CAHIER DES CLAUSES TECHNIQUES PARTICULIÈRES (CCTP)

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1 CENTRE TECHNIQUE DE MATERIAUX NATURELS DE CONSTRUCTION Dossier de consultation CAHIER DES CLAUSES TECHNIQUES PARTICULIÈRES (CCTP) Objet : ACQUISITION ET INSTALLATION D UN SYSTEME D ESSAIS DE COMPRESSION ET FLEXION A HAUTE TEMPERATURE ET A TEMPERATURE AMBIANTE POUR EVALUER DIVERS MATERIAUX Marché N Réponse des fournisseurs par à : achat-sg@ctmnc.fr Date et heures limites de réception des candidatures et des offres : Jeudi 09 mars 2017 à 12h00

2 SOMMAIRE 1. PRÉSENTATION GÉNÉRALE DU PROJET Description succincte Contexte Objet du marché EXIGENCE GENERALE DU SYSTEME D ESSAI : CARACTERISTIQUES TECHNIQUES DETAILLES DU SYSTEME Bâti d essais Cellules de force : Dispositif d essai à haute température (Four Haute Température et Unité de contrôle) : Outillage de compression et flexion 4 points à haute température : Mesure du déplacement lors des essais de compression et flexion à haute température : Configurations de chargement souhaité pour des essais à haute température : OPTIONS PROPOSEES LIVRAISON, MISE EN SERVICE ET GARANTIE... 9 CCTP Marché N du 07/02/2017 Page 2 / 9

3 1. PRÉSENTATION GÉNÉRALE DU PROJET 1.1. Description succincte Il s agit de l acquisition et de l installation d un système d essais de compression et flexion à haute température et à température ambiante pour évaluer divers matériaux conforme aux attentes du présent cahier des charges sur le site du Centre Technique de Matériaux Naturels de Construction (CTMNC) à Clamart Contexte Ayant le statut de Centre Technique Industrielle (CTI), le CTMNC se place parmi les tous premiers laboratoires de recherche et développement européens pour les applications de la Terre Cuite dans le bâtiment et de la roche ornementale de construction. Pour parvenir à ce résultat, le CTMNC investit à la fois sur le savoir-faire de ses acteurs mais aussi sur les moyens techniques mis à leurs dispositions. Le projet d acquisition et d installation d un système d essais de compression et flexion à haute température et à température ambiante s inscrit dans cette volonté de se doter d un appareil de mesure capable de travailler à haute température, précis dans les résultats, fiable et robuste pour une utilisation dans le long terme et adapté au contexte technico-réglementaire d aujourd hui et de demain Objet du marché Dans le cadre de l étude et recherche sur le comportement mécanique et thermomécanique intrinsèque des matériaux en terre cuite et en terre crue ainsi que dans le cadre des essais de certification sur des produits (tuiles en terre cuite, éléments en pierre naturel, ), le Centre Technique de Matériaux Naturels de Construction (CTMNC) souhaite acquérir un système d essais de compression et flexion à haute température jusqu à 1000 C et à température ambiante. Ce système d essais a pour l objectif d évaluer la résistance en compression et en traction (par flexion 4 points) ainsi que le module d Young des matériaux en terre cuite et en terre crue selon la température. D autres matériaux tels que le mortier colle de montage des murs en maçonnerie, l enduit mortier, l enduit plâtre, la pierre naturelle, pourront être également étudiés à haute température. Ce système peut aussi être utilisé pour étudier le comportement thermo-hydromécanique couplé de la mélange d argileuse pendant la cuisson et d identifier des différentes composantes de la déformation thermique sous chargement mécanique et thermique de différents matériaux. En outre, ce système d essai a également pour l objectif de réaliser des essais de compression selon les normes NF EN et NF EN 1926 et de flexion 3 points selon les normes NF EN 538 et NF EN à température ambiante sur des produits tels que : des tuiles en terre cuite, des éléments (de mur ou de façade, ) en terre cuite ou en pierre naturelle, des mortiers de montage des murs, CCTP Marché N du 07/02/2017 Page 3 / 9

