نکات مهم در آزمایش میلگرد

<p style="text-align: center;"><img class="content-image" title="تصویر شماره 1 - تست میلگرد.jpg" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/imgid1631535460092.jpg" alt="تست میلگرد"></p> <p style="text-align: center;">تصویر شماره 1 &ndash; تست میلگرد</p> <p dir="rtl">میلگرد ها&nbsp; از مهمترین اجزای مورد استفاده در سازه هستند که نقش مهمی در افزایش مقاومت کششی بتن ایفا می کنند.&nbsp; با توجه به کاربرد گسترده&zwnj;ی میلگرد، کیفیت آن می تواند به صورت چشمگیری در استحکام و مقاومت سازه های ساخته شده تاثیر گذار باشد. به منظور اطمینان از کیفیت میلگرد لازم است تا پیش از استفاده، تست هایی روی آن صورت پذیرد. علاوه بر این، تست میلگرد در پروژه های صنعتی بزرگ از اهمیت زیادی برخوردار است؛ زیرا شناخت خواص آلیاژ های ویژه موجود در میلگرد سبب تشخیص مناسب ترین کاربرد آن برای استفاده می گردد. به طور کلی تست هایی که بر روی این مقطع فولادی انجام می گیرد به دو دسته مخرب و غیر مخرب تبدیل می شود که در این مقاله به طور مفصل بررسی شده اند.</p> <h2 dir="rtl">مزیت انجام تست میلگرد</h2> <p dir="rtl">همانطور که به آن اشاره شد، با توجه به کاربردی که میلگرد برای افزایش مقاومت کششی بتن و حفظ یکپارچگی سازه دارد؛ لذا تست های میلگرد موجب می گردد که هر میلگرد با توجه به نتایج آزمون برای کاربردهای متفاوتی استفاده شود. بنابراین با توجه به نقش مهم آن ها در سازه، برای استفاده از در پروژه های بزرگ انجام آزمون های مخرب و غیر مخرب ضروری است. برای مثال یکی از مهمترین ویژگی های این مقطع فولادی که در موقع استفاده می بایست به آن توجه شود مقاومت تسلیم و مقاومت کششی است. مقاومت کششی، حداکثر نیرویی است که به میلگرد پیش از شکستن وارد می شود و مقاومت تسلیم حداکثر نیروی وارد بر میلگرد است بدون آنکه تغییر شکلی در آن ایجاد کند. با افزایش نیروی وارد بر میلگرد بیشتر از مقاومت تسلیم تغییر شکل دائمی در میلگرد اتفاق می افتد. در نهایت با انجام آزمون های مخرب میزان مقاومت کششی و مقاومت تسلیم آن به دست می آید.</p> <h2 dir="rtl">معرفی انواع تست میلگرد</h2> <p dir="rtl">همانطور که پیش تر به آن اشاره شد؛ آزمایش هایی که بر روی میلگرد ها انجام می گیرد به دو دسته مخرب و غیر مخرب تبدیل شده است. منظور از آزمون های مخرب، تست هایی هستند که پس از انجام آن ها، دیگر قطعه مورد آزمایش قابل استفاده نیست. در ادامه برخی از آزمون های مخرب معرفی شده اند:</p> <p dir="rtl">&middot; تست کشش میلگرد</p> <p dir="rtl">&middot; آزمایش خستگی میلگرد</p> <p dir="rtl">&middot; آزمایش خمش سرد میلگرد</p> <p dir="rtl">&middot; آزمایش خمش مجدد میلگرد</p> <p dir="rtl">و منظور از آزمون های غیر مخرب، آزمون هایی می باشند که بدون تخریب میلگرد، انجام می گیرند. از جمله آزمون های مخرب، سنجش ابعاد میلگرد و آزمایش میلگرد زنگ زده می باشد.</p> <h2 dir="rtl">ضوابط پذیرش آزمایش میلگرد</h2> <p dir="rtl">در ظوابط پذیرش تست میلگرد ها آمده است که نمونه های آزمایش باید به تعدادی باشند که بتوان نتایج آزمایش های صورت گرفته را به کل میلگرد های مصرفی در فونداسیون سازه بسط داد. قبل از انجام این کار، شرایط نمونه گیری که در زیر آمده است را رعایت کنید:</p> <p dir="rtl">&middot; در نظر بگیرید اگر در سازه خود نیاز به استفاده از گریدهای مختلف میلگرد می باشید باید حداقل از هر گرید یک نمونه را مورد آزمایش قرار دهید.</p> <p dir="rtl">&middot; در ضوابط پذیرش آزمایش های میلگرد آمده است که باید حداقل یک نمونه از هر سایز مصرفی میلگرد را مورد بررسی و تست قرار دهید.</p> <p dir="rtl">&middot; به ازای هر 50 تن میلگرد باید یک نمونه میلگرد را برای انجام آزمایش، به آزمایشگاه میلگرد ببرید. توجه کنید حتی اگر مقدار مصرفی میلگرد شما کمتر از این مقدار است باید روی یک نمونه تست ها را انجام دهید.