Especificación estándar para
Tubería corrugada de polietileno para drenaje Designación AASHTO: M 252-09 1. Ámbito 1.1.
Esta especificación cubre los requerimientos y métodos de ensayo para tubería corrugada de polietileno (PE), coplas y fittings para uso subterráneo de sistemas de drenaje, colectores de aguas lluvia y drenaje superficial (culverts), donde se le da soporte de suelo a las paredes flexibles de la tubería en todas las aplicaciones.
1.1.1.
Se incluyen tamaños nominales de 75 a 250 mm.
1.1.2.
Se especifican los materiales, dimensiones, rigidez de la tubería, resistencia al agrietamiento por tensión ambiental, perforaciones, sistemas de unión y marcado. Nota 1—Cuando se ha de usar tubería de polietileno en locaciones donde los extremos puedan estar expuestos, se debe considerar la combustibilidad del polietileno y el deterioro que produce la exposición prolongada a la radiación ultravioleta.
1.2.
La siguiente advertencia solo corresponde a la sección del método de ensayo, Sección 9.3 de esta especificación. Esta norma no pretende tocar todos los temas de seguridad, si los hay, asociados con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma el establecer prácticas apropiadas de seguridad y salud, y determinar la aplicabilidad de las limitaciones regulatorias con anterioridad a su uso.
2. Documentos mencionados 2.1.
Norma AASHTO: R 16, Información regulatoria para los químicos usados en los ensayos AASHTO
2.2.
Normas ASTM: D 618, Método para el acondicionamiento de plásticos y materiales de aislación eléctrica para ensayos. D 883, Definición de los términos relacionados con los plásticos. D 3350, Especificación estándar para tubería plástica de polietileno y materiales para fittings. D 1693, Método de ensayo para el agrietamiento por tensión ambiental de plásticos etilenos. D 2122, Método para determinar las dimensiones de la tubería y fittings termoplásticos. D 2412, Método para determinar las características de las cargas externas de la tubería plástica mediante la carga de placas paralelas. F 412, Definiciones de términos relacionados con sistemas de tubería plástica. D 4218, Método de ensayo estándar para la determinación del contenido de negro humo en compuestos de polietileno mediante la técnica de horno de mufla.
3. TERMINOLOGÍA
3.1. 3.2. 3.3. 3.4.
La terminología utilizada en esta norma está de acuerdo con las definiciones dadas en ASTM D 883 y ASTM F 412 a menos que se especifique de otro modo. grieta—Cualquier quiebre o separación que se extienda por la pared. pliegue—Una hendidura irrecuperable; generalmente asociada con una torcedura de la pared. material recuperado—Plástico de la propia producción del procesador que ha sido picado, peletizado o solvatado, después de haber sido previamente procesado por moldeo, extrusión, etc. (ASTM D 883).
4. CLASIFICACIÓN 4.1.
La tubería corrugada de polietileno cubierta en esta especificación se clasifica de la siguiente forma:
4.1.1.
Tipo C—Esta tubería deberá tener una sección transversal completamente circular, con una superficie corrugada interior y exterior. Las corrugaciones pueden ser anulares o helicoidales.
4.1.1.1. Tipo CP—Esta tubería deberá ser Tipo C con perforaciones Clase 2. 4.1.2.
Tipo S—Esta tubería deberá tener una sección transversal completamente circular, con una pared exterior corrugada y un revestimiento interior liso. Las corrugaciones pueden ser anulares o helicoidales. La tubería de Tipo S no está disponible en tamaños nominales inferiores a 100 mm.
4.1.2.1. Tipo SP—Esta tubería deberá ser de Tipo S, con perforaciones de Clase 1 o Clase 2. 4.2.
Las perforaciones de Clase 1 y Clase 2 son según se describen en las secciones 7.4.1 y 7.4.2.
5. INFORMACIÓN PARA ÓRDENES 5.1.
Las órdenes de compra que usen esta especificación deberán incluir la siguiente información, según sea necesario, para describir apropiadamente el producto requerido:
5.1.1.
