آزمایشگاه میلگرد

آزمایشگاه میلگرد

میلگرد (مخفف میله تقویت کننده) میله فولادی یا شبکه ای از سیم های فولادی است که به عنوان یک وسیله کششی در بتن و سازه های بنایی تقویت شده برای استحکام و کمک به بتن تحت فشار استفاده می شود. بتن تحت فشار قوی است، اما مقاومت کششی ضعیفی دارد. میلگرد استحکام کششی سازه را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. سطح میلگرد اغلب با دنده ها، گیره ها یا فرورفتگی ها "تغییر شکل" داده می شود تا پیوند بهتری با بتن ایجاد کند و خطر لغزش را کاهش دهد. با توجه به نقش خطیری که آرماتور بندی در ساختمان دارد، تمامی ویژگی های آن باید مورد آزمایش قرار بگیرد تا مطئن شد پارامترهای لازم برای تقویت سازه را  دارد. از این رو، در آزمایشگاه میلگرد مشخصاتی مانند کشش، خمش، خستگی و ... اندازه گیری می شود. درواقع بخش بزرگی از امنیت هر سازه، در آزمایشگاه میلگرد تایید می شود. زیرا ویژگی های استاندارد آن مورد بررسی قرار می گیرد.

 

 

انواع میلگرد

میلگرد از نظر ظاهر و مطابق استاندارد روسی به 4 نوع تقسیم می شود:

• AI (S240): میلگرد های بدون عاج نرم هستند. تنش جاری 2300 kg/cm2 و تنش گسیختگی 3800kg/cm2  دارند. مناسب عملیات جوشکاری و آهنگری هستند و بعنوان میلگرد داکتیل شناخته می شوند.
• AII (S340): میلگردهای عاج دار نیمه سخت هستند و عاج ها به صورت مارپیچ حول محور طولی قرار دارند. تنش جاری 3000 kg/cm2  و تنش گسیختگی 5000 kg/cm2 دارند. در ساختمان سازی مناسب استفاده در خاموت ها و کمرکش هاس دیوار های برشی هستند.
• AIII (S400): میلگردهای نیمه سختی هستند که عاج های مارپیچی دارند و میزان سختی آنها از نوع 1 و 2 بیشتر است. تنش جاری 4000 kg/cm2 و تنش گسیختگی 6000 kg/cm2 دارند. بعنوان میلگرد اصلی سازه در تیرها و ستون ها استفاده می شود و جوشکاری به هیچ وجه روی آن مجاز نیست.
• AIV: این میلگرد ها با استاندارهای S500 و ُS520 توسط سازمان ملی استاندارد ایران به اجرا گذاشته شده است.عاج دوکی شکل دارد که در دو طرف عاج طولی به صورت چهار نیم مارپیچ به شکل هفت و هشت با زاوایه 35 یا 75 درجه است.

همچنین از نظر طول و قطر انواع مختلفی دارد، اما تنها شش نوع میلگرد رایج وجود دارد: اروپایی (آلیاژ کربن، منگنز، سیلیکون و غیره). فولاد کربن (میلگرد "سیاه" اصلی)؛ گالوانیزه؛ روکش اپوکسی؛ پلیمر تقویت شده با الیاف شیشه (GFRP)؛ و فولاد ضد زنگ انواع مختلف میلگرد هر کدام نقاط قوت و ضعف منحصر به فرد خود را دارند.

میلگرد اروپایی

ارزش میلگرد اروپایی به قدرت آن است. میلگرد اروپایی که عمدتاً از منگنز ساخته شده است، کمترین میزان مقاومت و بیشترین خمش را دارد. با اینکه که کار با آن آسان است، معمولاً برای استفاده در مناطقی که دچار زلزله می شوند و یا برای پروژه هایی که نیاز به یکپارچگی ساختاری قابل توجهی از میلگرد آن دارند، توصیه نمی شود.

 

 

میلگرد کربن فولادی

متداول ترین میلگرد، میلگرد "سیاه" است که در هر نوع و مقیاس پروژه ای، به استثنای چند مورد استفاده می شود. بزرگترین ضعف میلگرد سیاه خوردگی آن است. هنگامی که میلگرد خورده می شود، باعث گسترش ترک خوردگی و شکستن بتن اطراف آن می شود. برای شرایطی که میلگرد ممکن است در معرض رطوبت یا اشباع آب قرار بگیرد، گزینه مناسبی نیست. با این حال، با توجه به نسبت ارزش/استحکام کششی، میلگرد سیاه بهترین میلگرد موجود است.

