5 آزمایش روی میلگرد، افزودنی بتن و روان کننده بتن در سازه‌های بتنی
از میلگرد برای افزایش مقاومت کششی بتن استفاده می‌شود. این محصول همچنین به حفظ یکپارچگی سازه به‌دلیل ترک‌های بتن و مواد روان کننده بتن موجود در آن ناشی از چرخه‌های انبساط و انقباض کمک می‌کند. مقاومت کششی و استحکام باند کششی میلگرد – بتن از ویژگی‌های بسیار مهم آن می‌باشد. تست کششی، خمشی و خستگی مهم‌ترین آزمایش‌ها برای بررسی این ویژگی‌ها در کنار سایر تست های روی بتن به همراه افزودنی بتن آن به حساب می‌آیند.
چه جنبه‌هایی در آزمایش‌های فیزیکی و شیمیایی میلگرد موردتست قرار می‌گیرند؟
خواص مکانیکی میلگردهای فولادی را با آزمایش‌های مختلف در کنار تست های مرسوم بتن و افزودنی بتن و روان کننده بتن تعیین می‌کنند. خواص مکانیکی استانداردهای میله فولادی شامل نقطه تسلیم، استحکام کششی، ازدیاد طول، عملکرد خمشی سرد و سایر شاخص‌ها می‌شود.
1. نقطه تسلیم
هنگامی که تنش میله فولادی از نقطه تسلیم بیشتر شود، نیروی کششی افزایش نمی‌یابد. بلکه تغییر شکل به‌طور قابل توجهی افزایش خواهد یافت و تغییر شکل زیادی رخ می‌دهد.
2. استحکام کششی
منظور از استحکام کششی حداکثر مقدار کششی است که میلگرد می‌تواند قبل از شکستن آن را تحمل کند. این مقدار از حاصل تقسیم مقدار کشش بر سطح مقطع میله فولادی به دست می‌آید. استحکام نیز مقاومت نهایی نامیده می‌شود. مقدار تنش در منحنی تنش – کرنش اگرچه معنای مستقیمی در محاسبه مقاومت ندارد، اما در خواص مکانیکی میلگردهای فولادی یک عامل ضروری است.
3. ازدیاد طول
ازدیاد طول حداکثر مقدار کرنش زمانی است که نمونه در منحنی تنش – کرنش شکسته می‌شود و به آن کشیدگی نیز می‌گویند. ازدیاد طول، شاخصی برای اندازه‌گیری انعطاف‌پذیری میلگردهای فولادی به‌حساب می‌آید. ازدیاد طول را نیز مانند مقاومت کششی یکی از خواص مکانیکی میلگردهای فولادی می‌شناسند. هرچه مقدار طول کشش بیشتر باشد، انعطاف پذیری فولاد بهتر خواهد بود.
4. عملکرد خمش سرد
عملکرد خمشی سرد به مقاومت میلگرد مصرفی در برابر ترک‌ها اشاره دارد که در اثر پردازش سرد (پردازش در دمای اتاق) تغییر شکل می‌دهد. تنش نباید در طول آزمایش در نظر گرفته شود. اما نمونه میله فولادی به‌اندازه 180 درجه یا 90 درجه در اطراف مرکز خمشی خم خواهد شد.
تست کششی
تست کشش آزمایشی است که در آن یک قطعه (میله تقویت‌کننده) برای آزمایش در دستگاه خاصی بریده می‌شود. نقاطی که قطعات آزمایش از آن برداشته شده‌اند با افزودن همان نوع میلگردهای تقویت‌کننده با جوش مجدد اصلاح خواهند شد.