</p> <p dir="rtl">در نهایت طبق مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ها، برای هر گرید میلگرد مصرفی در سازه، برخورداری از مشخصات زیر الزامی است.</p> <p><strong>&nbsp;</strong></p> <div dir="rtl" align="left"> <table style="border-collapse: collapse; border-width: 2px; margin-left: auto; margin-right: auto;" border="1"><colgroup><col width="45"><col width="50"><col width="59"><col width="84"><col width="127"><col width="237"></colgroup> <tbody> <tr> <td dir="ltr" style="border-width: 2px;" colspan="6"> <p dir="rtl">مشخصات الزامی میلگرد طبق مبحث نهم مقررات ملی ساختمان</p> </td> </tr> <tr> <td dir="ltr" style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">ردیف</p> </td> <td dir="ltr" style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">گرید</p> </td> <td dir="ltr" style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">آج</p> </td> <td dir="ltr" style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">تنش تسلیم (N/mm2)</p> </td> <td dir="ltr" style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">مقاومت کششی (N/mm2)</p> </td> <td dir="ltr" style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">ازدیاد طول نسبی</p> <p dir="rtl">(حداقل مقدار مجاز برای طول 10 برابر قطر میلگرد)</p> </td> </tr> <tr> <td dir="ltr" style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">1</p> </td> <td dir="ltr" style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">A1</p> </td> <td dir="ltr" style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">س 240</p> </td> <td dir="ltr" style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">240</p> </td> <td dir="ltr" style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">360</p> </td> <td dir="ltr" style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">0.18</p> </td> </tr> <tr> <td dir="ltr" style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">2</p> </td> <td dir="ltr" style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">A2</p> </td> <td dir="ltr" style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">آج 340</p> </td> <td dir="ltr" style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">340</p> </td> <td dir="ltr" style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">500</p> </td> <td dir="ltr" style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">0.15</p> </td> </tr> <tr> <td dir="ltr" style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">3</p> </td> <td dir="ltr" style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">A3</p> </td> <td dir="ltr" style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">آج 400</p> </td> <td dir="ltr" style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">400</p> </td> <td dir="ltr" style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">600</p> </td> <td dir="ltr" style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">0.12</p> </td> </tr> <tr> <td dir="ltr" style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">4</p> </td> <td dir="ltr" style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">A4</p> </td> <td dir="ltr" style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">آج 500</p> </td> <td dir="ltr" style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">500</p> </td> <td dir="ltr" style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">650</p> </td> <td dir="ltr" style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">0.08</p> </td> </tr> </tbody> </table> </div> <p dir="rtl">&nbsp;</p> <h2 dir="rtl">آزمون های مخرب میلگرد</h2> <p dir="rtl">در آزمون های مخرب میلگرد، پارامتر هایی همانند توان کششی و سختی، انعطاف پذیری و مقاومت آن در برابر ضربه اندازه گیری می شود. در ادامه به معرفی مفصل آزمون های مخرب پرداخته ایم.