ASTM C426-22
Método de prueba estándar para la contracción por secado lineal de unidades de mampostería de concreto

Estándar No.

ASTM C426-22

Fecha de publicación

2022

Organización

American Society for Testing and Materials (ASTM)

Estado

Remplazado por

ASTM C426-23

Ultima versión

ASTM C426-23

Alcance

1.1 Este método de prueba cubre la determinación de la iniciación de grietas por fluencia (CCI) y el crecimiento de grietas por fluencia (CCG) en metales a temperaturas elevadas utilizando muestras prefisuradas sujetas a condiciones de carga estáticas o cuasiestáticas. Las soluciones presentadas en este método de prueba están validadas para material base (es decir, propiedades homogéneas) y material base/soldadura mixto con microestructuras y propiedades de fluencia no homogéneas. El tiempo CCI, t0,2, que es el tiempo necesario para alcanzar una extensión de grieta inicial de δai = 0,2 mm desde el inicio de la primera fuerza aplicada, y la tasa CCG, ȧ o da/dt, se expresan en términos de magnitud. del crecimiento de grietas por fluencia correlacionado por los parámetros de la mecánica de fractura, C* o K, con C* definido como la determinación en estado estacionario de las tensiones en la punta de la grieta derivadas principalmente de C*(t) y Ct (1-17).2 El crecimiento de la grieta obtenido de esta manera se identifica como una propiedad material que puede usarse en métodos de modelado y evaluación de la vida (17-28). 1.1.1 La elección del parámetro correlativo del crecimiento de la grieta C*, C*(t), Ct o K depende de las propiedades de fluencia del material, la geometría y el tamaño de la muestra. Generalmente se observan dos tipos de comportamiento del material durante las pruebas de crecimiento de grietas por fluencia; fluencia-dúctil (1-17) y fluencia-frágil (29-44). En materiales dúctiles por fluencia, donde las deformaciones por fluencia dominan y el crecimiento de las grietas por fluencia va acompañado de deformaciones por fluencia sustanciales dependientes del tiempo en la punta de la grieta, la tasa de crecimiento de las grietas está correlacionada por las definiciones de estado estacionario de Ct o C*(t), definidas como C * (ver 1.1.4). En materiales frágiles por fluencia, el crecimiento de grietas por fluencia se produce con una ductilidad de fluencia baja. En consecuencia, las deformaciones de fluencia dependientes del tiempo son comparables o dominadas por las deformaciones elásticas locales en la punta de la grieta. En tales condiciones de estado estacionario y frágiles por fluencia, se podría elegir Ct o K como parámetro correlativo (8-14). 1.1.2 En cualquier prueba, pueden estar presentes dos regiones de comportamiento de crecimiento de grietas (12, 13). La región transitoria inicial donde dominan las deformaciones elásticas y se desarrolla el daño por fluencia y en la región de estado estacionario donde la grieta crece proporcionalmente al tiempo. Esta norma cubre el comportamiento de la tasa de crecimiento de grietas por fluencia en estado estacionario. Además, en 11.7 se hacen recomendaciones específicas sobre cómo se debe tratar la región transitoria en términos de un período inicial de crecimiento de grietas. Durante el estado estacionario, existe una correlación única entre da/dt y el parámetro apropiado de relación con la tasa de crecimiento de grietas. 1.1.3 En materiales dúctiles por fluencia, se produce una fluencia extensa cuando todo el ligamento no fisurado sufre una deformación por fluencia. Estas condiciones son distintas de las condiciones de fluencia a pequeña escala y de fluencia de transición (1-10). En el caso de una fluencia extensa, la región dominada por la deformación por fluencia tiene un tamaño significativo en comparación tanto con la longitud de la grieta como con los tamaños de los ligamentos no fisurados. En la fluencia a pequeña escala, sólo una pequeña región del ligamento no fisurado local a la punta de la grieta experimenta deformación por fluencia. 1.1.4 La tasa de crecimiento de las grietas por fluencia en la región de fluencia extensa está correlacionada por la integral C*(t). El parámetro Ct correlaciona la tasa de crecimiento de las fisuras por fluencia en las regiones de fluencia de pequeña escala y de transición y se reduce, por definición, a C*(t) en la región de fluencia extensiva (5). Por lo tanto, en este documento la definición C* se utiliza como parámetro relevante en el régimen de fluencia extensiva en estado estacionario, mientras que C*(t) y/o Ct son los parámetros que describen el estado de tensión instantáneo del régimen de fluencia a pequeña escala, transitorio y estable. regímenes estatales en crisis. Las funciones recomendadas para derivar C* para las diferentes geometrías que se muestran en el Anexo A1 se describen en el Anexo A2. 1.1.5 Se utiliza una definición de ingeniería de un tamaño inicial de extensión de grieta δai para cuantificar el período inicial de desarrollo de grieta. Esta distancia se da como 0,2 mm. Se ha demostrado (41-44) que este período inicial que existe al inicio de la prueba podría ser un período sustancial del tiempo de la prueba. Durante este período inicial, la punta de la grieta sufre el desarrollo de daños y la redistribución de tensiones antes de alcanzar el estado estacionario. Se recomienda correlacionar este período inicial de crecimiento de la grieta definido como t0.2 en δai = 0.2 mm con el estado estacionario C* cuando la punta de la grieta está bajo fluencia extensa y con K para condiciones frágiles por fluencia. Los valores de C* y K deben calcularse para el tamaño de grieta final especificado, definido como ao + δai, donde ao es el tamaño inicial de la grieta inicial. 1 Este método de prueba está bajo la jurisdicción del Comité E08 de ASTM sobre Fatiga y Fractura y es responsabilidad directa del Subcomité E08.06 sobre Comportamiento del crecimiento de grietas. Edición actual aprobada el 15 de noviembre de 2019. Publicado en febrero de 2020. Aprobado originalmente en 1992. Última edición anterior aprobada en 2015 como E1457 – 15. DOI: 10.1520/E1457-19E901. 2 Los números en negrita entre paréntesis se refieren a la lista de referencias al final de esta norma. Copyright © ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, PO Box C700, West Conshohocken, PA 19428-2959. Estados Unidos Esta norma internacional fue desarrollada de acuerdo con los principios internacionalmente reconocidos sobre estandarización establecidos en la Decisión sobre Principios para el Desarrollo de Normas, Guías y Recomendaciones Internacionales emitida por el Comité de Obstáculos Técnicos al Comercio (OTC) de la Organización Mundial del Comercio. 