4 2. EXIGENCE GENERALE DU SYSTEME D ESSAI : Le système d essai doit répondre aux principales spécifications suivantes : Le système doit être capable de réaliser des essais à haute température (exigence principale) : monter progressivement en température et puis à une température donnée, augmenter la force jusqu à rupture. Des cycles de forces pourront être éventuellement appliqués. Les mesures de déformations de façon précise doivent être réalisées pendant l application de la force. Des essais après refroidissement doivent pouvoir être réalisés : monter progressivement en température et puis maintenir à une température donnée pendant certains temps et ensuite laisser refroidir naturellement, quand la température de l éprouvette égale à la température ambiante, augmenter la force jusqu à rupture. Des cycles de forces pourront être éventuellement appliqués. Les mesures de déformations doivent être réalisées pendant l application de la force. Les éprouvettes doivent pouvoir être chauffées avec une vitesse de montée en température de valeur constante (par exemple : 5 C/min ). Durant la montée en température, les éprouvettes doivent pouvoir être chargées jusqu à une valeur de l ordre de 1, 2 ou 4 kn et puis maintien à cette valeur constante pendant quelques heures. La déformation doit être mesurée pendant l essai. Afin de ne pas endommager le dispositif d essai à haute température, les outillages de compression et de flexion à chaud et le système de mesure de déformation, la charge doit être automatiquement arrêtée en cas de rupture de l'éprouvette. Le système doit être modulable pour ajouter de nouveaux outillages et réaliser d autres essais à température ambiante. L espace d essai de la machine doit être suffisamment grand pour pouvoir tester en flexion (à température ambiante) des éléments de grandes dimensions jusqu à 460 mm (largeur) x 510 mm (longueur). Un espace minimal de 500mm en largeur et 650mm en profondeur est donc nécessaire entre les colonnes du bâti. Le système doit être sécuritaire pour la protection des utilisateurs. Le système doit être fiable et robuste pour une utilisation dans le long terme. 3. CARACTERISTIQUES TECHNIQUES DETAILLES DU SYSTEME 3.1. Bâti d essais Machine d essai traction / compression : La machine d essai doit être posée au sol et avoir une force nominale supérieure ou égale à 50 kn. Pour répondre aux exigences des essais de flexion à froid sur des éléments de grandes dimensions, la distance minimale entre les colonnes du bâti est de 500 mm. Cette distance doit être également compatible avec le dispositif d essai à haute température. CCTP Marché N du 07/02/2017 Page 4 / 9

5 Porte de sécurité : La porte de sécurité et le four (lors qu il n est pas utilisé) doit être disposés de façon que l on puisse circuler facilement de devant vers derrière de la machine afin d ajuster des éléments d essais Cellules de force : Un capteur de force de classe 1 avec la capacité nominale : 50 kn ; Un capteur de force de classe 1 avec la capacité nominale : 2 ou 2,5 kn Dispositif d essai à haute température (Four Haute Température et Unité de contrôle) : Plage de température de travail souhaitée du four : de 200 C à 1000 C - 3 zones de chauffe ; Avec la possibilité de contrôler des vitesses de montée en température (Par exemple : 1 C/min, 5 C/min ou 10 C/min ) ; Intégré trois thermocouples de type K pour contrôler la température du four ; Préparé pour 3 thermocouples pour mesurer la température de l éprouvette ; Capteur pour arrêter la chauffe lorsque le four est ouvert ; Tolérance de température sur une éprouvette : ±2 C ; Gradient de température maximum sur éprouvette : T ± 2 C max ; Equipé d un système (support pivotant ) pour faciliter le déplacement du four à l extérieur de l espace d essai de la machine Outillage de compression et flexion 4 points à haute température : Outillage de flexion 4 points à haute température : Dimensions enveloppes minimales des éprouvettes de flexion 4 points : 9 x 6 x L mm (largeur x épaisseur x Longueur) ; La longueur L doit être supérieur ou égale à 40 mm. Capacité en force : 1 kn (minimum) à 1000 C. Outillage de compression à haute température : Dimensions enveloppes minimales des éprouvettes de compression : 9 x 9 x 9 mm (largeur x épaisseur x hauteur) ou diamètre 12 x hauteur 9 (mm) ; Capacité en force : 10 kn (minimum) à 1000 C. Les barres de charge à Haute Température pour essais de flexion et compression ainsi que des adaptations mécaniques et des accessoires limitant le transfert de chaleur à la traverse du bâti d essai devront être également proposés. CCTP Marché N du 07/02/2017 Page 5 / 9

