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Ensayo de acero para el armado del hormigón según EN ISO 15630-1 / ASTM E488 / BS 4449

El ensayo de acero para el armado del hormigón según la norma ISO 15630-1 sirve para determinar la tracción, el doblado y desdoblado y la fatiga.

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Ensayo de barras de refuerzo / acero para armado

El uso de acero corrugado convierte el hormigón en hormigón armado.

Como el hormigón es muy resistente a cargas de compresión, pero poco resistente a cargas de tracción, se refuerza con acero corrugado. El acero para el armado del hormigón se distingue en

  • barras, alambres y alambrón
  • mallas electrosoldadas, armaduras básicas

Las barras son productos de acero con sección circular o prácticamente circular, que sirven para reforzar el hormigón. Los métodos de ensayo para barras, alambres y alambrón se definen en la norma ISO 15630-1.

Los diámetros más pequeños sirven para fabricar mallas o armaduras básicas antes de rellenarlos con hormigón in situ. Los métodos de ensayo para estos productos están definidos en la norma ISO 15630-2.

Una característica típica del acero para el armado son las corrugas que, en su disposición enrolladas o enroscadas, sirven para mejorar la adherencia entre el hormigón y el acero. 

Probetas

El acero corrugado para el armado del hormigón se obtiene a partir de productos largos y se fabrica con distintas superficies, según las diferentes normas de fabricación.

La probeta tiene una sección constante en toda su longitud. Además, la probeta debe presentar una forma recta sin curvaturas. Las probetas con curvatura deberán corregirse antes de realizar el ensayo.

Para el ensayo de tracción, es relevante la sección de la probeta. Para determinar la sección, se mide y pesa la probeta a lo largo y, a partir de estos valores, se hace un cálculo matemático de la sección.

Ensayo de tracción

El clásico ensayo de tracción para determinar los valores característicos físicos sigue siendo el más utilizado en el acero corrugado. El ensayo de tracción se lleva a cabo según la norma ISO 6892-1.

La medición de la extensión se puede realizar sin contacto (imagen izquierda + central con videoXtens) o por contacto (imagen derecha con makroXtens).

Adaptaciones de la norma ISO 15630-1

  • Para el cálculo del límite elástico superior ReH, del límite elástico Rp0,2 y de la resistencia a la tracción Rm deberá utilizarse el área nominal de sección transversal
  • La longitud inicial corresponde a cinco veces el diámetro nominal (d), salvo que haya una indicación contraria en una norma del fabricante.
  • En caso de utilizar un extensómetro, la deformación total porcentual a la fuerza máxima Agt antes de la caída de fuerza de tracción debe ser de > 0,2% del valor máximo. 

Los valores característicos más relevantes

  • Resistencia a la tracción Rm [MPa]
  • Límite de fluencia Re [MPa]
  • Porcentaje de alargamiento de la resistencia a la tracción Rm respecto a límite elástico Re
  • Porcentaje del límite elástico respecto al límite elástico nominal Re, real / Re, nom.
  • Alargamiento total a carga máxima Agt [%]
  • Para el cálculo de las propiedades de rigidez debe emplearse el área nominal de sección transversal, siempre que no esté definido de otra forma en la norma de fabricación (véase la norma ISO 15630).

El ensayo no será válido

  • En caso de variación de la gradiente de la curva de medición >10% del valor teórico del módulo de elasticidad
  • En caso de rotura dentro de las mordazas +20 mm o d (prevalece el valor mayor), distancia a las mordazas.

Ensayo de tracción en acero para armaduras de hormigón

Ensayos en acero corrugado con una máquina de ensayos de materiales de 1.600 kN medición óptica de la deformación con videoXtens.

Ensayo de doblado / ensayo de desdoblado

En el ensayo de flexión en 3 puntos y en el ensayo de doblado, se determina la resistencia a la flexión del acero para el armado del hormigón.