1.1.6 Las muestras recomendadas para las pruebas CCI y CCG son las muestras compactas estándar C(T) (ver Fig. A1.1), que se cargan con pasadores en tensión bajo condiciones de carga constante. La configuración de la horquilla se muestra en la Fig. A1.2 (consulte 7.2.1 para obtener más detalles). En la Fig. A1.3 se muestran geometrías adicionales que son válidas para realizar pruebas en este procedimiento. Estos son el anillo C en tensión CS(T), la muestra de grieta media en tensión M(T), la tensión con muesca de un solo borde SEN(T), la curvatura con muesca de un solo borde SEN(B) y la tensión con muesca de doble borde DEN(T) . En la Fig. A1.3, se muestran la posición de ranurado lateral de las muestras para medir el desplazamiento en el desplazamiento de la línea de fuerza (FLD) y el desplazamiento de apertura de la boca de grieta (CMOD) y las posiciones para los cables de entrada y salida de caída de potencial eléctrico (EPD). mostrado. La carga recomendada para las muestras en tensión es la carga con pasadores. Las configuraciones y el rango de tamaños se dan en la Tabla A1.1 del Anexo A1, (43-47). La selección de muestras se discutirá en 5.9. 1.1.7 El estado de tensión en la punta de la grieta puede tener una influencia en el comportamiento de crecimiento de la grieta por fluencia y puede causar la formación de túneles en el frente de la grieta en muestras de lados planos. El tamaño de la muestra, la geometría, la longitud de la grieta, la duración de la prueba y las propiedades de fluencia afectarán el estado de tensión en la punta de la grieta y son factores importantes para determinar la tasa de crecimiento de la grieta. En la Tabla A1.1 del Anexo A1 se proporciona un rango de tamaño recomendado para las muestras de ensayo y sus ranuras laterales. Se ha demostrado que para este rango las tasas de agrietamiento no varían para una variedad de materiales y condiciones de carga (43-47). Lo que sugiere que el nivel de restricción, para duraciones de prueba a plazos relativamente cortos (menos de un año), no varía dentro del rango de dispersión de datos normal observado en las pruebas de estas geometrías. Sin embargo, se recomienda que, dentro de las limitaciones impuestas al laboratorio, se realicen ensayos en diferentes geometrías, tamaños de probetas, dimensiones y tamaños de fisuras iniciales. En todos los casos, se debe realizar una comparación de los datos anteriores analizando la muestra estándar C(T) siempre que sea posible. Está claro que se puede producir una mayor confianza en los datos de crecimiento de grietas de los materiales probando una gama más amplia de tipos y condiciones de muestras como se describe anteriormente. 1.1.8 La falta de homogeneidad del material, las tensiones residuales y la degradación del material a temperatura, la geometría de la muestra y las pruebas de baja fuerza y larga duración (principalmente superiores a un año) pueden influir en la tasa de iniciación de grietas y las propiedades de crecimiento (42-50). En los casos en que existen tensiones residuales, el efecto puede ser significativo cuando las muestras de ensayo se toman de material que característicamente incorpora campos de tensiones residuales o el material dañado, o ambos. Por ejemplo, piezas soldadas o componentes de fundición gruesa, forjados, extruidos, componentes doblados plásticamente y formas de componentes complejas, o una combinación de los mismos, donde el alivio total de la tensión no es práctico. Las muestras tomadas de dicho componente que contienen tensiones residuales también pueden contener tensiones residuales que pueden haber alterado su extensión y distribución debido a la fabricación de la muestra. La extracción de muestras en sí misma alivia y redistribuye parcialmente el patrón de tensión residual; sin embargo, la magnitud restante aún podría causar efectos significativos en la prueba siguiente a menos que se realice un tratamiento térmico posterior a la soldadura (PWHT). De lo contrario, las tensiones residuales se superponen a la tensión aplicada y dan como resultado una intensidad de tensión en la punta de la grieta que es diferente de la que se basa únicamente en fuerzas o desplazamientos aplicados externamente. No tener en cuenta el efecto de la tensión residual de tracción producirá valores de C* inferiores a los esperados, lo que producirá efectivamente una tasa de agrietamiento más rápida con respecto a un C* constante. Esto produciría estimaciones conservadoras para la evaluación de la vida y cálculos no conservadores para fines de diseño. También cabe señalar que la distorsión durante el mecanizado de la muestra también puede indicar la presencia de tensiones residuales. 1.1.9 También se debe tener en cuenta la relajación de las tensiones residuales debido a la fluencia y la extensión de la grieta. No se incluye ninguna provisión específica en esta norma para tratar estas variaciones. Sin embargo, el método de cálculo de C* presentado en este documento que utilizó la tasa de desplazamiento por fluencia de la muestra para estimar C* inherentemente tiene en cuenta los efectos descritos anteriormente tal como se reflejan en las deformaciones de fluencia instantáneas que se han medido. Sin embargo, aún se debe tener especial precaución con el análisis de este tipo de pruebas, ya que los parámetros correlacionados K y C* se muestran en el Anexo A2, aunque se espera que la relajación de la tensión a altas temperaturas pueda anular en parte los efectos debidos a las tensiones residuales. El Anexo A4 presenta los cálculos correctos necesarios para derivar J y C* para pruebas de soldadura donde se debe tener en cuenta un factor de desajuste. 1.1.10 Las configuraciones y tamaños de muestras distintos de los enumerados en la Tabla A1.1 que se prueban bajo fuerza constante implicarán requisitos de validez adicionales. Esto se hace comparando datos de las configuraciones de prueba recomendadas. Sin embargo, este método puede utilizar otras geometrías siempre que los datos se comparen con los datos obtenidos de muestras estándar (como se identifican en la Tabla A1.1) y se hayan validado los parámetros de correlación apropiados. 1.2 Los valores indicados en unidades SI deben considerarse como estándar. Las unidades pulgada-libra que aparecen entre paréntesis son sólo para información. 1.3 Esta norma no pretende abordar todos los problemas de seguridad, si los hay, asociados con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer prácticas apropiadas de seguridad, salud y medio ambiente y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reglamentarias antes de su uso. 1.4 Esta norma internacional fue desarrollada de acuerdo con los principios internacionalmente reconocidos sobre estandarización establecidos en la Decisión sobre Principios para el Desarrollo de Normas, Guías y Recomendaciones Internacionales emitida por el Comité de Obstáculos Técnicos al Comercio (OTC) de la Organización Mundial del Comercio.

