ISO 15630-3 / ASTM A416 / ASTM A1061: Ispitivanje čeličnih niti
Standardi za ispitivanje ISO 15630-3, ASTM A416 i ASTM A1061 pružaju informacije o tome kako se čelične žice moraju ispitivati. Proizvođači čeličnih pramenova dužni su prema standardima za proizvode da ispitivaju svoje proizvode u statičkim i dinamičkim uslovima u skladu sa ovim standardima. Ova ispitivanja se često poveravaju dobavljaču usluga kako bi se uštedeli troškovi opreme. Pored toga, proizvođače eksterno nadgledaju nezavisni instituti.
Statičko ispitivanje zatezanja sa merenjem deformacije je jedan od primarnih ispitivanj za osiguranje kvaliteta. U tu svrhu, ZwickRoell nudi standardnu konfiguraciju mašine za ispitivanje zatezanja za sile do 600 kN. Pošto se čelične niti odmotaju pod zatezanjem, ZwickRoell koristi specijalne čeljusti da spreči prevremeni kvar na nepoželjnim lokacijama.
U ispitivanju na zamor visokog ciklusa, čelična žica mora da izdrži dva miliona ciklusa ispitivanja pri maks. frekvencija od 20 Hz. Stezanje uzorka predstavlja poseban izazov u ovom slučaju, jer se prelomi stezanja mogu relativno lako pojaviti.
Statičko ispitivanje Dinamičko ispitivanje Stezanje uzorka Merenje deformacije Ispitna rešenja Brošura za metale
Statička zatezna ispitivanja na čeličnim nitima prema ISO 15630-3 / ASTM A416 / ASTM A1061
U statičkim ispitivanjim zatezanja prema ISO 15630-3, ASTM A416 i ASTM A1061 čelična žica se izdužuje dok se ne pokida. Čelični pramenovi se sastoje od nekoliko žica koje su upletene zajedno, koje pokušavaju da se odvrnu kada su podvrgnute zateznom opterećenju. Tokom ispitivanja zatezanja, mere se sila i izduženje uzorka. Pošto je čelik za prednaprezanje čelik visoke čvrstoće, prvenstveno se koriste mašine za ispitivanje velikih ispitnih opterećenja.
Ispitivanja zatezanja mogu se izvoditi na čeličnim nitima prečnika od 3 do 20 mm. U zavisnosti od proizvoda ili standarda ispitivanja, dužina merača L0 može biti, na primer, 500 mm ili 610 mm. Ukupno izduženje može dostići vrednosti do 20%.
Takođe se mogu izvršiti i ispitivanja zatezanja u skretanju, na primer prema EN ISO 15630-3. Za ova ispitivanja, pokretna greda mašine za ispitivanje je opremljena prolaznom rupom.
Ključne karakteristične vrednosti od ispitivanja zatezanja na čeličnim žicama do ISO 15630-3 i ASTM A416
- Tačka popuštanja kao ofset prinos (Rp0,2), koja se generalno određuje kao zamenska tačka popuštanja pri 0,2% plastičnog istezanja
- Izduženje tačke popuštanja; tačnije izduženje ekstenziometra tačke popuštanja, jer se može odrediti samo korišćenjem ekstenziometra (Ae)
- Zatezna čvrstoća (Rm)
- Ravnomerno izduženje (Ag)
- (A), pri čemu su normativne specifikacije u pogledu dužine merača od značajnog značaja
Dinamička ispitivanja čeličnih žica za prednaprezanje
U ispitivanju zamora visokog ciklusa (npr. prema ISO 15630-3, KSP A 35-045-2011, FprEN 10138-3:2009) na čeličnim nitima, uzorak mora da izdrži dva miliona ciklusa ispitivanja pri maks. frekvencija od 20 Hz bez prekida.
Ako se uzorak slomi blizu ili u zahvatu, ispitivanje je nevažeće i mora se ponoviti. Pošto ispitivanje na zamor traje nekoliko dana, nevažeća ispitivanja su veoma skupa. S obzirom da su nasukane žice izuzetno krute, veoma su osetljive na zarezivanje i stezanje u čeljustima može biti ogroman izazov. ZwickRoell je razvio specijalne čeljusti za čelične niti, pomoću kojih se mogu izvršiti ispitivanja zamora u velikom ciklusu bez upotrebe posebno pričvršćenih elemenata za hvatanje.
Ispitivanja zamora u velikom ciklusu se obično izvode pomoću HA serije servohidrauličkih mašina za ispitivanje.
Stezanje uzorka u dinamičkom ispitivanju
Zbog velike zatezne čvrstoće pojedinačnih čeličnih žica – do 2000 Mpa – i njihove glatke površine, posebno je važno osigurati da uzorak ne bude oštećen stezanjem (na primer, piramidalnim uzorkom na umetcima čeljusti). Zbog toga su potrebni hidraulične čeljusti sa paralelnim zatvaranjem sa podesivim pritiskom stezanja. Pored toga, geometrija čeljusti treba da bude projektovana tako da je moguće pouzdano i homogeno hvatanje uzorka, tako da uzorak ne počne da klizi tokom ispitivanja.
Da bi se izbegli lomovi uzorka izvan merne dužine L0, kvalitet proizvoda samog uzorka čelične žice je takođe važan. Tokom ispitivanja na zatezanje, samo cepanja/lomovi uzorka unutar granične dužine mogu se prihvatiti kao pouzdan rezultat ispitivanja. Oštećena površina uzorka ili jako nehomogena zatezna čvrstoća pojedinačnih žica često dovode do lomljenja uzorka izvan L0, u blizini umetaka.
