ISO 18650-2:2006
(Main)Building construction machinery and equipment — Concrete mixers — Part 2: Procedure for examination of mixing efficiency
Building construction machinery and equipment — Concrete mixers — Part 2: Procedure for examination of mixing efficiency
ISO 18650-2:2006 specifies the procedure and requirements for examination of the mixing efficiency of batch-type and continuous-type concrete mixers as defined in ISO 18650-1. It is applicable to concrete mixers having a rated capacity greater than or equal to 70/50.
Machines et matériels pour la construction des bâtiments — Malaxeurs de béton — Partie 2: Mode opératoire pour la détermination de l'efficacité de malaxage
L'ISO 18650-2:2006 spécifie le mode opératoire à suivre et les exigences à respecter pour la détermination de l'efficacité de malaxage des malaxeurs de type production discontinue et de type production en continu, tels que définis dans l'ISO 18650-1. Elle est applicable aux malaxeurs à béton de capacité nominale supérieure ou égale à 70/50.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 18650-2
First edition
2006-04-15
Corrected version
2006-08-15
Building construction machinery and
equipment — Concrete mixers —
Part 2:
Procedure for examination of mixing
efficiency
Machines et matériels pour la construction des bâtiments — Malaxeurs
de béton —
Partie 2: Mode opératoire pour la détermination de l'efficacité de
malaxage
Reference number
ISO 18650-2:2006(E)
©
ISO 2006
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ISO 18650-2:2006(E)
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Published in Switzerland
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ISO 18650-2:2006(E)
Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions. 2
4 Requirements for mixer verified. 2
5 Mixing performance test . 2
5.1 General. 2
5.2 Concrete mix preparation . 3
5.3 Sampling. 3
5.4 Variance tests. 9
6 Evaluation of test results . 13
7 Test report . 13
8 Final remarks. 17
8.1 Filling ratio of tested mixer. 17
8.2 Optimization of mixing time. 17
Bibliography . 19
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ISO 18650-2:2006(E)
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.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
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.
ISO 18650-2 was prepared by Technical Committee ISO/TC 195, Building construction machinery and
equipment, Subcommittee SC 1, Machinery and equipment for concrete work.
ISO 18650 consists of the following parts, under the general title Building construction machinery and
equipment — Concrete mixers:
⎯ Part 1: Vocabulary and general specifications
⎯ Part 2: Procedure for examination of mixing efficiency
This corrected version of ISO 18650-2:2006 incorporates the following corrections:
⎯ the second formula in 5.1;
⎯ the cross-reference to 5.4.1.1 has been corrected to “e)” in the line describing m in 5.4.1.3;
s
⎯ subscript “m” in Table 4, 18, has been deleted from variable V in the equation for G;
⎯ other minor editorial corrections have been made.
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ISO 18650-2:2006(E)
Introduction
This part of ISO 18650 deals with the testing of the mixing capabilities of concrete mixers, characterized as
the recommended mixing time.
The test consists of the determination of the variance of the mortar, coarse aggregate and air content, and the
consistency of concrete mix samples, drawn after an assumed mixing time.
Compressive strength is also tested.
The measure of a concrete mixer’s efficiency is the value of the variance of the above parameters, after the
assumed mixing time.
This part of ISO 18650 provides for the preparation of concrete mix, sampling, execution of particular tests,
criteria of test result evaluation and the test report.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 18650-2:2006(E)
Building construction machinery and equipment — Concrete
mixers —
Part 2:
Procedure for examination of mixing efficiency
1 Scope
This part of ISO 18650 specifies the procedure and requirements for examination of the mixing efficiency of
batch-type and continuous-type concrete mixers as defined in ISO 18650-1. It is applicable to concrete mixers
having a rated capacity greater than or equal to 70/50.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 1920-3, Testing of concrete — Part 3: Making and curing test specimens
ISO 2736-1, Concrete tests — Test specimens — Part 1: Sampling of fresh concrete
ISO 2736-2, Concrete tests — Test specimens — Part 2: Making and curing of test specimens for strength
tests
ISO 3310-1, Test sieves — Technical requirements and testing — Part 1: Test sieves of metal wire cloth
ISO 4012, Concrete — Determination of compressive strength of test specimens
ISO 4109, Fresh concrete — Determination of the consistency — Slump test
ISO 4848, Concrete — Determination of air content of freshly mixed concrete — Pressure method
ISO 6783, Coarse aggregates for concrete — Determination of particle density and water absorption —
Hydrostatic balance method
ISO 7033, Fine and coarse aggregates for concrete — Determination of the particle mass-per-volume and
water absorption — Pycnometer method
ISO 11375, Building construction machinery and equipment — Terms and definitions
ISO 18650-1, Building construction machinery and equipment — Concrete mixers — Part 1: Vocabulary and
general specifications
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ISO 18650-2:2006(E)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 18650-1 and ISO 11375 apply.