میلگرد با روکش اپوکسی

میلگرد با روکش اپوکسی، میلگرد مشکی با روکش اپوکسی است. استحکام بافتی یکسانی دارد، اما 70 تا 1700 برابر در برابر خوردگی مقاوم‌ تر است. هرچه آسیب بیشتر به پوشش وارد شود، مقاومت کمتری در برابر خوردگی از خود نشان می دهد.

میلگرد گالوانیزه

میلگرد گالوانیزه تنها چهل برابر بیشتر از میلگرد سیاه در برابر خوردگی مقاوم تر است، اما آسیب رساندن به پوشش  گالوانیزه میلگرد دشوارتر است. از این نظر ارزش بیشتری نسبت به میلگرد با روکش اپوکسی دارد. با این حال، حدود 40٪ گرانتر از میلگرد با روکش اپوکسی است.

پلیمر تقویت شده با الیاف شیشه (GFRP)

GFRP کامپوزیتی است که بسیار به فیبر کربن شباهت دارد. در نتیجه، هنگام استفاده از GFRP مجاز به خم کردن آن نیستید. با این حال، آن را نمی خورد، نقطه. از این نظر، GFRP یک میله تقویت کننده بتن بی نظیر است. در حالی که قیمت آن ده برابر بیشتر از میلگرد با روکش اپوکسی به ازای هر پوند است، بسیار سبک است.

 

 

میلگرد استنلس استیل

میلگرد استنلس استیل گران ترین میلگرد موجود است. همچنین بهترین میلگرد موجود برای اکثر پروژه ها است. با این حال، استفاده از فولاد ضد زنگ در همه شرایط به جز منحصر به فردترین شرایط، اغلب بیش از حد است. میلگرد فولادی ضد زنگ 1500 برابر بیشتر از میلگرد سیاه در برابر خوردگی مقاوم است. نسبت به سایر انواع میلگردها یا میلگردهای مقاوم در برابر خوردگی یا ضد خوردگی مقاومت بیشتری در برابر آسیب دارد و می توان آن را در هنگام استفاده خم کرد.

آزمایشگاه تست میلگرد

میلگرد یکی از اساسی ترین و پرکاربردترین مصالح ساختمانی است که در واقع، پایه و اساس آن را ایجاد می کند، از این رو بررسی و کنترل کیفیت آن در آزمایشگاه میلگرد نیز، از اهمیت بالایی برخوردار است. برای تایید هر میلگرد و اطلاع از اینکه مطابق استانداردها تولید شده است، آزمایش های فراوانی انجام می شود که پارامترهای مختلفی را ارزیابی کند. آزمایش های رایجی که برای سنجش کیفیت در آزمایشگاه میلگرد انجام می شود به دو دسته تقسیم می شوند:

آزمایش های مخرب

این دسته از آزمایش ها تا جایی در آزمایشگاه میلگرد انجام می شود که محصول اولیه خراب شود، به همین دلیل به آن مخرب می گویند. اهمیت این آزمایش ها در بعضی از عملیات های ساختمانی مانند خمکاری، خود را نشان می دهد. عبارتند از:

• کشش
• سختی
• ضربه
• پیچش و خستگی

آزمایش های غیرمخرب

دسته ای از آزمایش های هستند که در حین انجام، هیچ آسیبی به ساختار و بافت در آزمایشگاه میلگرد  ایجاد نمی کنند. این آزمایش ها عبارتند از :

• بازرسی مافوق صوت
• بازرسی با استفاده از اشعه ایکس
• بازرسی با ذرات مغناطیس

 

 

کشش میلگرد

در آزمایشگاه میلگرد از این آزمون برای شناخت ویژگی های مکانیکی-استاتیکی میلگرد استفاده می شود. در واقع میزان مقاومت کششی میلگرد بر اساس استاندارد DIN 1045 آلمان انجام می شود. در این تست، پارامتر هایی مانند قابلیت انعطاف، حد تناسب، حد الاستیسیته، مقاومت در برابر شکنندگی و مقاومت کششی ارزیابی می شود. منظور از مقاومت کششی، ماکسیسمم میزان کششی است که میلگرد بدون تغییر شکل، می تواند تحمل کند. این آزمایش می تواند به صورت هیدرولیکی یا مکانیکی انجام شود.

