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Prove su acciaio per cemento armato, EN ISO 15630-1, ASTM E488, BS 4449

L’acciaio per cemento armato viene testato con le prove di trazione, flessione, rebend e fatica, in accordo alla ISO 15630-1.

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Prove su barre e acciaio di rinforzo

L’acciaio da rinforzo trasforma il cemento in cemento armato

Il calcestruzzo ha un’alta resistenza a compressione, ma una bassa resistenza a tensione; 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. 

Provini

L'acciaio per cemento armato è ricavato da un prodotto lungo e la sua forma superficiale varia a seconda dello standard di produzione.

Il provino ha una sezione trasversale costante per tutta la sua lunghezza. La forma del provino deve essere diritta senza curvatura, nel caso in cui questa sia presente i provini devono essere raddrizzati prima del test.

La sezione trasversale, determinata misurando la lunghezza del provino, pesandolo ed eseguendo un calcolo matematico a partire da questi valori, è significativa per le prove di trazione.

Prove di trazione

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 ReH, del carico di snervamento Rp0,2 e della resistenza alla trazione Rm, 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 Agt 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 Rm e la resistenza alla trazione Re
  • Rapporto tra la resistenza allo snervamento e la resistenza allo snervamento nominale Re, actual / Re, nominal
  • Allungamento totale al carico massimo Agt [%]
  • 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).

Prove di trazione su acciaio per cemento armato

Prove di trazione su acciaio per cemento armato con macchina di prova da 1.600 kN e misurazione della deformazione con estensimetro videoXtens.

Prove di flessione (bend) / test rebend

Le prove di flessione a 3 punti, come i test rebend sono eseguite per determinare la capacità di flessione dell’acciaio per cemento armato.

Durante la prova di flessione l'acciaio per cemento armato viene piegato ad un angolo predeterminato (di solito 90°). Il diametro dell’incudine, così come i supporti e la distanza tra di essi di solito sono specificati dalla normativa.

Successivamente, viene eseguito il test rebend in cui il provino piegato viene riportato alla posizione originale. In questa prova si utilizzano dei supporti scorrevoli che si spostano lateralmente sotto il carico di compressione. Il test si considera superato se il provino non mostra alcuna rottura o incrinatura, questa valutazione avviene visivamente.

La prova di flessione viene eseguita a temperatura ambiente, laddove ci sia l’accordo tra le parti interessate, è possibile eseguire il test anche in un range di temperatura più ampio. 

Prove di fatica

  • Facendo riferimento alle normative, l'acciaio per cemento armato deve avere una durabilità e una resistenza a fatica definite, le quali devono essere sottoposte a verifica.
  • È necessario eseguire prove di fatica; utilizzando i Vibrofori questi test saranno più rapidi e convenienti. Il Vibroforo ZwickRoell offre un’ottima soluzione per applicazioni fino a 600 kN.
  • I provini possono avere un diametro fino a 36 mm; dai 14 mm devono essere sovrastampati con un dispositivo ideato per la stuccatura.

Prove di trazione automatizzate su acciaio per cemento armato

L’acciaio per cemento armato è prodotto in grandi quantità e deve essere testato costantemente per controllarne le caratteristiche di qualità. ZwickRoell ha sviluppato sistemi automatizzati in cui i campioni prelevati direttamente dal prodotto finito o in fase di produzione devono solo essere caricati nei magazzini di prova per l’esecuzione automatica del test. Nella procedura automatica è possibile integrare anche stazioni di condizionamento (ad esempio invecchiamento a 100°C). Il sistema automatico include una stazione per la misura accurata della sezione dei campioni, che possono poi essere gestiti dopo la prova a seconda dei risultati ottenuti.

  • Soluzioni completamente personalizzate
  • Integrazione di diversi tipi di prova
  • Ampio volume di prova
  • Diverse opzioni per la gestione di risultati fuori tolleranza

Altri metodi di prova in accordo alla normativa ISO 15630

Reti e tralicci ISO 15630-2

Reti e tralicci ISO 15630-2

Per testare le reti e i tralicci elettrosaldati in accordo alla normativa ISO 15630-2 si eseguono prove di trazione, flessione, di distacco del nodo e test di fatica ad alto numero di cicli.
a Reti e tralicci ISO 15630-2
Trefoli in acciaio ISO 15630-3, ASTM A416, ASTM A1061

Trefoli in acciaio ISO 15630-3, ASTM A416, ASTM A1061

Nelle prove di trazione secondo la ISO 15630-3 e ASTM A416, viene allungato fino a rottura un trefolo in acciaio da 3, 7 o più fili singoli intrecciati.
a Trefoli in acciaio ISO 15630-3, ASTM A416, ASTM A1061

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Prodotti correlati per le prove in accordo alla ISO 15630-1

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 del tratto utile inizialmente selezionato. Sarà possibile rivalutare l’allungamento dopo il test selezionando una nuova Le con all’interno la rottura del campione.

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