4 Requirements for mixer verified
The design and execution of the whole structure of the mixer and its components, such as the mixing chamber
(drum, pan, or trough), rotor with blades or paddle agitator(s), their directions of rotation, charging and
discharging devices (if any), should be verified according to the manufacturer’s instructions.
It shall be determined that the number of revolutions per minute of a drum or mixing tools conforms to the
manufacturer’s specification.
The drive system should be able to restart 5 min after being stopped when the mixer has completed the
mixing of the test batch as specified in 5.2.1.
The mixer shall be discharged according to its design or as specified by the manufacturer. The closure of the
mixing chamber shall be so designed that the loss of the mix before discharge, i.e. during charging and mixing,
remains below 0,5 %.
5 Mixing performance test
5.1 General
The mixing efficiency is determined by the uniformity of the concrete mix and the compressive strength of the
concrete cubes or cylinders, sampled after mixing time. The determination of the uniformity of the concrete
mix includes the following variance tests on the sampled specimens:
a) air content;
b) content of mortar per unit volume;
c) content of coarse aggregate per unit volume;
d) consistency (slump).
The values of the concrete-mix component content (air, mortar, coarse aggregate), determined as the test
results, as well as the consistency and compressive strength, are subsequently used for calculation of their
variances.
For calculating the variance, ∆X, of the considered components’ content and other features, expressed as a
percentage, the following formula is applied:
XX−
12
∆=X ×100
XX+
12
where
X is the value of component content, slump and compressive strength received from portion 1 or 2 —
1
larger value of X and X ;
1 2
X is the value of component content, slump and compressive strength received from portion 1 or 2 —
2
smaller value of X and X .
1 2
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ISO 18650-2:2006(E)
To explain the physical sense of this formula, it can be transformed as follows:
XX+
12
− X
2
XX−
12 2
∆=X =
XX+
XX+
12
12
2
In this form it represents the variance of a subject parameter in two portions against its average value.
For evaluation of the test results, the particular variance values are compared with the acceptable results
according to Clause 6.
5.2 Concrete mix preparation
The test concrete to be used for the mixing performance test should be specified by the
concrete manufacturer or testing laboratory with the following conditions: coarse aggregates up to 20 mm,
2
slump (80 ± 30) mm, air content (4,5 ± 1,5) % and nominal compressive strength (25 ± 5) N/mm . In case of
difficulty in obtaining of the assumed air content, an appropriate admixture may be used.
The quantity of materials usually corresponds to the rating capacity declared by the mixer’s manufacturer.
The constituent materials shall be weighed within measuring accuracy limits of ± 3 %.
The sequence of a mixer charging with particular components should be as specified in the manufacturer’s
instruction. If there is no such instruction, the method of charging should be noted in the test report.
The charging of a mixer with constituent materials shall be carried out with a minimum loss of materials.
The mixing time shall be as specified by the manufacturer. If no such specification is available, the following
approximate values — depending on the mixer type and its capacity — are recommended:
a) For batch-type gravity mixers:
3
⎯ rated capacity 1,0 m and less, 60 s;
3 3
⎯ rated capacity above 1,0 m , 5 s added to 60 s for every 0,5 m increase.
b) For batch-type compulsory mixers:
3
⎯ rated capacity 3,0 m and less, 30 s;
3 3
⎯ rated capacity above 3,0 m , 15 s added to 30 s for every 1,5 m increase.
c) For continuous mixers: a mixing time corresponding to the duration of the concrete mix in the mixing
chamber, which shall be at least 10 s.
5.3 Sampling
5.3.1 General
Two portions of the concrete mix are sampled directly from the mixing chamber immediately after assured
mixing time (see Figures 2, 3, 4 and 5). Where the direct sampling from inside the mixing chamber is difficult,
the sampling may be done from the concrete mix discharged to the hopper (see Figures 6 and 7). The volume
of the sample (portion) should be a minimum of 20 l for batch mixers and 100 l for continuous mixers
(see 5.3.4). Afterwards, the specimens for particular variance tests are prepared.
