ASTM A615 - Especificação padrão para barras de aço-carbono lisas e deformadas para reforço de concreto
As barras de reforço de aço são projetadas para absorver a tensão e o peso de estruturas de concreto, como pontes e edifícios. A ASTM D615 é uma norma de teste que fornece requisitos dimensionais, químicos e físicos para barras de aço-carbono lisas e deformadas fabricadas para reforço de concreto. As barras deformadas incluem protuberâncias na superfície para evitar o movimento longitudinal após serem colocadas no concreto, enquanto as barras lisas são de lados lisos. Esses produtos podem ser fornecidos em comprimentos cortados ou bobinas e são projetados para o propósito expresso de construção civil.
Embora a ASTM A615 faça referência às normas ASTM A370 e ASTM E290 para testes de tração e flexão, respectivamente, esta norma inclui procedimentos específicos relevantes para a realização desses testes em barras lisas e deformadas. Esses testes são realizados para determinar propriedades físicas como resistência, alongamento e condição satisfatória da superfície após a flexão. Notavelmente, as barras produzidas de acordo com a norma ASTM A706/A706M também são consideradas em conformidade com esta norma.
| Configuração de teste ASTM A615 | |
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Modelo de piso da série 6800 |
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Software Bluehill Universal |
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Célula de carga da série 2580 |
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Garras de cunha hidráulicas |
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O teste conforme a norma ASTM A615 normalmente envolve lidar com altas forças de choque após a falha do corpo de prova. Isso é especialmente verdadeiro para graus mais altos e tamanhos maiores de barras lisas e deformadas. Como as garras são deixadas segurando os corpos de prova rompidos após a quebra, elas tendem a ser as mais impactadas por esse choque. Portanto, é importante escolher garras robustas que possam absorver efetivamente a energia, como garras de cunha acionadas hidraulicamente ou de ação lateral. A norma também especifica que os corpos de prova de barras devem ser endireitados antes do teste, especialmente quando obtidos de bobinas. Como é comum que esses corpos de prova retenham alguma curvatura, recomendamos garras hidráulicas de ação lateral, como as garras DuraSync da Instron para esta aplicação. Essas garras fixam de ambos os lados para garantir que, mesmo quando cargas laterais estão presentes, o que ocorre quando o corpo de prova está dobrado, elas ainda fixarão no centro, ajudando a melhorar o alinhamento e eliminar a necessidade de “redefinir” as garras entre os testes. Como os corpos de prova de tração devem ser testados usando sua seção transversal completa, as protuberâncias de superfície da barra deformada podem criar um desafio para a fixação. As faces da mandíbula específicas para vergalhões apresentam um padrão de dentes especialmente projetado para evitar o deslizamento do corpo de prova, sem ser tão agressivo a ponto de causar falha prematura.
Esta norma exige o relato do alongamento para cada teste de tração e, embora seja possível medir isso sem um extensômetro, há muitos benefícios em usar um. A Instron recomenda o uso de um instrumento de contato automático, como o AutoX750, que, juntamente com a medição do alongamento de um comprimento de referência de 8 polegadas, também pode calcular o limite de escoamento compensado (Rp 0,2). Ao contrário dos dispositivos manuais, o AutoX750 se conecta e se remove automaticamente do corpo de prova, permitindo que o operador permaneça em segurança fora do espaço de teste e evite quaisquer riscos associados à falha do corpo de prova. Como o comprimento de referência é definido automaticamente a partir de entradas de software e é infinitamente ajustável em todo o percurso do instrumento, este único extensômetro pode ser usado para cobrir todos os requisitos do corpo de prova, além daqueles especificados na norma ASTM A615.
CONTROLE DE TESTE
Procedimento de testeO teste conforme a norma ASTM A615 inclui 5 regiões básicas, incluindo pré-teste, pré-carga, região elástica, escoamento e região plástica.
Durante o pré-teste, é importante garantir que as garras adequadas estejam instaladas e que os ajustes de abertura do teste sejam feitos. Antes de instalar o corpo de prova, a medição da força (carga) deve ser definida como zero. Depois que o corpo de prova é carregado no sistema, a força NÃO deve passar por nenhum “zeramento” adicional, pois isso afetará os resultados do teste. Se estiver usando um extensômetro manual para medir a deformação, ele deve ser devidamente fixado ao corpo de prova com as bordas da faca no comprimento de referência do instrumento. A medição da deformação deve então ser definida como zero antes de carregar o corpo de prova.