</p> <h3 dir="rtl">1- تست کشش میلگرد:</h3> <p dir="rtl">یکی از رایج ترین آزمایش هایی که روی میلگرد انجام می گیرد تست کشش میلگرد است. با توجه به نقش مهمی که میلگرد در ساختمان دارد بررسی آن از نظر میزان کشش تحت نیروهای مختلف، امری ضروری ست.</p> <p dir="rtl">در تست کشش میلگرد ویژگی کشسانی میلگرد مورد آزمایش قرار می گیرد؛ در صورتیکه میلگرد از مقاومت کششی بالایی برخوردار باشد با قرار گرفتن داخل بتن می تواند مقاومت کل سازه را افزایش دهد.</p> <p dir="rtl">هدف از تست کشش میلگرد این است که متوجه شویم میلگرد چه مقدار نیرویی را بدون اینکه دچار شکست شود می تواند تحمل کند. نهایتاً در این تست میزان کشیدگی میلگرد تحت نیروهای مختلف محاسبه می شود.</p> <p dir="rtl">روش این آزمایش به این صورت است که نیرویی از کم به زیاد به میلگرد اعمال می شود و میلگرد تحت کشش قرار می گیرد. برای انجام این آزمایش از استانداردهای مختلفی استفاده می شود اما معمولا استاندارد ASTM مبنا قرار می گیرد. هر چند کشورهای دیگر نیز استانداردهای خود را تعریف کرده اند و کشور ایران نیز در این زمینه استانداردهای خاص خود را دارد.</p> <p dir="rtl">همانطور که می دانید، میلگردها به چهار دسته ی A1، A2، A3 و A4 تقسیم بندی می شوند. هر کدام از این میلگردها مقاومت کششی متفاوتی دارند. در جدول زیر مقاومت کششی انواع مختلف میلگرد را می توانید مشاهده نمایید.</p> <div dir="ltr" align="left"> <table style="border-collapse: collapse; border-width: 2px; margin-left: auto; margin-right: auto;" border="1"><colgroup><col width="118"><col width="116"><col width="113"><col width="115"><col width="113"></colgroup> <tbody> <tr> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">طبقه&zwnj;بندی</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">علامت مشخصه</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">حداقل تنش تسلیم</p> <p dir="rtl">N/mm</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">حداقل مقاومت کششی</p> <p dir="rtl">N/mm</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">حداقل ازدیاد طول نسبی</p> <p dir="rtl">%</p> </td> </tr> <tr> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">A1</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">S240</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">240</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">360</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">25</p> </td> </tr> <tr> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">A2</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">S340</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">340</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">500</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">18</p> </td> </tr> <tr> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">A3</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">S400</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">400</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">600</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">16</p> </td> </tr> <tr> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">A4</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">S500</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">500</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">650</p> </td> <td style="border-width: 2px;"> <p dir="rtl">10</p> </td> </tr> </tbody> </table> </div> <p dir="rtl">لازم به ذکر است که دسته بندی انواع میلگرد در آیین نامه بتن ایران با نماد S انجام می گیرد و در مقابل آن عدد تسیلم میلگرد نمایش داده می شود. میلگرد های S240، S340، S400 و S500 چهار نمونه از انواع میلگرد از نظر مقاومت کششی طبق دسته بندی آیین نامه بتن ایران هستند.