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ISO 18650-2:2006(E)
Key
P , P concrete mix portion sampled from the mixer
1 2
SAC , SAC specimens for air content test
1 2
SMG , SMG specimens for air content test used for coarse aggregate and mortar content testing in further
1 2
sequence
Sσ Sσ Sσ specimens for compressive strength test (three cubes or cylinders from each portion)
1, 2, 3,
Sσ′ Sσ′ Sσ′
1, 2, 3,
SS , SS specimens for consistency (slump) test
1 2
Figure 1 — General scheme of sampling
5.3.2 Batch-type compulsory mixers
5.3.2.1 Pan-type mixers
In pan-type mixers the samples (portions) are taken from concentric circles. Figure 2 shows an example of
sampling in a turbo mixer.
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ISO 18650-2:2006(E)
Key
1 centre portion
2 edge portion
3 centre cylinder covering dead mixing area
Figure 2 — Sampling in turbo mixer
In other types of pan-type mixers, those not having a centre cylinder covering the dead mixing area, the radius
separating two concentric circles is equal to a quarter of the inner pan diameter.
5.3.2.2 Paddle mixers
Examples of sampling in paddles mixers with one or two paddle agitators are shown in the Figure 3.
© ISO 2006 – All rights reserved
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 18650-2
Première édition
2006-04-15
Machines et matériels pour la
construction des bâtiments — Malaxeurs
de béton —
Partie 2:
Mode opératoire pour la détermination
de l'efficacité de malaxage
Building construction machinery and equipment — Concrete mixers —
Part 2: Procedure for examination of mixing efficiency
Numéro de référence
ISO 18650-2:2006(F)
©
ISO 2006
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ISO 18650-2:2006(F)
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Publié en Suisse
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ISO 18650-2:2006(F)
Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions. 2
4 Exigences relatives au malaxeur à vérifier . 2
5 Essai de performance de malaxage. 2
5.1 Généralités . 2
5.2 Préparation du mélange de béton. 3
5.3 Échantillonnage . 3
5.4 Essais de variance. 9
6 Critères d'évaluation des résultats d'essai. 13
7 Rapport d'essai . 14
8 Remarques finales. 17
8.1 Rapport de remplissage du malaxeur soumis à l'essai. 17
8.2 Optimisation du temps de malaxage . 17
Bibliographie . 19
© ISO 2006 – Tous droits réservés iii
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ISO 18650-2:2006(F)
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 (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
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.
L'ISO 18650-2 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 195, Machines et matériels pour la construction
des bâtiments, sous-comité SC 1, Machines et équipements pour la mise en œuvre du béton.
L'ISO 18650 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Machines et matériels pour la
construction des bâtiments — Malaxeurs de béton:
⎯ Partie 1: Vocabulaire et spécifications générales
⎯ Partie 2: Mode opératoire pour la détermination de l'efficacité de malaxage
iv © ISO 2006 – Tous droits réservés
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ISO 18650-2:2006(F)
Introduction
La présente partie de l'ISO 18650 traite de l'essai de capacité de malaxage des malaxeurs de béton,
caractérisée par le temps de malaxage recommandé.
L'essai consiste à déterminer la variance de la teneur en mortier, en granulats grossiers et en air, ainsi que la
consistance des échantillons de mélange de béton, au terme du temps de malaxage escompté.
L'essai porte également sur la résistance à la compression.
La mesure de l'efficacité du malaxeur de béton correspond à la valeur de la variance des paramètres cités
ci-dessus, au terme du temps de malaxage escompté.
La présente partie de l'ISO 18650 porte sur la préparation du mélange de béton, l'échantillonnage, la
réalisation d'essais particuliers, les critères d'évaluation des résultats d'essais et le rapport d'essai.