Designación AASHTO y el año de emisión:
5.1.2.
Tipo de tubería (Sección 4.1);
5.1.3.
Diámetro y longitud requerida, ya sea la longitud total o la longitud de cada unidad y la cantidad de unidades; Nota 2—La tubería Tipo C y CP inferiores a 200 mm de diámetro pueden suministrarse en rollos; no se recomienda enrollar tubería Tipo C y CP mayor a 200 mm de diámetro; la tubería Tipo S y SP no se suministra en rollos.
5.1.4.
Cantidad de coplas;
5.1.5.
Para la tubería Tipo SP, clase de perforaciones (se entrega Clase 2 si no se especifica) (Sección 7.4); y
5.1.6.
Certificaciones, si se desea (Sección 12.1).
6. MATERIALES 6.1.
Materiales básicos—
6.1.1.
Tubería extruída y fittings moldeados por soplado—La tubería y los fittings se deberán fabricar de compuestos de resina virgen de PE que cumplan con los requerimientos de ASTM D 3350 y con la clasificación de celda 424420C, con la excepción de que el contenido de negro de humo no deberá exceder el cinco por ciento. Las resinas que tengan clasificaciones de celda mayores en una o más propiedades son aceptables siempre y cuando se cumpla con los requerimientos del producto.
6.1.2.
Fittings y coplas rotomoldeados—Los fittings y las coplas deberán fabricarse de resinas vírgenes de PE que cumplan con los requerimientos de ASTM D 3350 y la clasificación de celda 213320C, con la excepción de que el contenido de negro de humo no deberá exceder el cinco por ciento. Las resinas que tengan una clasificación de celda mayor en una o más propiedades son aceptables, siempre y cuando se cumpla con los requerimientos del producto.
6.1.3.
Fittings y coplas inyectados—Los fittings y las coplas deberán fabricarse de reinas vírgenes de PE que cumplan con los requerimientos de ASTM D 3350 y con la clasificación de celda 314420C, con la excepción de que el contenido de negro de humo no deberá exceder el cinco por ciento. Las resinas que tengan clasificaciones de celda mayores en una o más propiedades son aceptables, siempre y cuando se cumpla con los requerimientos del producto.
6.2.
Material recuperado—Como sustitución de la resina PE, puede usarse material recuperado limpio, siempre y cuando cumpla con los requerimientos de clasificación de celda descritos en la Sección 6.1.
7. REQUERIMIENTOS 7.1.
Fabricación—La tubería y los fittings no deberán tener inclusiones extrañas ni defectos visibles, según se define en este documento. Los extremos de la tubería deberán cortarse en forma recta y limpia, de manera que no se afecte en forma adversa la unión o conexión.
7.1.1.
Defectos visibles—No se permiten grietas, pliegues, tubería sin pigmento o con pigmento no uniforme.
7.1.2.
Revestimiento interior—Para la tubería Tipo S y SP, el revestimiento interno deberá estar fusionado con la pared corrugada exterior en todas las crestas interiores de la corrugación.
7.2.
Dimensiones de la tubería:
7.2.1.
Tamaño nominal—El tamaño nominal de la tubería y fittings se basa en el diámetro nominal interior de la tubería. Los diámetros nominales deberán ser dimensionados para tubería Tipo C y CP en incrementos no inferiores a 25 mm desde 75 a 250 mm. Los tamaños nominales deberán ser dimensionados para la tubería Tipo S y SP en incrementos no inferiores a 50 mm desde 100 a 250 mm.
7.2.2.
Revestimiento interior—Para la tubería Tipo S y SP, el revestimiento interior deberá tener un espesor mínimo de 0,5 mm para la tubería de 100 mm y 150 mm de tamaño nominal, y un espesor mínimo de 0,6 mm para la tubería de 200 mm y 250 mm de tamaño nominal, al medirse de acuerdo con la Sección 9.5.4.
7.2.3.
Tolerancias de diámetro interno—La tolerancia sobre un diámetro interior especificado deberá ser +4,5, -1,5 por ciento al medirlo de acuerdo con la Sección 9.5.1.
