ASTM A615 – Spécification standard pour les barres d’acier au carbone lisses et déformées pour armature de béton
Les barres d’armature en acier sont conçues pour absorber la contrainte et le poids des structures en béton telles que les ponts et les bâtiments. La norme ASTM D615 est une norme d’essai qui fournit des exigences dimensionnelles, chimiques et physiques pour les barres d’acier au carbone lisses et déformées fabriquées pour l’armature de béton. Les barres déformées comprennent des protubérances de surface pour empêcher le mouvement longitudinal après avoir été placées dans le béton, tandis que les barres lisses ont des côtés lisses. Ces produits peuvent être fournis en longueurs coupées ou en bobines, et sont conçus dans le but exprès de la construction et du bâtiment.
Bien que la norme ASTM A615 fasse référence aux normes ASTM A370 et ASTM E290 pour les essais de traction et de pliage respectivement, cette norme comprend des procédures spécifiques relatives à la réalisation de ces essais sur des barres lisses et déformées. Ces essais sont réalisés afin de déterminer les propriétés physiques telles que la résistance, l’allongement et l’état de surface satisfaisant après le pliage. Notamment, les barres produites conformément à la norme ASTM A706/A706M sont également considérées comme étant conformes à cette norme.
| Configuration de l’essai ASTM A615 | |
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Modèle de plancher de la série 6800 |
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Logiciel Bluehill Universal |
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Capteur de force de la série 2580 |
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Mors hydrauliques à coin |
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Les essais selon la norme ASTM A615 impliquent généralement de faire face à des forces de choc élevées lors de la rupture de l’éprouvette. Cela est particulièrement vrai pour les qualités supérieures et les plus grandes tailles de barres lisses et déformées. Étant donné que les mors restent en place pour maintenir les éprouvettes rompues après la rupture, ils ont tendance à être les plus touchés par ce choc. Par conséquent, il est important de choisir des mors robustes qui peuvent absorber efficacement l’énergie, tels que les mors à coin à commande hydraulique ou à action latérale. La norme précise également que les éprouvettes provenant de barres doivent être redressées avant l’essai, en particulier lorsqu’elles sont obtenues à partir de bobines. Parce qu’il est courant que ces éprouvettes conservent une certaine courbure, nous recommandons des mors hydrauliques à action latérale tels que les mors DuraSync d’Instron pour cette application. Ces mors se fixent des deux côtés pour garantir que même lorsque des charges latérales sont présentes, ce qui se produit lorsque l’éprouvette est pliée, ils se fixeront toujours au centre, ce qui contribue à améliorer l’alignement et à éliminer le besoin de « réinitialiser » les mors entre les essais. Étant donné que les éprouvettes de traction doivent être testées en utilisant leur section transversale complète, les protubérances de surface des barres déformées peuvent créer un défi pour le serrage. Les faces de mors spécifiques aux barres d’armature présentent un motif de dents spécialement conçu pour empêcher le glissement de l’éprouvette, tout en n’étant pas suffisamment agressives pour provoquer une rupture prématurée.
Cette norme exige la déclaration de l’allongement pour chaque essai de traction, et bien qu’il soit possible de le mesurer sans extensomètre, l’utilisation d’un extensomètre présente de nombreux avantages. Instron recommande d’utiliser un instrument de contact automatique tel que l’AutoX750 qui, en plus de mesurer l’allongement d’une longueur de référence de 8 pouces, peut également calculer la limite d’élasticité décalée (Rp 0,2). Contrairement aux appareils manuels, l’AutoX750 se fixe et se retire automatiquement de l’éprouvette, ce qui permet à l’opérateur de rester en toute sécurité hors de l’espace d’essai et d’éviter tout risque associé à la rupture de l’éprouvette. Étant donné que la longueur de référence est définie automatiquement à partir des entrées du logiciel et qu’elle est réglable à l’infini sur toute la course de l’instrument, ce seul extensomètre peut être utilisé pour couvrir toutes les exigences de l’éprouvette en plus de celles spécifiées dans la norme ASTM A615.