ASTM C426-22 Documento de referencia

• ASTM C1093 Práctica estándar para la acreditación de agencias de pruebas para mampostería unitaria
• ASTM C1232 Terminología estándar para mampostería
• ASTM C490 Práctica estándar para el uso de aparatos para la determinación del cambio de longitud de pasta de cemento endurecido, mortero y hormigón*， 2023-10-28 Actualizar

ASTM C426-22 Historia

• 2023 ASTM C426-23 Método de prueba estándar para la contracción por secado lineal de unidades de mampostería de concreto
• 2022 ASTM C426-22 Método de prueba estándar para la contracción por secado lineal de unidades de mampostería de concreto
• 2016 ASTM C426-16 Método de prueba estándar para la contracción por secado lineal de unidades de mampostería de concreto
• 2015 ASTM C426-15e1 Método de prueba estándar para la contracción por secado lineal de unidades de mampostería de concreto
• 2015 ASTM C426-15 Método de prueba estándar para la contracción por secado lineal de unidades de mampostería de concreto
• 2010 ASTM C426-10 Método de prueba estándar para la contracción por secado lineal de unidades de mampostería de concreto
• 2007 ASTM C426-07 Método de prueba estándar para la contracción por secado lineal de unidades de mampostería de concreto
• 2006 ASTM C426-06 Método de prueba estándar para la contracción por secado lineal de unidades de mampostería de concreto
• 2005 ASTM C426-05 Método de prueba estándar para la contracción por secado lineal de unidades de mampostería de concreto
• 1999 ASTM C426-99 Método de prueba estándar para la contracción por secado lineal de unidades de mampostería de concreto