révèle non satisfaisante à des valeurs inférieures
à 1,5 MPa en moyenne et à 1,0 MPa au minimum, l’utilisation d’une couche de recouvrement à base de
ciment peut ne pas être appropriée.
L’application du recouvrement peut s’effectuer en même temps que la reconstitution du parement.
La résistivité électrique de la couche de recouvrement de l’anode peut dépasser le double de la résistivité
nominale du béton d’origine, sous réserve que l’anode enrobée puisse conduire le courant nominal sous
la tension prévue lors de la conception dans un recouvrement présentant la résistivité considérée dans
toutes les conditions atmosphériques et d’exposition applicables à la structure.
Le matériau choisi, l’épaisseur et la méthode de mise en place doivent être compatibles entre eux et avec
le matériau d’anode et l’exposition de la structure.
La surveillance du potentiel entre l’anode et les armatures/l’acier (cathode) doit être effectuée pour
la détection des courts-circuits. Les membranes de cure doivent être retirées du béton d’origine ou
substrat ou s’être suffisamment dégradées pour éviter de gêner le fonctionnement de l’installation de
protection cathodique.
5.12 Structures neuves
Dans le cas d’une structure neuve, si une protection cathodique doit être appliquée dès la construction
à titre préventif, les points suivants doivent être évalués dans la conception, les spécifications et les
procédures de construction, en plus des exigences du reste du présent document et de celles des normes
relatives à la conception et à la construction de la nouvelle structure:
a) réalisation e
...

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