Stezanje uzorka u ispitivanju zamora visokog ciklusa na čeličnim nitima prema ISO 15630-3 predstavlja poseban izazov, pošto se lomovi stezanja mogu javiti relativno lako. Sila hvatanja dovodi do toga da se opterećenje naloži na dinamičko ispitno opterećenje u području stezanja, što može dovesti do preranog kvara uzorka. Zbog toga, kod klasičnih zateznih epruveta od čvrstog materijala, krajevi često imaju veće poprečne preseke kako bi se obezbedilo da se uzorak lomi u neuhvaćenom delu između čeljusti. Sa žičanim nitima ovo nije tako jednostavno. Da bi se dobili tačni rezultati ispitivanja, potrebna je opsežna priprema uzorka, kao što je zaptivanje.
Sa čeljustima specijalno razvijenim za ispitivanje čeličnih žica, ZwickRoell nudi mogućnost ispitivanja žica bez upotrebe posebno pričvršćenih elemenata za hvatanje. Ovaj razvoj značajno smanjuje potrebno rukovanje, vreme i troškove za korisnika.
Čeljusti imaju hidromehaničko i čisto mehaničko hvatanje. Potonji se sastoji od konusne čaure u koju se svaki kraj pramena dovodi zajedno sa kontra-konusom i stegne. Većina sile hvatanja se primenjuje na ovaj način. Preostali deo koji je još uvek potreban za odgovarajuće ispitivanje snabdeva se klasičnim hidromehaničkim stezanjem preko čeljusti. Kombinacija ova dva principa hvatanja omogućava da se sila hvatanja primeni na takav način da se eliminišu prelomi stezanja i da se čelični pramenovi mogu ispitivati bez prethodnog tretmana.
Čeljusti su izuzetno fleksibilne i mogu se koristiti za širok spektar primena. Promenljivo podesiva hidraulička sila hvatanja može se lako menjati od ispitivanja do ispitivanja tako što se odgovarajući pritisak ulja reguliše.
Merenje deformacije
Prelom čelične žice često dovodi do skretanja pojedinačnih žica, a kao rezultat postoji rizik od oštećenja hvataljka ekstenziometra. ZwickRoell se stoga oslanja na optičke ekstenziometre za bezbedna, pouzdana i precizna merenja na visoko rastegljivim i elastičnim materijalima.
Sa vidnim poljem od 680 mm i rezolucijom od 0,6 µm, videoXtens 6-680 ekstenziometar vam omogućava da izvršite precizna merenja naprezanja, čak iu slučaju dužine dugačkih merača, kao što su one koje se susreću u ispitivanjima na čeličnim nitima. Karakteristike na prvi pogled:
- Merenje granice popuštanja prema ASTM A1061
- Nije došlo do oštećenja ekstenziometra na mestu loma, pošto ekstenziometar meri bez kontakta
- Automatsko određivanje deformacija pri lomu
- Preko veze sa gredom, oznake merača su uvek u centru vidnog polja (FOV), što optimalno koristi opseg merenja
Ostale prednosti ovog ekstenziometra uključuju automatsku identifikaciju mernih oznaka na uzorku i početne merne dužine, kao i prenos svih podataka u testXpert softver za ispitivanje.
Šta je čelik za prednaprezanje?
Čelik za prednaprezanje je čelik visoke čvrstoće koji se prvenstveno koristi u konstrukciji prednapregnutog betona. Upotreba čelika za prednaprezanje omogućava značajno povećanje osobina betonskih komponenti za statička i dinamička opterećenja.
Čelik za prednaprezanje se proizvodi od dugog čeličnog proizvoda i njegov površinski oblik varira u skladu sa proizvodnim standardom. Pojedinačna žica je, na primer, projektovana prema standardu proizvođača DIN EN 10138-1, dok se čelična žica može projektovati prema DIN EN 10138-3. Pojedinačna žica ima vrednosti čvrstoće do 2000 N/mm² i dizajnirana je u okruglom obliku, pri čemu postoje i trapezni poprečni preseci, koji se tada nazivaju kompaktnim žicama.
Pod opštim naslovom čelika za prednaprezanje, postoje tri oblika koja mogu imati u zavisnosti od standarda proizvoda:
- Čelična šipka (prečnik 15 do 36 mm)
- Žica (prečnik 5 do 16 mm)
- Čelične žice sastavljene od 3, 7 ili više upredenih pojedinačnih žica (trožični nit: 5,2 do 7,5 mm, sedam žica: 7 do 18 mm)
Ovi različiti oblici nameću visoke zahteve za ispitivanje materijala i stoga se koristi širok spektar standarda za ispitivanje (npr. ISO, ASTM, itd.) kako bi se osiguralo ispunjenje zahtevanog standarda kvaliteta.
Iskoristite prednosti vodećeg softvera za ispitivanje u ispitivanju materijala
ZwickRoell-ov testXpert softver za ispitivanje nudi:
- Jednostavnu operaciju: odmah započnite ispitivanje i budite testXpert uz maksimalnu sigurnost.
- Pouzdano i efikasno ispitivanje: imati koristi od pouzdanih rezultata ispitivanja i maksimalne efikasnosti ispitivanja.
- Fleksibilna integracija: testXpert je optimalno rešenje za sve vaše aplikacije i procese—jednostavno rečeno, efikasniji radni tok.
- Dizajn otporan na budućnost: softver za ispitivanje za ceo životni ciklus, spreman za vaše buduće zadatke ispitivanja!