سختی میلگرد

دو نوع تست برای ارزیابی میزان سختی در آزمایشگاه میلگرد انجام می شود. آزمایش برینل و راکول برای تعیین سختی میلگرد به کار برده می شوند. در آزمایش برینل یک توپ بزرگ و سنگین به فولاد فشار وارد می کند تا در نهایت مشخص شود در چه میزان فشاری، مقاومت خود را از دست داده و تغییر شکل می دهد. آزمایش راکول ساده تر و دقیق تر است، و علاوه بر فولاد، برای تمامی انواع فلزات قابل انجام است.

ضربه

میزان انرژی که یک ماده برای ترک برداشتن صرف می کند، تحت عنوان تست ضربه در آزمایشگاه میلگرد ارزیابی می شود. این انرژی معیاری از قدرت آن ماده است و برای این انجام می شود که بدانیم آن ماده در طبیعت حالت شکننده دارد، یا چکش خوار است. این ازمایش در دماهای مختلف انجام می شود تا تاثیر عوامل مختلف بر ضربه نیز در نظر گرفته شود. نتایج این آزمایش نشان می دهد که آیا میلگرد برای استفاده در شرایط خاص مورد نظر کارفرما مناسب است یا نه.

خستگی و پیچش

از تست پیچش یا خمش یا خستگی برای تعیین رفتار میلگرد تحت فشار در آزمایشگاه میلگرد استفاده می شود. هنگامی که فشار جانبی به میلگرد وارد می شود، ممکن است به جای شکستن، تغییر شکل داده و خم شود و به مرور زمان بشکند. این اتفاق بیشتر در مرحله بتن ریزی رخ می دهد. به همین دلیل، آزمون خستگی میلگرد انجام می شود تا مشخص شود تا چه میزان کشش و تنش را می تواند تحمل کند.

در این شرایط، میلگرد پس از چندین ماه استفاده ابتدا در ذرات تشکیل دهنده دچار لغزش می شوند، در صورت ادامه داشتن تنش ترک های ریزی در آن ایجاد شده و با گذر زمان بزرگتر می شوند و در نهایت باعث شکست میلگرد می شود. نکته مهم این است که آزمون خستگی و خمش باید مطابق استاندارد آزمایش خمش میلگرد به شماره 1-8103 انجام شود. نمونه آزمون خمشی که در آزمایشگاه میلگرد انجام می شود، باید تا زاویه ای بین 160 تا 180 درجه حول فک خمش، متناسب با قطر میلگرد خم شود.

وظیفه مهندس ناظر پروژه که می تواند مجری حقیقی یا حقوقی آن باشد، اطمینان خاطر پیدا کردن از کیفیت میلگرد تهیه شده است. انجام آزمایش کشش در آزمایشگاه میلگرد، الزامی است؛ ولی سایر آزمایش ها بنا بر درخواست و صلاح دید ناظر پروژه انجام می شود. برای انجام این آزمایش ها در آزمایشگاه های مهندسی عمران، باید درخواست کتبی به آزمایشگاه میلگرد داده شود. در نامه درخواست آزمایش میلگرد، اطلاعاتی نظیر شماره قرارداد، مشخصات شرکت تولید کننده میلگرد، میزان میلگرد مصرف شده در پروژه و مشخصات پروژه باید ذکر شود.

میلگرد یا همان آرماتور، فولادی است که برای جبران مقاومت کششی پایین بتن استفاده می شود. شاید به نظر بیاید که بتن‌ها عامل اصلی استحکام در یک سازه باشند، اما این میلگردها هستند که در حین زلزله محافظت جان ما را به دوش می‌کشند. درست است که بتن دارای مقاومت فشاری بسیار بالایی است و برای خرد کردن آن به نیروی فشاری بسیار قدرتمندی نیاز است، اما میلگرد باعث افزایش مقاومت بتن در برابر نیروهای کششی و چرخشی می شود. که در نتیجه از ترک خوردن و شکستن در زمان اعمال نیروهای کششی به بتن جلوگیری خواهد شد.