</p> <p dir="rtl">چگونگی انجام آزمون کشش</p> <p dir="rtl">برای انجام این تست از قطعات کوچک میلگرد استفاده می شود. در انتخاب میلگرد باید دقت کرد که طول میلگرد بین 5 تا 10 برابر قطر آن باشد. یعنی اگر قطر میلگرد 25 است طول میلگرد باید بین 125 تا 250 میلی متر انتخاب شود.</p> <p dir="rtl">پس از انتخاب نمونه باید روی آن نشانه گذاری انجام شود. این کار به کمک کولیس انجام می گیرد به این صورت که ابتدا قطر میلگرد اندازه گیری شده و سپس نشانه هایی با فاصله 5 برابر قطر میلگرد روی آن رسم می شود.</p> <p dir="rtl">انجام تست کشش توسط دستگاه های خاصی انجام می شود؛ این دستگاه ها دارای دو فک هستند که یکی ثابت و دیگری متحرک. میلگرد باید بین دو فک بسته شود و با شروع تست کشش، فک متحرک شروع به اعمال نیروی کششی به میلگرد می کند.</p> <p dir="rtl">اعمال نیرو توسط دستگاه با سرعت مشخصی ادامه پیدا می کند تا جایی که نمونه میلگرد دچار شکست شود. اگر این شکست در فک ها اتفاق بیفتد نتایج تست معتبر نخواهد بود. در انتها بر اساس نوع دستگاه آنالیزهای لازم توسط آن انجام شده و ارائه می شود. گاهی موارد ممکن است نیاز باشد نتایج آزمایش به صورت دستی اندازه گیری و ارائه شود.</p> <p dir="rtl">نمودار تنش کرنشی که در این آزمون توسط نرم&zwnj;افزار رسم می شود اطلاعات بسیار مهمی در اختیار مهندسان قرار می دهد. با تفسیر نتایج این تست می تواند اطلاعاتی در خصوص خواص مکانیکی میلگرد مانند انعطاف پذیری، مقاومت کششی، مدول الاستیسیته، نقطه تسلیم و مقاومت به شکنندگی به دست&zwnj;آورد.</p> <p dir="rtl">دستگاه آزمون کشش میلگرد</p> <p dir="rtl">امروزه از دستگاه های مختلفی برای انجام تست کشش میلگرد استفاده می شود که یکی از معروف ترین نمونه های آن دستگاه های یونیورسال است. دستگاه یونیورسال در مدلها و شکل های مختلفی در بازار وجود دارد که هر کدام از نظر قدرت با هم متفاوت هستند. برای تست میلگرد با ضخامت های مختلف باید از دستگاه مناسب استفاده نمود.</p> <p style="text-align: center;"><img class="content-image" title="تصویر شماره 3 - تست کشش میلگرد.jpg" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/imgid1631535497773.jpg" alt="تست کشش میلگرد"></p> <p style="text-align: center;">تصویر شماره 2 &ndash; تست کشش میلگرد</p> <h3 dir="rtl">2- آزمون خستگی میلگرد:</h3> <p dir="rtl">میلگرد از دانه های مولکولی بسیار ریزی تشکیل شده است. ذرات مولکولی میلگردها در جهت های نامشخص در حال لغزش هستند. هرگاه تنش یا ضربه به میلگرد وارد شود عمل لغزش روی صفحات انفرادی اتفاق می افتد. به طور معمول این لغزش ها خطری برای سازه ایجاد نمی کند اما اگر لغزش در صفحات تکرار شود می تواند باعث ایجاد ترک هایی روی میلگرد شود. به مرور زمان این ترک ها گسترش پیدا کرده و میلگرد توانایی تحمل تنش را نخواهد داشت و دچار شکست می شود؛ به این شکست، شکستگی خستگی می گویند.</p> <p dir="rtl">انجام آزمون خستگی به روش های مختلفی انجام می شود. این آزمون ها عبارتند از:</p> <p>آزمون خستگی میلگرد با میله چرخان</p> <p dir="rtl">در این روش میلگرد تحت تنش چرخشی قرار می گیرد. به کمک این آزمون می توان فهمید که میلگرد تا چه میزان می تواند در مقابل فشارهای دورانی مقاومت کند. تنش های چرخشی در سازه های مختلف وجود دارد و مقاومت در برابر این تنش ها از طرف میلگرد بسیار حائز اهمیت است.</p> <p>آزمون خستگی ارتعاشی</p> <p dir="rtl">در این آزمون میلگرد به کمک ابزار مخصوصی تحت ارتعاشاتی قرار داده می شود. در بسیاری از موارد بر اثر این ارتعاشات میلگرد دچار شکست نمی شود اما ترک های بسیار ریزی روی آن ایجاد می گردد. این ترک ها می توانند باعث کاهش مقاومت میلگرد در سازه شوند.