7.2.4.
Longitud—La tubería corrugada de PE es un producto extruído y puede venderse en cualquier longitud conforme a las necesidades del cliente. Los tubos no deberán
ser menos que el 99 por ciento de la cantidad mencionada al medirse de acuerdo con la Sección 9.5.2. 7.3.
Dimensiones de fittings y coplas:
7.3.1.
La separación máxima aceptable entre el fitting o copla y la tubería no deberá exceder 3 mm a menos que se especifique de otro modo.
7.3.2.
Todos los fittings y las coplas deberán estar dentro de una tolerancia dimensional de longitud de ±12 mm de las dimensiones especificadas por el fabricante.
7.4.
Perforaciones—Cuando se especifiqe tubería perforada, las perforaciones deberán estar en conformidad con los requerimientos de Clase 2, a menos que se especifique de otro modo en la orden. Las perforaciones de Clase 1 son para tubería diseñada para ser usada en drenaje subterráneo y combinaciones de drenaje y aguas lluvia. Las perforaciones de Clase 2 son para tubería diseñada para ser usada solo en drenaje subterráneo. Las perforaciones deberán ser limpias de manera que no restrinjan el flujo de agua hacia el interior de la tubería. Donde se prefieran perforaciones circulares, el taladro no deberá penetrar las paredes laterales de las corrugaciones. La ubería conectada por coplas o bandas puede ser sin perforaciones dentro de los 100 mm de cada extremo de cada tubo. Nota 3—La tubería solicitada con perforaciones Clase 1 no tiene requerimientos con respecto al área de entrada ya que especifica el tamaño, cantidad y ubicación de los hoyos. Los patrones alternativos de perforación deberían acordarse entre el comprador y el fabricante.
7.4.1.
Perforaciones de Clase 1—las perforaciones serán aproximadamente circulares y deberán tener diámetros nominales de no más de 5 mm para la tubería de 100 y 150 mm de diámetro, y no superiores a 10 mm para la tubería de 200 y 250 mm de diámetro. Los hoyos deberán disponerse en filas paralelas al eje de la tubería. Las perforaciones deberán ubicarse en el valle de la corrugación exterior y en cada corrugación. Las filas de perforaciones deberán disponerse en dos grupos iguales colocados simétricamente a cada lado del segmento inferior no perforado correspondiente a la línea de flujo de la tubería. El espaciamiento de las filas deberán ser uniformes. La distancia de las líneas centrales de las filas superiores que están sobre el fondo, y las longitudes de las cuerdas interiores de los segmentos sin perforar, ilustrados en la Figura 1 deberán ser según se especifica en la Tabla 1. Todas las mediciones deberán hacerse de acuerdo con la Sección 9.5.3.
Tabla 1—Filas de perforaciones, Altura H de la línea central de las filas superiores sobre el fondo, y longitud de la cuerda L del segmento no perforado, para perforaciones Clase 1. Diámetro Nominal mm 75 100 150 200 250 a
Filas de perforaciones 2 2 4 4 4
a
b
H, max. mm 35 45 70 94 120
b
L, min. mm 50 65 95 130 160
Cantidad mínima de filas. Un mayor número de filas para aumentar el área de entrada deberá estar sujeta a un acuerdo entre el comprador y el fabricante. Note que le número de perforaciones por metro en cada fila (y área de entrada) depende de la separación de las corrugas. b Ver Figura 1 para la ubicación de las dimensiones H y L.
Figura 1—Requerimientos para las perforaciones
7.4.2.
Perforaciones Clase 2—Las perforaciones circulares y ranuradas deberán estar en conformidad con las dimensiones máximas según se muestra en la Tabla 2. Las perforaciones deberán ubicarse en los valles exteriores de las corrugaciones. El área de entrada de agua tendrá un mínimo de 20 cm2/m de tubería. Todas las mediciones deberán hacerse de acuerdo con la Sección 9.5.3.