En el ensayo de flexión, el acero corrugado se dobla a un ángulo predeterminado (de generalmente 90°). El diámetro del punzón, así como los apoyos y su distancia, están definidos en la norma del producto y se seleccionan de acuerdo con el diámetro nominal del acero corrugado.

A continuación, se lleva a cabo el ensayo de doblado que consiste en volver a doblar la probeta a su posición inicial. En este ensayo se utilizan patines que se desplazan lateralmente durante la carga por compresión. El ensayo se realiza correctamente si la probeta no tiene signos de rotura ni fisuras. Se verifica visualmente.

El ensayo de flexión se lleva a cabo a temperatura ambiente. El ensayo se puede realizar en un intervalo de temperatura más amplio y requiere el acuerdo de las partes interesadas. 

Ensayos de fatiga

  • Los aceros para el armado de hormigón deben presentar, según las normas, una determinada resistencia a la fatiga.
  • La forma más rápida y económica de llevar a cabo dichos ensayos de resistencia a la fatiga es con pulsadores de resonancia magnética. ZwickRoell ofrece, con sus pulsadores de alta frecuencia (Vibrophore), una solución ideal para aplicaciones hasta 600 kN.
  • Las probetas pueden tener un diámetro de hasta 36 mm, pero a partir de 14 mm de diámetro deberán sobremoldearse con un dispositivo específico para ello.

Ensayos de tracción automatizados en acero para el armado del hormigón

El acero para el armado del hormigón se produce en grandes cantidades y se tiene que ensayar continuamente durante los controles de producción. ZwickRoell ha desarrollado sistemas de automatización para ensayos, con los que se obtienen probetas cortadas de las barras y separadas de la malla y de las armaduras básicas y se introducen manualmente en los cargadores para su posterior ensayo de forma totalmente automática. Existe también un procedimiento de envejecimiento artificial a 100 °C para su integración en el sistema de ensayos. Las secciones se determinan acorde a la norma de forma automática y con gran precisión y las probetas se pueden seleccionar según resultado del ensayo para su control visual posterior.

  • Soluciones completas a medida del cliente
  • Integración de todos los ensayos importantes
  • Gran disponibilidad
  • Opciones prácticas para la transmisión de mensajes de error

Otros métodos de ensayo según la ISO 15630

Mallas electrosoldadas y armaduras básicas ISO 15630-2

Ensayo de mallas electrosoldadas y armaduras básicas según la norma ISO 15630-2 para determinar la tracción, la flexión, el cortante en la soldadura (despegue de nudos) y la fatiga.
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Cables de acero ISO 15630-3, ASTM A416, ASTM A1061

El ensayo estático de tracción acorde a las normas ISO 15630-3 y ASTM A416 consiste en estirar un cable formado por 3, 7 o más alambres retorcidos hasta su rotura.
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Productos relacionados para ensayos según la norma ISO 15630-1

Para ensayos en acero para el armado del hormigón se emplean máquinas de ensayo electromecánicas hasta 2.500 kN. 

Para los ensayos de tracción se pueden emplear tanto mordazas hidráulicas (hasta 2.500 kN) como mordazas de cuña (hasta 600 kN).

Para llevar a cabo los ensayos de flexión se emplean puentes de flexión, equipados con diferentes punzones y apoyos y montados con placas adaptadoras sobre las mordazas. 

La medición de la extensión se puede realizar por contacto con un makroXtens o sin contacto con un extensómetro óptico videoXtens. En la medición de la extensión sin contacto, se emplea la estructura superficial de las corrugas como marca de medición, que se determina automáticamente con el extensómetro videoXtens.

Con el método Re Run, en los ensayos de tracción existe la opción de determinar los alargamientos a posteriori, en una longitud de sujeción Le libre. Este método tiene la ventaja que, en caso de rotura de probeta fuera de la longitud Le, la probeta no queda invalidada. Si se fija una nueva longitud de medición, se puede recalcular la extensión. De este modo, se pueden excluir las roturas de probeta fuera del rango de medición Le.

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