CONTRÔLE D’ESSAI
Procédure d’essaiLes essais selon la norme ASTM A615 comprennent 5 régions de base, y compris le pré-essai, la précharge, la région élastique, la limite d’élasticité et la région plastique.
Pendant le pré-essai, il est important de s’assurer que les mors appropriés sont installés et que les réglages d’ouverture d’essai sont effectués. Avant d’installer l’éprouvette, la mesure de la force (charge) doit être mise à zéro. Une fois l’éprouvette chargée dans le système, la force ne doit PAS subir d’autre « mise à zéro », car cela affectera les résultats de l’essai. Si vous utilisez un extensomètre manuel pour mesurer la déformation, il doit être correctement fixé à l’éprouvette avec les arêtes vives à la longueur de référence de l’instrument. La mesure de la déformation doit ensuite être mise à zéro avant de charger l’éprouvette.
L’étape de précharge est utilisée pour appliquer une précharge minimale (<5 % de la limite d’élasticité prévue) à l’éprouvette afin de la positionner correctement dans les mors et également pour faciliter le tirage de l’éprouvette droite avant l’essai. Un tracé de la contrainte ou de la force en fonction du déplacement de la traverse ou de l’actionneur montrera généralement un déplacement important pour une augmentation minimale de la charge en raison du serrage des mors et de la chaîne de charge (reprise de la conformité du système). Si une précharge n’est pas appliquée et qu’un extensomètre est utilisé, de nombreuses éprouvettes de barres d’armature montreront une déformation négative au début de l’essai lorsque l’éprouvette se redressera. En raison de cela et/ou de la conformité du système, les données pendant la partie de précharge de l’essai sont souvent ignorées ou ne sont pas enregistrées sur le graphique contrainte-déformation.
Sur les systèmes à servocommande, la précharge est généralement effectuée lentement en utilisant la rétroaction du déplacement de la traverse ou de l’actionneur pour contrôler la vitesse d’essai. Le contrôle de la précharge à partir de la rétroaction de la charge, de la contrainte ou de la déformation n’est pas recommandé, car il pourrait entraîner une accélération indésirable et rapide jusqu’à ce que l’éprouvette soit tirée fermement dans les mors.
Selon la quantité de conformité ou de jeu du système qui a été repris (réduit) pendant la précharge, il peut être nécessaire ou souhaitable de mettre à zéro la mesure de la déformation à la fin de la précharge. Cependant, des précautions doivent être prises afin de ne pas affecter négativement la mesure globale de la déformation. Dans les deux cas, les résultats d’essai qui reposent sur la déformation de l’extensomètre doivent être ajustés de sorte que tout comportement non linéaire au tout début de la courbe d’essai n’affecte pas négativement les résultats d’essai.
Région élastique
La région élastique ou la partie en ligne droite de l’essai, comme on le voit sur le tracé contrainte-déformation, peut souvent présenter un certain comportement non linéaire initialement en raison du redressement supplémentaire de l’éprouvette de barre d’armature. Si vous utilisez un extensomètre, cela peut apparaître comme une déformation légèrement négative au début de l’essai et est généralement considéré comme normal pour les barres d’armature.
Lors des essais conformément à la norme ASTM A615, la dernière édition de la norme ASTM A370 doit être consultée pour le contrôle approprié de l’essai et les vitesses cibles autorisées dans la région élastique et jusqu’au début de la limite d’élasticité.
Lors de l’exécution des essais sur des systèmes à servocommande, il est important de garder à l’esprit les scénarios suivants. Si vous utilisez le contrôle du déplacement de la traverse ou de l’actionneur, il est généralement acceptable d’utiliser le même contrôle et la même vitesse dans les parties élastiques et de limite d’élasticité de l’essai. Toutefois, si le contrôle de la rétroaction de la contrainte ou de la déformation est utilisé, l’essai doit passer au contrôle du déplacement de la traverse ou de l’actionneur juste avant ou au début de la limite d’élasticité.
