Comportamiento a Fractura para las Tuberías de Polietileno de Alta Densidad Aplicando el Método del Desplazamiento de la Apertura del frente de Grieta (CTOD).

Fracture Behavior for High Density Polyethylene pipes applying the crack front opening displacement method ( CTOD).

Resumen

Esta investigación se basa en un estudio experimental de mecánica de fractura que determinó el comportamiento mecánico a fractura en tuberías de PE-100 y PE-80. Los ensayos se realizaron en muestras de tuberías de PEAD obtenidas directamente a partir de tuberías sin ninguna etapa adicional de procesamiento, a fin de lograr una caracterización real del comportamiento en servicio de las mismas. El estudio está enmarcado en ensayos de MFEP aplicando la metodología del CTOD, estableciendo las consideraciones y criterios requeridos según las normas ASTM y ESIS. Los resultados experimentales permitieron elaborar curvas δ vs. Δa para caracterizar el comportamiento mecánico de las tuberías de PE-100 y PE-80 en la dirección de los esfuerzos principales, longitudinal y circunferencial, a la velocidad de 5 mm/min, y para valores de espesor de 8,5 ± 0,5 mm y 15,0 ± 0,5 mm. Se logró aplicar satisfactoriamente en polímeros el procedimiento de ensayo de tenacidad a la fractura descrito en la norma ASTM-1820 del CTOD para materiales metálicos, lográndose evaluar δ_IC para el inicio de crecimiento estable de grieta en 0,2 mm. Además, la determinación de la curva δ_IC vs. Δa a través del método de CTOD permitió caracterizar la resistencia la fractura de las tuberías de PEAD en la etapa de enrromamiento de crecimiento estable de la grieta. El material de estas tuberías presentó una alta tenacidad, lo que se traduce en una alta deformación plástica en el frente de la grieta.