ISO 15630-1/ ASTM E488/ BS 4449: Prove su acciaio per cemento armato

L’acciaio da rinforzo trasforma il cemento in cemento armato

Il calcestruzzo ha un’alta resistenza a compressione, ma una bassa resistenza alla trazione; per questo viene rinforzato grazie all’inserimento di barre di acciaio. Il cemento armato è diviso in:

• Barre, rotoli e fili da rinforzo
• Reti e profili elettrosaldati.

Le barre per cemento armato sono prodotti in acciaio a sezione circolare o semi-circolare che vengono utilizzati per l'armatura del calcestruzzo. I metodi di prova per testare barre (tondini), rotoli e fili da rinforzo sono descritti nella normativa ISO 15630-1.

I diametri più piccoli vengono lavorati in reticoli o profili prima di essere colati con il calcestruzzo direttamente in cantiere. I metodi di prova per questi prodotti sono descritti nella norma ISO 15630-2.

Una caratteristica tipica dell'acciaio per cemento armato sono le nervature arrotolate o laminate, per migliorare il legame tra calcestruzzo e acciaio.

La determinazione delle caratteristiche fisiche durante una classica prova di trazione è ancora l’indagine più diffusa che si esegue sull'acciaio per cemento armato. La prova di trazione rispetta la normativa ISO 6892 -1.

La misurazione della deformazione può essere eseguita non a contatto (immagine a sinistra / centrale con videoXtens) o a contatto (immagine a destra con makroXtens).

Adeguamenti ISO 15630-1

• Per il calcolo della resistenza allo snervamento superiore R_eH, del carico di snervamento R_p0,2 e della resistenza alla trazione R_m, deve essere utilizzata l’area della sezione trasversale nominale
• La base di misura iniziale corrisponde a cinque volte il diametro nominale (d), se non diversamente specificato nello standard del produttore
• Quando si utilizza un estensimetro, la percentuale totale dell’allungamento alla forza massima A_gt deve essere > 0,2% del valore massimo prima della perdita della forza di trazione.

Valori caratteristici più importanti

• Resistenza alla trazione Rm [MPa]
• Punto di snervamento Re [MPa]
• Rapporto tra il punto di snervamento della resistenza alla trazione R_m e la resistenza alla trazione R_e
• Rapporto tra la resistenza allo snervamento e la resistenza allo snervamento nominale R_{e, actual} / R_{e, nominal}
• Allungamento totale al carico massimo A_gt [%]
• L'area nominale della sezione trasversale deve essere utilizzata per il calcolo delle proprietà di resistenza, purché non diversamente indicato nella normativa del prodotto in esame (ISO 15630).

Prova non valida

• Se il gradiente della curva di misura si discosta >10% dal valore teorico del modulo di Young
• In caso di rottura all'interno degli afferraggi, distanza +20 mm o d (qualunque sia il valore più alto).

Per testare l’acciaio per cemento armato vengono usate macchine di prova elettromeccaniche fino a 2.500 kN.

Durante le prove di trazione, è possibile usare sia gli afferraggi idraulici (fino a 2.500 kN) che gli afferraggi a cuneo (fino a 600 kN).

Per le prove di flessione (bend) vengono utilizzate tavole di flessione, dotate di diverse incudini superiori e supporti, e montate sugli afferraggi tramite adattatori.

La misurazione della deformazione può essere effettuata con un estensimetro makroXtens a contatto o con un estensimetro ottico videoXtens non a contatto. Per queste ultime, la struttura superficiale delle nervature dell’acciaio viene usata come marcatura naturale, determinata automaticamente dall'estensimetro videoXtens.

Con la procedura “Re-Run” è possibile rivalutare l’allungamento sull’intera porzione del campione al di fuori delle morse. Questo evita di dover invalidare un provino che presenta rottura al di fuori della base di misura L_e inizialmente selezionata. Sarà possibile rivalutare l’allungamento dopo il test selezionando un nuovo L_e con all’interno la rottura del campione.