این تست یکی از مهم‌ترین آزمایش‌های اعمال‌شده درمورد فولاد تقویت‌کننده به‌شمار می‌آید که مشخصات استاندارد بین‌المللی ISO 15630-1 را در نظر می‌گیرد. این آزمایش نتیجه را با اعمال بارهای کششی افزایشی بر روی میلگرد با تثبیت آن در داخل دستگاه آزمایشی و اعمال بار به‌صورت محوری در دو جهت مخالف آن می‌سنجد. تمام این کارها به کشیده شدن میلگرد می‌انجامد. اهداف موردنظر از انجام آزمایش آرماتور با این روش عبارت‌اند از:
- به دست آوردن منحنی تنش – تغییر شکل
- آگاهی از حد نرمی
- آگاهی از حد برش
- تعیین حداکثر تنش
- آشنایی با استانداردهای انعطاف پذیری
- محاسبه ازدیاد طول
- محاسبه وزن بر حسب متر خطی
معایب تست کششی
روش آزمایش آرماتور که برای مدت طولانی مورداستفاده قرار می‌گیرد بدون ضعف و عیب نیست و لزوما به‌عنوان ابزاری موثر برای تایید کیفیت رضایت‌بخش محسوب نمی‌شود. امروزه روش‌های دیگری موسوم به تشخیص عیب اولتراسونیک به‌جای آن کاربرد دارد. از معایب روش آزمایشی فوق می‌توان گفت:
1. افزایش میزان نمونه‌گیری عملا غیرممکن است و نمی‌توان نرخ نمونه‌برداری را با توجه به کیفیت هدف انتخاب کرد.
2. به‌دلیل دشواری پردازش سطح انتهایی و اعمال فشار ممکن است جوش مجدد قطعات برش‌خورده به کیفیت پایین منجر شود.
3. زمان زیادی طول می‌کشد تا نتایج آزمایش به دست آید و این روند تا حد زیادی با مشکل همراه خواهد شد.
تست فشار میلگرد
برخلاف آزمایش‌های کششی آزمایش فشار بار محوری فشاری را روی نمونه میلگرد اعمال می‌کند. این آزمایش نیز با هدف تعیین توانایی مقاومت میله در برابر تغییر شکل‌های ناشی از تنش‌های فشاری انجام می‌شود و در نتیجه مطالعه رفتار آن تحت تنش ممکن خواهد بود. از طریق این تست می‌توان موارد زیر را مشخص کرد:
- مقاومت تسلیم
- پیدا کردن منحنی تنش – تغییر شکل
- مشخص کردن حداکثر مقاومت فشاری
برای انجام این آزمایش نمونه‌ها را با ابعاد موردنیاز بین دو سر دستگاه ثابت می‌کنند و بارهای افزایشی را با سرعت ثابت بر روی آن‌ها تحمیل می‌کنند.
تست خمشی
تست خمشی یک آزمایش کیفی ارزان قیمت است که برای تعیین انعطاف‌پذیری میلگرد به کار می‌رود. در طی آزمایش‌های خمشی ماده فولادی تغییر شکل می‌دهد و خم شدن آن بدون شکستگی رخ خواهد داد. در نتیجه این تست، سطح مقاومت ماده مشخص می‌شود. آزمایش خمشی با هدف بارگذاری مواد نمونه در یک شکل خاص صورت می‌گیرد.
تست خمشی به تعیین اینکه آیا میلگرد تحت فشار به‌ویژه در فرآیندهای ساخت‌و‌ساز شکست می‌خورد یا خیر کمک می‌کند. فرکانس آزمایش خمش باید حفظ شود تا از هیچ آرماتور فولادی با گزارش آزمایش خمش ناموفق استفاده نشود.
این آزمایش را در سرما انجام می‌دهند و حرارت دادن میلگرد برای خم شدن آن ممنوع است. طبق مشخصات استاندارد بین‌المللی ISO 15630-1 میلگرد را با زاویه 180 درجه به دور استوانه‌ای خم می‌کنند.
پس از اتمام این مرحله، تست دیگری به نام آزمایش خمش مجدد میلگرد معمولا در اطراف استوانه‌ای انجام می‌شود که قطر آن چهار برابر قطر میله است. نتایج این تست میزان اطمینان از ایمنی میلگرد مصرفی و میزان تاثیر خمش در بلندمدت را مشخص خواهد کرد. تمام نمونه‌هایی که پس از دو آزمایش فرو می‌ریزند، می‌شکنند، تاب بر می‌دارند یا هر گونه تغییر شکلی دارند، رد خواهند شد.