Une fois que la limite d’élasticité commence, de nombreuses qualités de barres d’armature présentent une limite d’élasticité définie qui est considérée comme une courbure abrupte dans la courbe d’essai contrainte-déformation. Elle est ensuite suivie d’une période d’allongement de l’éprouvette avec peu ou pas d’augmentation de la force. Pour cette raison, les systèmes à servocommande doivent être contrôlés à l’aide de la rétroaction du déplacement de la traverse ou de l’actionneur afin de maintenir une vitesse de déplacement constante tout au long de la limite d’élasticité. Il est très important de noter que l’utilisation du contrôle de la contrainte pendant la limite d’élasticité entraînera une accélération excessive de l’essai, ce qui est en violation directe des normes. Cela peut également entraîner le masquage ou le lissage de la limite d’élasticité (limite d’élasticité supérieure) et entraîner des résultats de résistance à la limite d’élasticité plus élevés que prévu. De même, le contrôle de la déformation à partir d’un extensomètre peut également devenir erratique pendant la limite d’élasticité et n’est donc pas recommandé lors de l’essai de barres d’armature.
Région plastique
Comme le permettent les normes ASTM A370 et, par conséquent, ASTM A615, il est acceptable que la vitesse d’essai soit augmentée une fois que la limite d’élasticité est terminée. Pour les machines à servocommande, la meilleure façon de contrôler l’essai pendant cette région finale est à partir de la rétroaction du déplacement de la traverse ou de l’actionneur (identique à la limite d’élasticité). Toutefois, la vitesse peut être augmentée conformément à la norme suivie. Cela permet à l’essai de se terminer dans un laps de temps plus court tout en produisant des résultats acceptables et reproductibles.
Il est courant dans les essais ASTM A615 de générer du tartre et de la poussière sur l’équipement après chaque rupture. Les systèmes Instron sont conçus pour fonctionner dans cet environnement exigeant ; toutefois, il est recommandé d’enlever le tartre entre les essais pour maintenir un bon engagement de l’éprouvette entre les faces des mors. Négliger cet entretien pourrait entraîner le blocage des moitiés d’éprouvette dans les faces des mors, ce qui peut nécessiter des efforts supplémentaires pour les déloger.
Pour en savoir plus sur la norme ASTM A615, achetez la norme.
Série 6800 Systèmes d’essai universels
Les systèmes d’essais universels Instron série 6800 offrent une précision et une fiabilité inégalées. Construit sur une architecture système Operator Protect en instance de brevet avec un tout nouveau kit de régulation d’air Smart-Close et des fonctions d’atténuation des collisions, la série 6800 rend les essais de matériaux plus simples, plus intelligents et plus sûrs que jamais.
Brochure Bluehill Universal
Bluehill Universal est le logiciel avancé d’essais de matériaux d’Instron, conçu pour une interaction tactile intuitive et des flux de travail rationalisés. Il offre des méthodes d’essai pré-chargées, QuickTest pour une configuration rapide, une exportation de données améliorée et Instron Connect pour une communication directe avec le service. Les utilisateurs de Bluehill 2 et Bluehill 3 peuvent facilement effectuer la mise à niveau vers la dernière version pour améliorer les performances et la facilité d’utilisation
Brochure sur les machines d’essais universelles à force élevée
Les systèmes à force élevée d’Instron comprennent des systèmes d’essais électromécaniques et hydrauliques à haute capacité pour les applications de traction et de compression. Les capacités de force vont de 100 kN à 2000 kN.
Hydraulic Side-Action Grips (DuraSync)
Instron hydraulic side-action grips are designed for high-capacity testing and maintain a constant clamping force on the specimen that acts perpendicular to the direction of testing and is independent of tensile loading.
Amarrages hydrauliques à étau 2743-401
Les amarrages hydrauliques à étau 100 kN d’Instron fournissent une solution innovante pour les essais haute capacité et offrent des performances de préhension, une facilité d’utilisation et une sécurité de l’opérateur améliorées.
Automatic Contacting Extensometer – Model AutoX 750
The AutoX 750 is a high-resolution, long-travel automatic contacting extensometer. It can be mounted onto any electromechanical 3300, 3400, 5500, 5900, or 6800 Series tabletop or floor model system as well as LX, DX, HDX, and KPX static hydraulic testing systems. It is well suited for applications involving plastics, metals, biomedical, composites, elastomers, and more. The AutoX has a maximum travel of 750 mm and accuracy of ± 1 µm.