Tabla 2—Dimensiones máximas de las perforaciones Diámetro nominal de la tubería, mm 75 100 150 200 250
Diámetro del hoyo perforado, mm 4,75 4,75 4,75 6,25 8,00
Hoyos ranurados Ancho, mm Largo, mm 3 25 3 25 3 25 3 30 3 30
7.5.
Rigidez de la tubería—La tubería de Tipo C, según se describe en la Sección 4.1.1, deberá tener una rigidez de tubería (PS) mínima de 240 kPa a un cinco por ciento de deflexión; y la tubería Tipo S, según se describe en la Sección 4.1.2, deberá tener una rigidez de tubería (PS) mínima de 340 kPa a un cinco por ciento de deflexión, al ensayarse de acuerdo con la Sección 9.1. La tubería ensayada deberá contener perforaciones, si se especifican.
7.6.
Aplanamiento de la tubería—En las paredes no deberá haber evidencia de pandeo, agrietamiento, separación, delaminación o disminución o desviación hacia abajo en la curva de deflexión por carga, cuando la tubería se ensaye de acuerdo con la Sección 9.2.
7.7.
Agrietamiento por tensión ambiental—No deberá haber agrietamiento en la tubería cuando ésta se ensaye de acuerdo con la Sección 9.3.
7.8.
Fragilidad—No deberá haber agrietamiento de la pared de la tubería cuando se ensaye de acuerdo con la Sección 9.4, con excepción de lo especificado en las Secciones 7.8.1 y 7.8.2. Nota 4—El ensayo de fragilidad es similar al descrito en ASTM F 405.
7.8.1.
Las grietas con una longitud de cuerda superior a 10 mm que se originan en una perforación o en cualquiera de los extremos de la muestra no deberán ser causa de rechazo.
7.8.2.
Una separación a lo largo de una costura o de una línea de partición del molde no es causada por fragilidad y debería ser evaluada como defecto de fabricación según se describe en la Sección 7.1.1. si ninguna separación excede los 50 mm de longitud de cuerda.
7.9.
Requerimientos de Fittings y coplas:
7.9.1.
Los fittings y coplas no deberán reducir ni dificultar la integridad ni la función de la tubería.
7.9.2.
Los fittings corrugados comunes incluyen las reducciones, tees, wyes y tapones. Nota 5—Deberían usarse solo los fittings y las coplas suministradas o recomendadas por el fabricante.
7.9.3.
Los fittings y las coplas no deberán reducir el diámetro interno de la tubería que están uniendo en más de un cinco por ciento del diámetro interno nominal. Los fittings reductores no deberán reducir el área transversal del tamaño menor.
7.9.4.
La tubería conectada con coplas incorporadas no se deberá separar cuando se ensaye de acuerdo con la Sección 9.6.1.
7.9.5.
La copla no deberá agrietarse o plegarse cuando se ensaye de acuerdo con la Sección 9.6.3.
7.9.6.
El diseño de las coplas deberá ser tal que cuando se conecten con la tubería, el eje del conjunto deberá estar a nivel cuando se ensaye de acuerdo con la Sección 9.6.3.
8. ACONDICIONAMIENTO 8.1.
Acondicionamiento—Acondicione la probeta con anterioridad al ensayo a 23 ± 2º C por no menos de 24 horas, de acuerdo con el Procedimiento A en ASTM D 618 para aquellos ensayos donde se requiera acondicionamiento, y a menos que se especifique de otro modo.
8.2.
Condiciones—Ejecute el ensayo a una temperatura de laboratorio de 23 ± 2º C a menos que se especifique de otro modo en este documento.
9. MÉTODOS DE ENSAYO 9.1.
Rigidez de la tubería—Seleccione una probeta y ensaye la rigidez de la tubería (PS) según se describe en ASTM D 2412, con las siguientes excepciones.
9.1.1.
La probeta deberá tener 300 ± 10 mm de longitud, cortada de manera de incluir corrugas completas.
9.1.2.