تست آنالیز شیمیایی
خواص شیمیایی میلگرد با توجه به عناصر موجود در ترکیب آن و نسبت هر کدام از آن‌ها شکل می‌گیرد. برای شناخت این خواص شیمیایی دو نوع تست آنالیز شیمیایی کمی و کیفی را می‌توان اجرا کرد. تجزیهوتحلیل کمی روشی مناسب برای شناخت ساختار شیمیایی موجود در ترکیب نمونه آهن و درصد هر یک از آن‌ها است. تجزیهوتحلیل کیفی ما را قادر می‌سازد تا از کیفیت و انواع مواد شیمیایی مورداستفاده مطلع شویم.
آزمایش آرماتور به روش فوق از این نظر اهمیت دارد که میزان انطباق میلگرد را با مشخصات شیمیایی آشکار می‌سازد و ما را از عدم وجود مواد خطرناک یا مضر مطمئن خواهد ساخت. علاوه بر این دانستن ترکیبات شیمیایی برای بتن و افزودنی بتن و روان کننده بتن بسیار مهم است. برخی مواد شیمیایی برای بتن مضر هستند و به تخریب آن منجر خواهند شد.
تست خستگی
آزمایش خستگی، چگونگی تاثیر نیروهای چرخه‌ای بر میلگرد سازه بتنی را در طول زمان اندازه‌گیری می‌کند. در این تست اندازه‌های متعدد بارهای چرخه‌ای تحت سرعت و شرایط محیطی مختلف، تجزیهوتحلیل می‌شوند. در نتیجه می‌توان الگوهای پیش‌بینی‌کننده‌ای برای رفتار مواد ایجاد کرد. بخش بزرگی از تست‌های خستگی برای ترسیم تنش در برابر تعداد چرخه‌های شکست صورت می‌گیرد. درک ویژگی‌های خستگی یکی از مهم‌ترین عناصر تحقیق و توسعه، ایمنی محصول و برنامه‌های تایید میلگردها به‌شمار می‌رود.
هنگام خرید میلگرد، افزودنی بتن و روان کننده بتن به چه مشکلاتی باید توجه کرد؟
هنگام خرید میلگرد فولادی اولین چیزی که باید به آن توجه کرد بررسی سایز است. می‌توانید یک کولیس تهیه کنید و هنگام خرید به‌وسیله آن قطر داخلی و قطر بیرونی میله فولادی را اندازه بگیرید. اندازه حاصل باید با استانداردهای مربوطه مانند اندازه دنده‌های عرضی و دنده‌های طولی مطابقت داشته باشد. زیرا در بازار، میلگردهای فولادی وجود دارند که توسط برخی از شرکت‌های غیررسمی تولید شده‌اند و قطر داخلی و خارجی نسبتا کوچک‌تری دارند. این میلگردهای فولادی پس از استفاده بر ایمنی ساختمان تاثیر خواهند گذاشت.
در هنگام خرید میلگرد فولادی توجه به کیفیت و صافی سطح آن را باید الزامی دانست. به‌طور کلی سطح میلگردهای فولادی مرغوب بسیار صاف، مرتب و بدون ایراداتی مانند ترک هستند و سطح انتهایی آن گرد است. در مقابل، میله فولادی با کیفیت پایین، سطح مقطع بیضی شکل و بسیار ناهمواری دارد و جای ترک روی آن باقی مانده است.
جمع‌بندی
میلگرد مهم‌ترین جزء در سازه بتنی است که ساختمان را حفظ می‌کند و به آن دوام می‌بخشد. هرچه کیفیت میلگردها بالاتر باشد، ساخت‌و‌ساز بادوام، قابل اعتمادتر و با عمر طولانی‌تر خواهد بود. کنترل‌های ایمنی و کیفی میلگردها با آزمایش‌های مختلفی بررسی می‌شود. تست‌های کششی، خمشی، خستگی و فشاری از مهم‌ترین آزمایش‌ها برای این منظور هستند؛ جهت مشاوره تخصصی در مورد انواع مواد شیمیایی ساختمان از جمله افزودنی بتن و روان کننده بتن و فوق روان کننده بتن و نوارهای آب بند واتر استاپ با کارشناسان شرکت تولید کننده مواد شیمیایی ساختمانی کپکو تماس بگیرید.
