Testeur de relaxation de contrainte isotherme pour acier d'armature et de précontrainte
Testeur de relaxation de contrainte isotherme – Test de précision selon les normes ASTM E328 et ISO 15630-3
L'appareil de relaxation de contrainte isotherme mesure la perte de force de précontrainte d'une éprouvette en acier de précontrainte maintenue à longueur et température constantes pendant une période prolongée. Torontech conçoit la série TT-SR pour les laboratoires, les aciéries et les centres d'essais de structures qui qualifient les torons, fils et barres en béton précontraint. L'appareil maintient l'éprouvette à une déformation fixe, généralement après l'avoir mise en tension à 70-80 % de sa résistance à la traction maximale, et enregistre la relaxation progressive de la charge au fil du temps.
À partir de cette courbe de décroissance de la charge, la série TT-SR fournit le taux de relaxation à 1 000 heures, une donnée essentielle pour les ingénieurs afin de prédire le comportement à long terme des structures précontraintes. Des données de relaxation précises permettent de prendre en compte la lente perte de précontrainte de compression dans le béton, ce qui protège les ponts, les poutres de bâtiments et les parkings contre les déformations excessives et la fissuration tout au long de leur durée de vie. Le système est conforme aux normes ASTM E328 et ISO 15630-3, les deux méthodes d'essai qui régissent la mesure de la relaxation des contraintes dans l'acier de précontrainte.
Un servomoteur assure une régulation en boucle fermée de la charge, du déplacement et de la déformation, tandis que des règles linéaires de haute précision mesurent la déformation réelle à l'intérieur de la zone de mesure de l'éprouvette. Le maintien constant de la déformation réelle, plutôt que de la position de la pince, élimine les erreurs dues au tassement de l'éprouvette dans son ancrage et garantit que la courbe de relaxation enregistrée soit représentative du matériau.
Appareil de test de relaxation de contrainte isotherme pour aciers d'armature et de précontrainte - Applications de la série TT-SR
La série TT-SR prend en charge les essais de relaxation tout au long de la chaîne d'approvisionnement en acier de précontrainte et dans les laboratoires qui le certifient.
- Production de torons de béton précontraint : essais de relaxation de torons à sept fils pour confirmer un comportement à faible relaxation avant expédition vers les projets de préfabrication et de post-tension.
- Fabrication de fils et barres de précontrainte : qualification des fils et barres de précontrainte afin que la force résiduelle reste dans les limites prévues par les normes de conception.
- Ingénierie des ponts et des infrastructures : vérification de la performance à long terme des câbles de précontrainte pour les structures de ponts à haubans et à post-tension
- Usines de béton préfabriqué : inspection à réception des lots de brins pour vérifier les données de tolérance des fournisseurs par rapport aux résultats internes
- Essais de câbles et de cordages structuraux : mesure de la relaxation des câbles et torons à haute résistance à la traction utilisés dans les systèmes de suspension et de haubanage
- Recherche et développement des matériaux : étude du comportement de relaxation dans de nouvelles nuances d'acier, des revêtements et des conditions de traitement thermique
- Certification et laboratoires tiers : tests de relaxation indépendants pour la déclaration de conformité aux normes ASTM E328 et ISO 15630-3
Appareil de test de relaxation de contrainte isotherme pour aciers d'armature et de précontrainte - Normes de la série TT-SR
La série TT-SR effectue des essais de relaxation de contrainte isotherme selon les méthodes internationales qui définissent la procédure de précontrainte de l'acier.
- ASTM E328 - Méthodes d'essai normalisées pour la relaxation des contraintes dans les matériaux et les structures
- ISO 15630-3 - Aciers pour l'armature et la précontrainte du béton, Méthodes d'essai, Partie 3 : Aciers de précontrainte
La série TT-SR combine un cadre de charge rigide, une commande servo et une mesure directe de la déformation pour produire des données de relaxation reproductibles sur de longues durées de test.
- Cadre de charge rigide : un cadre lourd et rigide (environ 1 650 kg) limite la déformation élastique sous charge, de sorte que la relaxation mesurée reflète l’échantillon et non la machine.
- Entraînement servocommandé : la commande en boucle fermée de la charge, du déplacement et de la déformation maintient les conditions définies de manière stable et assure un fonctionnement silencieux même lors de longs essais.
- Mesure de la déformation réelle : les règles linéaires MITUTOYO mesurent la déformation directement sur la longueur de l’éprouvette, éliminant ainsi les erreurs de glissement qui affectent les systèmes contrôlant uniquement la course de la pince.
- Ancrage auto-alignant : un boîtier à triple coin avec une tête sphérique maintient l’éprouvette perpendiculaire au plan d’appui pour une charge axiale nette et des résultats reproductibles.
- Système d'étalonnage in situ : une cellule de charge de référence est montée directement sur le châssis pour vérifier la cellule de charge de la machine et la trajectoire de charge complète sans la démonter, réduisant ainsi les temps d'arrêt et préservant la traçabilité.
- Calcul automatisé sur 1000 heures : le logiciel calcule le taux de relaxation de contrainte de traction sur 1000 heures et effectue l’extrapolation logarithmique, réduisant ainsi l’analyse manuelle.
- Courbes de test en direct : des graphiques en temps réel de la charge en fonction du temps, de la température en fonction du temps et du taux de relaxation en fonction du temps permettent aux opérateurs de suivre le déroulement du test.