Coloque la probeta en la máquina de carga, con una línea imaginaria que conecta las dos costuras formadas por el molde de la corrugación (vista posterior) paralela a las placas de carga. La probeta debe descansar plana sobre la placa dentro de 1 mm y puede enderezarse a mano torciéndola a temperatura ambiente.
9.1.3.
El indicador de deflexión deberá ser legible y tener una exactitud de ± 0,03 mm.
9.1.4.
La curvatura residual encontrada en la tubería corrugada, especialmente aquella suministrada en rollos, a menudo causa una curva errática de carga/deflexión. Cuando esto ocurre, el punto de inicio para las mediciones de deflexión deberá estar en una carga de 20 ± 5 Newtons (4,5 ± 1 lbf). Este punto deberá considerarse como el origen de la curva de carga/deflexión. Nota 6—Las placas paralelas deben exceder el largo de la probeta según se especifica anteriormente. Nota 7—Si se desea, pueden ensayarse probetas adicionales de tubería, en otras orientaciones para rigidez y aplanamiento de tubería.
9.2.
Aplanamiento de la tubería—Aplane la probeta de tubería de la Sección 9.1 hasta que el diámetro interno vertical se reduzca un 20 por ciento. La velocidad de carga deberá ser la misma que en la Sección 9.1. La probeta fallará si en la pared se observa a simple vista pandeo, agrietamiento, separación o delaminación, o si hay una disminución o una desviación hacia abajo en la curva de carga/deflexión a un 20 por ciento o menos de deflexión. La curva de carga/deflexión se llevará más allá del 20 por ciento, de manera que se pueda determinar la forma de la curva a un 20 por ciento de deflexión.
9.3.
Agrietamiento por tensión ambiental—Ensaye secciones de la tubería para determinar el agrietamiento por tensión ambiental, de acuerdo con ASTM D 1693, con la excepción de la siguiente modificación:
9.3.1.
Se deberán ensayar dos probetas.
9.3.2.
Cada probeta deberá consistir en un arco de 90 grados de tubería sin perforaciones como se muestra en la Figura 2.
Figura 2—Configuración de la probeta para agrietamiento por tensión ambiental
9.3.3.
Doble las probetas para acortar la longitud de la cuerda interna 20 ± 1 por ciento y mantenga esta posición usndo un dispositivo apropiado de agarre. Determine la dimensión de la cuerda del arco (B) de la probeta del ensayo de la siguiente forma: B = 0,8A
9.3.4.
9.4.
donde : A = la dimensión de la cuerda interna del arco antes de doblarse, y B = la misma dimensión tomada después de doblar la probeta (Ver figura 2). Coloque la probeta doblada en un contenedor de tamaño adecuado y cúbrala completamente con agente humedecedor precalentado 100 por ciento “Igepal CO630”, una marca comercial para el nonil fenoxi poli (etilenoxi) etanol, a 50ºC ± 2ºC. Mantenga esta temperatura por 24 horas y luego retire la muestra e inspecciónela inmediatamente. Para las práctias recomendadas para el uso de químicos específicos en ensayos de tubería plástica, vea R 16. Fragilidad—Ensaye dos muestras de tubería con un impacto de 45 joules entre dos placas planas paralelas usando el equipo que se muestra en la Figura 3.
Figura 3—Dispositivo de ensayo de fragilidad
9.4.1.
Corte las probetas de 150 mm de largo de una tira continua.
9.4.2.
Acondicione las muestras a -4ºC ± 2ºC por una hora como mínimo.
9.4.3.
Ajuste la placa superior de 9,5 kg para una caída libre de 500 mm sobre la superficie superior de la muestra.
9.4.4.
Coloque la probeta en la placa inferior con el plano de las costuras corrugadas paralelas a la placa.
9.4.5.
Deje caer la placa superior e impacte la probeta dentro de 30 segundos después de quitarla del ambiente de acondicionamiento.
9.4.6.
Quite e inspeccione la probeta de acuerdo con los requerimientos de la Sección 7.8.
9.5.
Dimensiones de la tubería:
9.5.1.