O estágio de pré-carga é usado para aplicar uma pré-carga mínima (<5% da resistência ao escoamento esperada) ao corpo de prova para assentá-lo adequadamente nas garras e também para ajudar a puxar o corpo de prova reto antes do teste. Um gráfico de tensão ou força versus deslocamento da travessa ou atuador normalmente mostrará um deslocamento significativo para um aumento mínimo na carga devido às garras e à corda de carga puxando com força (absorvendo a conformidade do sistema). Se uma pré-carga não for aplicada e um extensômetro estiver sendo usado, muitos corpos de prova de vergalhão mostrarão deformação negativa no início do teste conforme o corpo de prova se endireita. Por causa disso e/ou da conformidade do sistema, os dados durante a porção de pré-carga do teste são frequentemente ignorados ou não registrados no gráfico de tensão-deformação.
Em sistemas servo-controlados, a pré-carga é geralmente feita lentamente usando o deslocamento da travessa ou do atuador como feedback para controlar a velocidade do teste. Controlar a pré-carga a partir do feedback de carga, tensão ou deformação não é recomendado, pois pode levar a uma aceleração indesejável e rápida até que o corpo de prova seja puxado com força nas garras.
Dependendo da quantidade de conformidade do sistema ou folga que foi absorvida (reduzida) durante a pré-carga, pode ser necessário ou desejável zerar a medição da deformação no final da pré-carga. No entanto, deve-se ter cuidado para não afetar adversamente a medição geral da deformação. Em ambos os casos, os resultados do teste que dependem da deformação do extensômetro devem ser ajustados para que qualquer comportamento não linear no início da curva de teste não afete adversamente quaisquer resultados do teste.
Região Elástica
A região elástica ou porção de linha reta do teste, como visto no gráfico de tensão-deformação, pode frequentemente exibir algum comportamento não linear inicialmente devido ao endireitamento adicional do corpo de prova de vergalhão. Se estiver usando um extensômetro, isso pode aparecer como uma deformação ligeiramente negativa no início do teste e é geralmente considerado normal para vergalhões.
Ao testar de acordo com a norma ASTM A615, a edição mais recente da norma ASTM A370 deve ser consultada para controle de teste adequado e velocidades-alvo permitidas na região elástica e até o início do escoamento.
Ao executar os testes em sistemas servo-controlados, é importante ter em mente os seguintes cenários. Se estiver usando o controle de deslocamento da travessa ou do atuador, geralmente é aceitável usar o mesmo controle e velocidade em ambas as porções elástica e de escoamento do teste. No entanto, se o controle de feedback de tensão ou deformação for usado, o teste deve mudar para o controle de deslocamento da travessa ou do atuador logo antes ou no início do escoamento.
Uma vez que o escoamento começa, muitos graus de vergalhão exibem um ponto de escoamento definido que é visto como uma curva abrupta na curva de teste de tensão-deformação. É então seguido por um período de alongamento do corpo de prova com pouco ou nenhum aumento na força. Por causa disso, os sistemas servo-controlados devem ser controlados usando o feedback de deslocamento da travessa ou do atuador para manter uma taxa constante de deslocamento durante o escoamento. É muito importante notar que usar o controle de tensão durante o escoamento fará com que o teste acelere excessivamente, o que está em violação direta das normas. Isso também pode fazer com que o ponto de escoamento (escoamento superior) seja mascarado ou suavizado e fazer com que os resultados da resistência ao escoamento sejam maiores do que o esperado. Da mesma forma, o controle de deformação de um extensômetro também pode se tornar errático durante o escoamento e, portanto, não é recomendado ao testar vergalhões.
Região Plástica
Conforme permitido pela norma ASTM A370 e, portanto, pela norma ASTM A615, é aceitável que a velocidade do teste seja aumentada após a conclusão do escoamento. Para máquinas servo-controladas, a melhor maneira de controlar o teste durante esta região final é a partir do feedback de deslocamento da travessa ou do atuador (o mesmo que o escoamento). No entanto, a velocidade pode ser aumentada de acordo com a norma que está sendo seguida. Isso permite que o teste seja concluído em um período de tempo mais curto, enquanto ainda produz resultados aceitáveis e repetíveis.
É comum no teste ASTM A615 gerar escamas e poeira no equipamento após cada quebra. Os sistemas Instron são projetados para operar neste ambiente exigente; no entanto, é recomendado escovar as escamas entre os testes para manter um bom engate do corpo de prova entre as faces da mandíbula. Negligenciar esta limpeza pode levar a metades do corpo de prova ficarem presas nas faces da mandíbula, o que pode exigir esforço adicional para desalojar.
Para saber mais sobre a norma ASTM A615, compre a norma.
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