© ISO 2006 – Tous droits réservés v
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NORME INTERNATIONALE ISO 18650-2:2006(F)
Machines et matériels pour la construction des bâtiments —
Malaxeurs de béton —
Partie 2:
Mode opératoire pour la détermination de l'efficacité de
malaxage
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 18650 spécifie le mode opératoire à suivre et les exigences à respecter pour la
détermination de l'efficacité de malaxage des malaxeurs de type production discontinue et de type production
en continu, tels que définis dans l'ISO 18650-1. Elle est applicable aux malaxeurs à béton de capacité
nominale supérieure ou égale à 70/50.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 1920-3, Essais du béton — Partie 3: Confection et prise des éprouvettes
ISO 2736-1, Essais du béton — Éprouvettes — Partie 1: Échantillonnage du béton frais
ISO 2736-2, Essais du béton — Éprouvettes — Partie 2: Confection et conservation des éprouvettes pour
essais de résistance
ISO 3310-1, Tamis de contrôle — Exigences techniques et vérifications — Partie 1: Tamis de contrôle en
tissus métalliques
ISO 4012, Béton — Détermination de la résistance à la compression des éprouvettes
ISO 4109, Béton frais — Détermination de la consistance — Essai d'affaissement
ISO 4848, Béton — Détermination de la teneur en air du béton frais — Méthode de la compressibilité
ISO 6783, Gros granulats pour béton — Détermination de la masse volumique réelle et de l'absorption
d'eau — Méthode de la balance hydrostatique
ISO 7033, Granulats fins et gros pour béton — Détermination de la masse volumique réelle et de l'absorption
d'eau — Méthode du pycnomètre
ISO 11375, Machines et matériels pour la construction des bâtiments — Termes et définitions
ISO 18650-1, Machines et matériels pour la construction des bâtiments — Malaxeurs de béton — Partie 1:
Vocabulaire et spécifications générales
© ISO 2006 – Tous droits réservés 1
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ISO 18650-2:2006(F)
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 18650-1 et l'ISO 11375
s'appliquent.
4 Exigences relatives au malaxeur à vérifier
Il convient de vérifier, à l'aide de la documentation du fabricant, la conception et l'exécution de l'ensemble de
la structure du malaxeur et de ses constituants, comme la chambre de malaxage (tambour, cuve ou goulotte),
le rotor à lames ou le (les) agitateur(s) à palettes, leurs sens de rotation, ainsi que les dispositifs de
chargement et déchargement (s'il y en a).
Il faut déterminer si le nombre de tours par minute du tambour ou des outils de malaxage est conforme aux
spécifications du fabricant.
Il convient que le système de transmission soit en mesure de redémarrer 5 min après l'arrêt lorsque le
er
malaxeur a terminé le malaxage du lot d'essai spécifié en 5.2, 1 alinéa.
Le malaxeur doit être déchargé conformément à sa conception ou selon les spécifications du fabricant. La
fermeture de la chambre de malaxage doit être conçue de sorte que les pertes de mortier avant le
déchargement, c'est-à-dire pendant le chargement et le mélange, demeurent inférieures à 0,5 %.
5 Essai de performance de malaxage
5.1 Généralités
L'efficacité de malaxage est déterminée par l'uniformité du mélange de béton et par la résistance à la
compression des cubes ou cylindres de béton échantillonnés, au terme du temps de malaxage. La
détermination de l'uniformité du mélange de béton inclut les essais de variance suivants sur les éprouvettes
prélevées:
a) teneur en air;
b) teneur en mortier par unité de volume;
c) teneur en granulats grossiers par unité de volume;
d) consistance (affaissement).
Les teneurs en constituants du mélange de béton (air, mortier, granulats grossiers), déterminées par les
résultats d'essai, ainsi que la consistance et la résistance à la compression, sont ensuite utilisées pour
calculer leurs variances.
La formule suivante est appliquée pour le calcul de ∆X, la variance de la teneur en constituants considérés ou
des autres caractéristiques, exprimée en pourcentage:
XX −
12
∆=X ×100
XX +
12
où
X est la teneur en constituants, l'affaissement ou la résistance à la compression, émanant de la
1
portion 1 ou 2 (valeur la plus élevée de X et X );
1 2
X idem, mais valeur la plus faible de X et X .
2 1 2
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Pour expliquer la signification physique de cette formule, on peut la transformer comme suit:
XX+
12
− X
2
XX−
12 2
∆=X =
XX+
XX+
12
12
2
Sous cette forme, elle représente la variance d'un paramètre en deux portions par rapport à sa valeur
moyenne.
Pour évaluer les résultats d'essai, on compare les variances particulières avec les valeurs acceptables,
indiquées à l'Article 6.
5.2 Préparation du mélange de béton
Il convient que le béton à utiliser pour l'essai de performance de malaxage soit spécifié par le fabricant de
béton ou par le laboratoire d'essais, dans les conditions suivantes: granulats grossiers jusqu'à 20 mm,
affaissement de (80 ± 30) mm, teneur en air de (4,5 ± 1,5) %, résistance à la compression nominale de
2
(25 ± 5) N/mm . En cas de difficultés pour obtenir la teneur en air prévue, un adjuvant approprié peut être
utilisé.
La quantité de matériaux correspond généralement à la capacité nominale déclarée par le fabricant du
malaxeur.
