Come verificare la qualità della barriera di sicurezza in trave d'acciaio ondulata?

Verifica della conformità del materiale di base per la barriera di sicurezza in trave d'acciaio ondulata

Prove sui materiali: resistenza a trazione, resistenza allo snervamento e allungamento secondo ASTM A307 e EN 10027-1

La resistenza agli urti e la capacità di deformazione controllata durante una collisione di una trave di barriera di sicurezza sono determinate dalla resistenza alla frattura (resistenza a trazione) della trave, dalla varianza della resistenza alla frattura (resistenza allo snervamento) e dalla capacità di assorbimento dell’energia (duttilità) (allungamento) in condizioni di impatto. Queste caratteristiche strutturali fondamentali devono essere validate da una certificazione rilasciata da un laboratorio di prova indipendente; in assenza di tale certificazione, i materiali vengono considerati non conformi e il rischio di fallimenti del progetto aumenta del 37%, come dimostrato dal Rapporto NCHRP 350-2022.

Verifica dello spessore del metallo di base (±0,1 mm) secondo JT/T 281–2007 e AASHTO M180

Per garantire prestazioni costanti delle travi di sicurezza in caso di impatto, è fondamentale preservare l’integrità fisica dello spessore del metallo di base. Il mancato rispetto delle specifiche richieste può ridurre del 29% la capacità di assorbimento energetico (dissipazione) lungo tutta la lunghezza della trave di sicurezza e può causare forze non controllate o non uniformi. Ciò vale in particolare per eventuali interruzioni presenti lungo il profilo della trave. I dispositivi di misurazione devono essere tarati e certificati prima dell’uso. Inoltre, devono essere effettuati controlli casuali sui dispositivi di misurazione su un campione pari al 10% dei lotti prodotti.

Valutazione dell’integrità del rivestimento zincato sulle travi di sicurezza in acciaio ondulato

Convalida della struttura del rivestimento mediante metodo a induzione magnetica (≥70 µm) e metodo gravimetrico (≥550 g/m²)

La protezione anticorrosiva offerta dal rivestimento in zinco influenza, nel tempo, la capacità di resistenza agli urti della struttura. Pertanto, devono essere verificate le seguenti norme di settore: spessore minimo del rivestimento di 70 µm e massa minima del rivestimento in zinco di 550 g/m².

- La prova di induzione magnetica consente la misurazione dello spessore con una variazione di ±5% senza danneggiare il rivestimento.

- L’analisi galvanica prevede la dissoluzione dei rivestimenti in zinco per determinarne la massa per metro quadrato secondo le norme ISO 1461 e ASTM A123.

Si prevede che le sezioni con rivestimento più sottile (≤50 µm) arrugginiscono tre volte più velocemente, e l’esposizione ambientale rappresenta un fattore determinante. Ad esempio, l’Appendice della norma AASHTO M111 suggerisce un aumento del 20% dello spessore del rivestimento per le installazioni costiere rispetto a quelle interne. La manipolazione del rivestimento dopo la fabbricazione comporta tipicamente una perdita di rivestimento compresa tra 5 e 15 µm a causa dell’abrasione; pertanto, la verifica pre-installazione è fondamentale per garantire che il rivestimento sacrificale sia progettato per funzionare come previsto sotto carichi d’urto e ambientali.

Confermare la certificazione regolamentare e la tracciabilità del guardrail in acciaio ondulato

Verifica della conformità ai rapporti di prova e ai certificati di laminatoio delle norme AASHTO M180, M183, M111 e JTG B05-01-2013

Ogni spedizione deve essere convalidata confrontando i rapporti di prova e i certificati di laminazione con quattro standard principali:

- AASHTO M180: tolleranze sullo spessore dei materiali

- AASHTO M183: requisiti di prestazione in caso di urto

- AASHTO M111: norme sull’adesione del rivestimento e sulla massa

- JTG B05-01-2013: si applica alla progettazione e alle prove per le autostrade cinesi

Modifiche non dichiarate del grado di acciaio e discrepanze nella mancata segnalazione della zincatura indicano una non conformità. È necessaria una verifica da parte di un soggetto terzo per evitare l’impiego di materiali inadeguati durante la costruzione.

I pilastri della tracciabilità consistono in tre elementi fondamentali che garantiscono la responsabilità lungo l’intero ciclo di vita del guardrail. Tali componenti sono:
- La tracciabilità dei numeri di caldaia corrispondenti al lotto originale di fusione dell’acciaio per ogni sezione di guardrail.
- La coerenza nei lotti di zincatura per garantire un’elevata uniformità nella resistenza alla corrosione su tutti i componenti.
- Marchi permanenti chiaramente rilevabili, impressi a caldo, che indicano gli identificativi del produttore e le date di produzione, per garantire un’agevole identificazione dei marchi anche dopo l’installazione.

La combinazione di questi tre componenti consente una rapida individuazione dei difetti nell’ambito di un richiamo e permette inoltre una certificazione effettiva. I progetti privi di componenti identificabili nel campo di applicazione presentano un rischio maggiore di incoerenza nelle prestazioni sul campo e di rischi regolatori.

Valutazione delle prestazioni reali in termini di sicurezza della barriera di sicurezza in acciaio ondulato.

Il riferimento per la valutazione delle prestazioni in termini di sicurezza nella realtà è il crash test, che analizza l’assorbimento di energia, la deviazione dei veicoli e la protezione degli occupanti in diversi scenari d’impatto. I sistemi devono soddisfare, come minimo, gli standard NASHP 350 e MASH 2016. In base alle linee guida per l’installazione fornite dall’Amministrazione Federale delle Strade, si riconosce che le barriere di sicurezza in acciaio ondulato, correttamente installate, riducono del 48% il rischio di lesioni gravi in caso di incidente stradale. Ispezioni sul campo hanno dimostrato che i livelli di impatto del sistema sono fortemente influenzati da fattori ambientali, in particolare dalla corrosione. Le prestazioni del sistema tendono a deteriorarsi in caso di impatto ad alto angolo o di impatto provocato da veicoli pesanti. Queste situazioni sottolineano ulteriormente l’importanza di un continuo affinamento della progettazione del sistema sulla base di dati empirici raccolti nella realtà.

Domande frequenti (FAQ)

Quali sono gli standard minimi per le barriere di sicurezza in relazione alla resistenza a trazione e alla tensione di snervamento?

In relazione agli standard di integrità strutturale ASTM A307, la resistenza a trazione deve essere pari ad almeno 310 MPa e il limite di snervamento non deve essere inferiore a 230 MPa.

Perché è importante misurare lo spessore del metallo base?

Lo spessore del metallo base è importante per determinare le prestazioni in caso di impatto ed è misurato mediante calibri ad ultrasuoni, con una tolleranza di ±0,1 mm, conformemente alle norme JT/T 281–2007 e AASHTO M180.

Come viene valutata l’integrità del rivestimento in zinco?

L’integrità del rivestimento in zinco è valutata mediante metodi a induzione magnetica e gravimetrici per lo spessore e la massa del rivestimento; lo spessore minimo prescritto è di 70 µm e la massa minima di 550 g/m².

A quali norme devono rispondere i guardrail prima della spedizione?

Prima della spedizione, i guardrail devono rispettare le norme AASHTO M180, M183, M111 e JTG B05-01-2013; eventuali discrepanze nei rapporti di prova devono essere documentate.

Quanto è significativa la tracciabilità nella produzione dei guardrail?

La tracciabilità mediante numeri di calore, lotti di zincatura coerenti e marchi del produttore è importante per garantire la responsabilità durante il ciclo di vita e la conformità alle normative sulla sicurezza.