Diámetro interno—Mida el diámetro interno de dos secciones de tubería con un tapón cónico de acuerdo con ASTM D 2122. Alternativamente, mida el diámetro interno de dos secciones, con un dispositivo apropiado que tenga una precisión de ± 0,2 mm, en la línea de unión de los moldes y a 90 grados de esta, y promedie las mediciones.
9.5.2.
Longitud—Mida la tubería con un dispositivo apropiado que tenga una precisión de 0,2 por ciento. Haga todas las mediciones mientras la tubería no esté sometida a tensiones y esté sobre una superficie plana en línea recta. Las mediciones de longitud pueden hacerse a temperatura ambiente.
9.5.3.
Perforaciones—Mida las dimensiones de las perforaciones en una probeta recta sin aplicar fuerzas externas. Haga las mediciones lineales con instrumentos que tengan una precisión de 0,2 mm.
9.5.4.
Revestimiento interior—Mida el espesor del revestimiento interno con un micrómetro digital o un medidor ultrasónico de espesor, de acuerdo con ASTM D 2122.
9.6.
Coplas:
9.6.1.
Integridad de la unión—Este ensayo se limita solo a la tubería Tipo C y CP suministrada en rollos. Monte las uniones en la tubería apropiada de acuerdo con las recomendaciones del fabricante. Use muestras de tubería de al menos 150 mm de largo. Suspenda en forma vertical dos tiras de tubería conectadas por las coplas de unión a lo largo de su eje longitudinal. Luego cuelgue un peso muerto en el extremo inferior de la probeta montada, por tres minutos. Aplique la peso de prueba con suavidad. Verifique que la unión soporte un peso, a lo largo del eje de la tubería, igual a 0,090 kg/mm del diámetro nominal interno sin separarse. Ensaye dos coplas del cada tipo.
9.6.2.
Resistencia—Monte cada copla en la tubería apropiada de acuerdo con las recomendaciones del fabricante. Use muestras de tubería de al menos 150 mm de
largo. Cargue la tubería y la copla conectada entre placas paralelas a una velocidad de 12,5 mm/min hasta que el diámetro interno vertical se reduzca por lo menos un 20 por ciento del diámetro nominal de la copla. Inspeccione para ver si hay daño a la deflexión especificada y después de quitar la carga, e informe los resultados de esta inspección. 9.6.3.
Alineamiento—Asegúrese de que el montaje o la unión sea correcta y completa; si la tubería está doblada, debería enderezarse a mano antes de realizar el ensayo. Ponga el conjunto o unión sobre una superficie plana y verifique que acomodará el flujo en línea recta.
10. INSPECCIÓN Y RE-ENSAYO 10.1.
Inspección—La inspección del material se deberá hacer según se acuerde entre el comprador y el vendedor como parte del contrato de compra.
10.2.
Re-ensayo y rechazo—Si ocurre cualquier falla en el cumplimiento de las especificaciones, la tubería, fittings o coplas pueden volver a ensayarse para establecer la conformidad de acuerdo con el acuerdo entre el comprador y el vendedor. Los resultados individuales, no promedio, constituyen falla.
11. MARCADO 11.1.
Toda la tubería deberá marcarse claramente en intervalos de no más de 3,5 m, y los fittings y coplas deberán marcarse claramente, como sigue:
11.1.1. Nombre o marca del fabricante, 11.1.2. Tamaño nominal 11.1.3. La especificación designación AASHTO M 252, 11.1.4. El código de designación de la planta, y 11.1.5. La fecha de fabricación o un código apropiado. Si se usa un código de fecha, se deberá aherir una etiqueta durable que identifique la fecha real de fabricación, dentro de cada tira de tubería. Nota 8—Una etiqueta durable es aquella que dure lo suficiente como para mantenerse en su lugar y ser legible durante la instalación de la tubería.
12. ASEGURAMIENTO DE CALIDAD 12.1.
Una persona autorizada por el fabricante firmará un certificado de que el producto fue fabricado y suministrado de acuerdo con esta especificación.