</p> <h3 dir="rtl">آزمون خستگی با ایجاد کشش و فشار روی میلگرد</h3> <p dir="rtl">در این آزمون نمونه میلگرد به صورت همزمان تحت کشش و فشار قرار داده می شود. این تست جزو متداول ترین تست هایی است که روی میلگرد انجام می گیرد.</p> <h3 dir="rtl">3-&nbsp;آزمایش خمش سرد میلگرد:</h3> <p dir="rtl">این تست مطابق با استاندارد ملی ایران بر روی میلگرد هایی به طول 250 میل و بالاتر صورت می گیرد که هیچ گونه عملیات مکانیکی بر روی آن ها انجام نگرفته باشد همانند عملیات تراشکاری.</p> <h3 dir="rtl">4- آزمون خمش مجدد:</h3> <p dir="rtl">مطابق با استاندارد ملی ایران با شماره 1-8103&nbsp; آزمون خمش به دو روش خمش سرد و خمش مجدد انجام می گیرد. در آزمون خمش سرد، از میگلرد با سایز حداقل 250 میلی متر برای تست استفاده می شود. نمونه در دستگاهی مخصوص قرار داده می شود. این دستگاه شامل دو نگهدارنده و یک خم کننده است. تحت نیروی فشاری دستگاه، میلگرد به صورت V شکل در می آید و نتایج آن گزارش می شود.</p> <p dir="rtl">در آزمون خمش مجدد، میلگرد به اندازه 90 درجه خم می شود سپس به مدت نیم ساعت تا دمای 100 درجه سانتیگراد گرم شده و بعد از آن به میلگرد اجازه داده می شود تا به دمای محیط برسد. پس از آن با نیرویی پیوسته دمای میلگرد به 20 درجه رسانده می شود. اگر در اثر این تست، نمونه دچار ترک یا شکست نشد؛ آن میلگرد مورد تایید است.</p> <p style="text-align: center;"><img class="content-image" title="تصویر شماره 5 - تست خمش سرد.jpg" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/imgid1631535579599.jpg" alt="تست خمش سرد"></p> <p style="text-align: center;">تصویر شماره 3 &ndash; تست خمش سرد</p> <h2 dir="rtl">آزمون های غیر مخرب میلگرد</h2> <p dir="rtl">به آزمایش های مربوط به سنجش میزان ابعاد و وزن میلگرد، ترکیبات شیمیایی، بازرسی با ذرات مغناطیسی، اشعه ایکس و یا بازرسی ما فوق گفته می شود که هیچ گونه آسیبی به نمونه مورد آزمایش وارد نمی کند.</p> <p dir="rtl">1- سنجش ابعاد میلگرد: با توجه به اینکه استاندارد ملی ایران میزان رواداری قطر میلگرد، آج و طول آن ها را تعیین می کند؛ بنابراین قبل از استفاده باید این موارد را چک کرده و مطمئن شویم.</p> <p dir="rtl">2- آزمایش میلگرد زنگ زده: همانطور که می دانید میلگردی که پوسته پوسته شده یا دچار زنگ زدگی گشته باشد، قابل استفاده در بتن نیست البته به شرطی که زنگ زدگی منجر به خوردگی عمیق میلگرد شده باشد. بنابراین برای صحت اطمینان از خوردگی یا عدم خوردگی میلگرد، بر روی آن آزمایش میلگرد زنگ زده و آزمایش خوردگی صورت می گیرد.</p> <p style="text-align: center;"><img class="content-image" title="تصویر شماره 2 - اندازه گیری ابعاد میلگرد (تست غیر مخرب).jpg" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/imgid1631535480597.jpg" alt="اندازه گیری ابعاد میلگرد (تست غیر مخرب)"></p> <p style="text-align: center;"><span id="Attraction"></span>تصویر شماره 4&ndash; اندازه گیری ابعاد میلگرد (تست غیر مخرب)</p> <h2 dir="rtl">چرا آزمایش میلگرد و بتن با یکدیگر انجام می گیرد؟</h2> <p dir="rtl">طبق ظوابط پذیرش آزمایش میلگرد، تست میلگرد و بتن باید به صورت همزمان انجام گیرد تا در صورتی که یکی از آزمون ها نتایج قابل تأییدی نداشت دیگری نیز رد شود. دلیل این موضوع هم کاملاً مشخص است زیرا عمده هدف استفاده از میلگرد در ساختمان، افزایش تحمل و مقاومت بتن در برابر نیروهای کششی می باشد.</p> <h2 dir="rtl">هزینه آزمایش میلگرد</h2> <p dir="rtl">بر اساس بررسی هایی که توسط سازمان برنامه و بودجه صورت گرفته است، هزینه تمام آزمایش های انجام گرفته برای ساختمان در مقایسه با قیمت تمام شده ساختمان تنها 4 درصد از کل هزینه ها خواهد بود. این آزمایش ها شامل خاک، میلگرد، بتن، جوش و ... است. اما با توجه مزایایی که این تست ها در ایجاد استحکام و مقاومت سازه دارد انجام آنها لازم و ضروری است.</p> <p>&nbsp;</p>