- Enregistrement intégré de la température : un enregistreur de haute précision enregistre la température ambiante afin que le logiciel puisse compenser et corriger la courbe de charge.
- Méthodes et rapports configurables : les étapes de chargement définies par l’utilisateur et les modèles de rapports modifiables adaptent le système aux normes et formats clients spécifiques.
- Utilisation guidée de ToronSoft : des icônes graphiques guident les opérateurs tout au long de la configuration des tests, réduisant ainsi la charge de formation pour les nouveaux utilisateurs.
Théorie et méthode
La relaxation des contraintes décrit la diminution progressive des contraintes qui se produit lorsqu'un matériau est maintenu à une déformation totale fixe. Lorsqu'un câble de précontrainte est bloqué à une longueur constante, la déformation totale reste inchangée, tandis que la répartition interne entre déformation élastique et plastique évolue au fil du temps. Les mécanismes de fluage microscopiques, principalement le mouvement des dislocations activé thermiquement au sein de l'acier, convertissent une faible fraction de la déformation élastique en déformation plastique permanente. La contrainte ne dépendant que de la composante élastique de la déformation, cette conversion se traduit par une perte de charge mesurable.
La température influence la vitesse de ce processus car le mouvement des dislocations est activé thermiquement ; ainsi, un échantillon plus chaud se relaxe plus rapidement qu'un échantillon plus froid. Le maintien de l'échantillon à une température constante et connue assure la stabilité et la reproductibilité de la vitesse de relaxation, d'où le terme « isotherme » pour cette méthode. La série TT-SR associe un enregistreur de température de haute précision à la mesure de la charge ; le logiciel compense ainsi les faibles variations de température ambiante et corrige la courbe enregistrée.
Lors d'un essai, l'opérateur fixe l'éprouvette à ses deux extrémités, la tend à la force initiale cible et maintient sa longueur fixe pendant que le système enregistre la charge et la température en fonction du temps. Un essai complet pouvant durer 1 000 heures ou plus, le logiciel ajuste les données mesurées par une régression logarithmique et extrapole le taux de relaxation sur 1 000 heures à partir d'un enregistrement plus court. Le suivi de la déformation réelle sur la longueur de référence garantit la précision de la déformation maintenue, même lorsque l'éprouvette se stabilise dans son ancrage.
Spécifications techniques
La série TT-SR est disponible en trois capacités de charge. Les spécifications qui varient selon le modèle apparaissent en premier, suivies des paramètres communs à toute la gamme.
Spécifications spécifiques au modèle
Paramètre | TT-SR-300 | TT-SR-400 | TT-SR-500 |
Capacité de charge | 300 kN | 400 kN | 500 kN |
Plage de mesure | 6-300kN | 8-400kN | 10-500kN |
Résolution de charge | N 1.5 | N 2 | N 2.5 |
Spécifications communes
Paramètre | Spécifications |
Précision de charge | ± 0.5% |
Course de chargement | 100 mm |
Précision de la position | ± 0.5% |
Vitesse de chargement maximale | 100–5000 N/s |
Précision de mesure de la température | ± 0.3 ° C |
Ancrage pour les torons PC | Ø9.5, Ø12.7, Ø15.2, Ø15.7 mm (autres diamètres sur demande) |
Portée horizontale | 1000 mm |
Dimensions du cadre de charge (L × P × H) | 2700 × 480 x 1150 mm |
Dimensions de la table d'ordinateur (L × P × H) | 600 × 600 x 1300 mm |
Poids total | 1650 kg |
Alimentation | Triphasé + Terre + Neutre, 380 V CA ±10 %, 50–60 Hz, 10 A |
Configuration standard
Produit | Description |
Unité principale | Bâti de chargement rigide avec système de chargement servo et stations d'ancrage d'échantillon |
Unité de contrôle | Armoire électronique abritant le variateur et les commandes de mesure |
Système de servomoteur | Servomoteur et variateur assurant une commande en boucle fermée de la charge, du déplacement et de la déformation |
Réducteur de vitesse et courroie dentée | Transmission mécanique assurant une charge fluide et contrôlée |
Enregistreur de température | Enregistreur de haute précision mesurant la température ambiante à des fins de compensation |
Ensemble d'ancrage | Ancrages à triple coin auto-alignants pour les diamètres de torons PC spécifiés |
Extensomètre à jauge linéaire | Mesure de la déformation de la longueur de jauge à l'aide d'échelles linéaires MITUTOYO |
Ordinateur et ToronSoft | PC préchargé avec ToronSoft pour le contrôle des tests, l'enregistrement des données et la génération de rapports |
Imprimante | Impression papier des rapports de test |
Système d'étalonnage in situ | Interface principale de cellule de charge pour la vérification sur machine du chemin de charge |
Accessoires en option
Produit | Description |
Mouillages supplémentaires | Systèmes d'ancrage pour autres diamètres de torons, fils ou barres en polycarbonate, fournis sur demande |
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| Étalonner la cellule de charge sur la machine. Il n'est pas nécessaire de retirer la cellule de charge de la machine d'essai et de la calibrer sur d'autres machines. La cellule de charge principale peut être installée à côté de la cellule de charge de la machine pour l'étalonnage. | Ancrage |
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