در ایران قسمت عمده میلگردهای تولیدی که در کارخانه ذوب آهن اصفهان تهیه می شود مطابق با استاندارد روسی است. امروزه استفاده از میلگرد در تمام پروژه‌های ساخت و ساز برای تقویت بتن به یک اصل تبدیل شده است.

انواع میلگرد آجدار 

شکل آج روی میلگردها با هم تفاوت دارد و در ایران، سه مدل میلگرد A2،A3 و A4از محبوب ترین است. بیشترین میلگردی که در صنعت بتن و بتن ریزی کاربرد دارد با مشخصه فولاد معمولی بوده که به شرح ذیل در ایران دسته بندی و تولید و مصرف می‌شوند.

میلگرد  A2 (میلگرد نیمه سخت با آج ساده)

به نسبت میلگردهای A1 ، میلگرد A2 دارای سختی بیش‌تری بوده که بر روی سطح بدنه خود آج‌های یکنواختی مشاهده می‌شود. میلگرد A2 دارای آج‌های یکنواخت و هم ‌جهتی در طول بدنه خود بوده و با نام‌های دیگری همچون میلگرد نیمه ‌ترد و میلگرد آج‌دار مارپیچ نیز شناخته می شود. از میلگرد A2 در صنعت با عنوان نیمه ترد نیز یاد شده و توصیه می شود در صورت امکان از جوشکاری بر روی آن خودداری شود. در نتیجه انجام عملیات جوشکاری بر روی میلگرد A2 در صورت نیاز قابل اجرا است.

 

 

میلگرد  A3(میلگرد سخت با آج پیچیده)

میلگرد A3 به نسبت میلگرد A2 و میلگرد A1 دارای سختی بالاتری بوده وتوانایی شکل پذیری کم‌تری خواهد داشت. بر روی سطح میلگرد A3 آج‌هایی به شکل جناق وجود دارد و به همین دلیل، میلگردهای A3 به میلگرد جناقی نیز معروف است. میلگرد A3 مناسب عملیات سیویل صنعتی و ساختمانی بوده و به دلیل خشک بودن به هیچ عنوان برای آهنگری و تغییر شکل هایی که با زوایای تند هستند مناسب نبوده و به همین دلیل عملیات جوشکاری بر روی آن توصیه نمی شود.

میلگرد  A4(میلگرد سخت با آج پیچیده)

سخت‌ترین نوع میلگرد میلگرد‌های A4 بوده که با نام میلگرد مرکب نیز از آن یاد می شود. بر روی سطح میلگرد A4 آج‌هایی با شکل جناقی وجود دارد، با این تفاوت که این آج‌ها از دو طرف میلگرد برعکس یکدیگر بوده و همین ویژگی باعث افزایش چسپندگی میلگرد به بتن خواهد شد. آج‌ها در این نوع مانند میلگرد A3 بوده، البته با این تفاوت که در خلاف جهت یکدیگر قرار گرفته‌اند. میلگرد A4 بسیار سخت بوده و به نسبت چند نوع پایین تر از خود، قیمت بالاتری دارند. 

میلگرد ترانس 

میلگرد ترانس در تراشکاری، کارهای صنعتی و همچنین تولیدی مورد استفاده قرار می گیرد و زمانی که میله های آهنی و فولادی طی فرآیندی صیقل داده شوند ساخته خواهد شد. قیمت میلگرد ترانس به دلیل ویژگی های قابل توجهی همچون مقاومت بالا کششی، ظاهری زیبا، کیفیت بالا و سطح صاف و صیقلی نسبتا بالا است. میلگرد ترانس بیشتر در مکان هایی که جلوه کار اهمیت زیادی داشته استفاده می شود و ویژگی هایی که به آن اشاره کردیم باعث شده میلگرد ترانس دارای کاربردهای ویژه‌ای باشد. 