6 3.5. Mesure du déplacement lors des essais de compression et flexion à haute température : Mesurer au moins d un déplacement vertical à mi-longueur de l éprouvette de flexion 4 points par l extensomètre de contact. Mesurer le déplacement suivant la direction de chargement mécanique de l éprouvette de compression par l extensomètre de contact. Unité de refroidissement pour le dispositif de mesure de déflexion doit également être proposé afin d obtenir un maximum de stabilité dans la mesure Configurations de chargement souhaité pour des essais à haute température : Le logiciel et des programmes proposés devront permettre de réaliser des configurations d essai suivantes : Mesure de la résistance en compression, en traction (par flexion) et le module d Young à chaud (essentiellement) : Note : Avec la possibilité d avoir plusieurs paliers de températures. La déformation est mesurée pendant les phases où la force est appliquée. Mesure de la résistance en compression, en traction (par flexion) et le module d Young après refroidissement : CCTP Marché N du 07/02/2017 Page 6 / 9

7 Mesure de la déformation pendant une application de la force constante tout en augmentant progressivement la température : D autres configurations de chargement pourront être envisagées pendant l utilisation de la machine. 4. OPTIONS PROPOSEES Quelques options peuvent être proposées et seront pris en compte pour l attribution du marché en fonction des détails techniques et des tarifs. Chaque fournisseur est libre de proposer d autres options susceptibles d améliorer l équipement. Le surcoût induit par ces options devra explicitement apparaître sur l offre, de manière à être évaluée indépendamment de la version de base. La liste ci-dessous n est pas exhaustive et peut donc librement être complétée : CCTP Marché N du 07/02/2017 Page 7 / 9

8 Outillages de flexion à température ambiante : Des outillages de flexion pour réaliser des essais de flexion à froid suivant peuvent être proposés : o Essais de flexion 3 points sur des tuiles en terre cuite de grandes dimensions jusqu aux 460 mm (largeur) x 510 mm (longueur) selon la norme NF EN 538. Les tuiles seront testées dans le sens de la longueur. Force maximale : 10 kn. Figure 1 : Configuration d essai de flexion trois points des tuiles o Essais de flexion 3 points sur des éléments en pierre naturelle de dimensions : 50 mm (largeur) x 50 mm (épaisseur) x 300 mm (longueur) selon les normes NF EN Force maximale : 20 kn. Figure 2 : Configuration d essai de flexion trois points des éléments en pierre naturelle CCTP Marché N du 07/02/2017 Page 8 / 9

9 Outillages de compression à température ambiante : Des outillages de compression pour réaliser des essais de compression à froid selon les normes NF EN et NF EN 1926 sur des échantillons 100 x 100 x 100 mm ou 70 x 70 x 70 mm ou 40 x 40 x 40 mm avec la force maximale jusqu à 45 kn peuvent être également proposés. 5. LIVRAISON, MISE EN SERVICE ET GARANTIE Les équipements seront livrés à l adresse suivante : Centre Technique de Matériaux Naturels de Construction 200 avenue du Général de Gaulle Clamart FRANCE Ces équipements devront être mis en service avant fin septembre Dans la mise en service sont inclus l emballage, le transport, l assurance transport, le déballage et l installation dans le hall d essai au Rez-de-Chaussée. Une réception provisoire en usine sera souhaitable. De différentes vérifications concernant des capteurs de force, du déplacement de la traverse seront réalisées. Une formation sur l utilisation et la maintenance sera délivrée à l issue de l installation. Une garantie de deux ans, pièces et main d œuvre, et temps de déplacement, est demandée. Cette garantie prendra effet à la fin de la mise en service. CCTP Marché N du 07/02/2017 Page 9 / 9