Les matériaux constituants doivent être pesés dans des limites de précision de mesure de ± 3 %.
En cas de constituants particuliers, il convient que la séquence de chargement d'un malaxeur s'effectue selon
les instructions du constructeur. En l'absence de telles instructions, il est recommandé que la méthode de
chargement soit notée dans un rapport d'essai.
Le chargement des matériaux constituants dans un malaxeur doit s'effectuer avec le moins de pertes de
matériaux possible.
Le temps de malaxage doit être choisi par le fabricant. Si l'on ne dispose pas de ces données, il est
recommandé, suivant le type de malaxeur et sa capacité, d'utiliser les valeurs approximatives suivantes.
a) Pour malaxeurs de type production discontinue à gravité,
3
⎯ de capacité nominale inférieure ou égale à 1,0 m : 60 s;
3 3
⎯ de capacité nominale supérieure à 1,0 m : 60 s, + 5 s à chaque augmentation de 0,5 m .
b) Pour malaxeurs de type production discontinue à mélange forcé,
3
⎯ de capacité nominale inférieure ou égale à 3,0 m : 30 secondes;
3 3
⎯ de capacité nominale supérieure à 3,0 m : 30 s, + 15 s à chaque augmentation de 1,5 m .
c) Pour malaxeurs de type production en continu, le temps de malaxage correspond à la durée de mélange
du béton dans la chambre de malaxage et doit être au moins égal à 10 s.
5.3 Échantillonnage
5.3.1 Généralités
Deux portions du mélange de béton sont prélevées directement dans la chambre de malaxage, juste au terme
du temps de malaxage (voir Figures 2, 3, 4 et 5). Lorsqu'il est difficile d'effectuer le prélèvement directement à
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ISO 18650-2:2006(F)
l'intérieur de la chambre de malaxage, il peut être effectué à partir du mélange de béton déchargé dans la
trémie (voir Figures 6 et 7). Il convient que le volume de l'échantillon (la portion) soit d'au moins 20 l pour les
malaxeurs de type production discontinue et d'au moins 100 l pour les malaxeurs de type production en
continu (voir 5.3.4). On procède ensuite à la préparation des éprouvettes pour les essais de variance
particuliers.
Légende
P , P portion de mélange de béton prélevée du malaxeur
1 2
SAC , SAC éprouvettes pour l'essai de teneur en air
1 2
SMG , SMG éprouvettes pour l'essai de teneur en air utilisés pour les essais ultérieurs de teneur en granulats
1 2
grossiers et en mortier
Sσ Sσ Sσ éprouvettes pour l'essai de résistance à la compression (trois cubes ou cylindres de chaque portion)
, ,
1 2 3
Sσ′ Sσ′ Sσ′
, ,
1 2 3
SS , SS éprouvettes pour l'essai de consistance (d'affaissement)
1 2
Figure 1 — Plan général d'échantillonnage
5.3.2 Malaxeurs de type production discontinue à mélange forcé
5.3.2.1 Malaxeurs à cuve
Dans les malaxeurs à cuve, les échantillons (portions) sont prélevés à partir de cercles concentriques.
La Figure 2 représente un exemple d'échantillonnage dans un malaxeur de type turbo.
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ISO 18650-2:2006(F)
Légende
1 portion centrale
2 portion périphérique
3 cylindre central couvrant la zone de non-malaxage
Figure 2 — Échantillonnage à partir d'un malaxeur de type turbo
Dans les autres types de malaxeurs à cuve, sans cylindre central couvrant la zone de non-malaxage, le rayon
séparant deux cercles concentriques est égal au quart du diamètre intérieur de la cuve.
5.3.2.2 Malaxeurs à axe horizontal avec un ou deux arbre(s) à hélices
La Figure 3 représente des exemples d'échantillonnage dans des malaxeurs à axe horizontal avec un ou
deux agitateurs à palettes.
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ISO 18650-2:2006(F)
a) Malaxeur avec un agitateur
b) Malaxeur avec deux agitateurs
Légende
1 portion avant
2 portion arrière
3 portion centrale
Figure 3 — Échantillonnage à partir d'un malaxeur à axe horizontal avec un ou deux arbre(s) à hélices
5.3.3 Bétonnières de type gravité
Les portions de mélange de béton sont prélevées et transférées dans les récipients récepteurs au début et à
la fin de l'opération de déchargement du béton, comme le montre la Figure 4.
Un lot prélevé pendant le déchargement est généralement divisé en trois parts (début, milieu et fin)
correspondant à trois portions.
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