 

 

کوپلر میلگرد 

کوپر میگرد یکی از انواع خم میگرد می باشد که تست آن در آزمایشگاه میلگرد انجام می گردد. کوپلر میلگرد در واقع نوعی اتصال مکانیکی است که قابل استفاده در همه جهت و همه نوع خم‌ میلگرد است، کوپلر میلگرد برای وصله کردن میلگردها در هنگام آرماتوربندی مورد استفاده است. کوپلر میلگرد با ایجاد اتصال مکانیکی برای میلگردها در ساخت انواع سازه ‌های بتنی کاربرد داشته و از سنگین شدن میلگرد بندی جلوگیری خواهد کرد. به تناسب هر کاربردی که مد نظر داشته باشید، شکل ظاهری وصله کوپلر متفاوت خواهد بود اما به هر صورتی که باشد درون آن تو خالی است.

 

 

مشخصات میلگرد بدون آج

به طور کلی میلگردی را که دارای هیچ آج و زاویه ای نباشد میلگرد ساده می گویند که به شکل گسترده ای در پروژه های ساختمانی مورد استقبال قرار می گیرد. میلگرد A1 یکی از انواع میلگرد بدون آج بوده و قیمت این میلگرد در بازار نسبتا بالا است.

میلگرد  A1 (میلگرد نرم بدون آج)

میلگرد  A1 ساخته شده از درصد کمی کربن است و به همین علت، قابلیت انعطاف و شکل پذیری بالایی داشته که در صنعت نیز این نوع میلگرد A1، میلگرد نرم نیز گفته می‌شود. میلگرد A1 هیچ گونه آجی بر روی سطح خود نداشته و در خم‌کاری و بازخم مورد استفاده قرار می گیرد. میلگرد A1 برای آهنگری، تغییر شکل و انجام عملیات جوشکاری مناسب بوده و به-عنوان یک میلگرد داکتیل نیز از آن یاد می شود

جدول سایز میلگرد

با توجه به کاربردهای متفاوتی که هر میلگرد در سازه های مختلف خواهد داشت، سایزهای متفاوتی نیز از این محصول در بازار موجود است تا به تناسب هر بخش از ساخت و ساز، مورد استفاده قرار گیرد.

 

انواع خم میلگرد

بی شک میلگردها، مقاومت سازه در برابر نیروهای مختلف کششی و فشاری بر روی دوش میلگردها خواهد بود و از همین رو نقش مهمی را ایفا می کنند. باتوجه به متفاوت بودن شکل ظاهری و یا کارایی سازه های بتنی، خم میلگرد و میلگرد بندی نیز به تناسب آن متفاوت خواهد بود. که این کار با خم کردن میلگرد و ساختن شکل دلخواه امکان پذیر خواهد بود.

مشخصات انواع خم میلگرد

• میلگرد خاموت
• میلگرد سنجاقک
• میلگرد خرک

مشخصات میلگرد خاموت

درجهت جلوگیری از بیرون زدگی مقاطع طولی بر اثر کمانش از خاموت استفاده می‌کنند؛ استفاده از خاموت در بالا بردن تحمل نیروهای برشی و همچنین جلوگیری از افزایش ترک در ستون‌ها بسیار پرکاربرد است. خاموت‌ها به ۲ شکل تنگ باز و تنگ بسته مورد استفاده قرار گرفته که نوع خاموت تنگ باز دارای 3 حالت است:

• تک شاخه (یا قلاب)

• دو شاخه (یا رکابی)

• چند شاخه
   

مشخصات میلگرد سنجاقک

میلگرد سنجاقک میلگردهایی باریک و ریز بوده که از دو طرف میلگرد خم‌شده و و کاربرد آن برای بالابردن مقاومت در برابر نیروهای برشی است و قرارگیری در ستون‌ها است. میلگرد سنجاقک به دو شکل دوبل و عمود برهم قرار می‌گیرند و استفاده از این میلگرد در خاموت، سبب افزایش نیروی برشی آن خواهد شد.
میلگرد سنجاقک از نوع عرضی بوده و چندین نام دیگر نیز دارد:

1. قلاب دوخت
2. سنجاقکی
3. دوخت ستون

مشخصات میلگرد خرک

از دیگر شکل‌هایی که با خم کردن میلگرد ایجاد می شود خرک نام دارد که میلگردهای پایه‌داری هستند و درجهت بستن آرماتورهای فوقانی در داخل فونداسیون‌ها مورد استفاده قرار می گیرند. از میلگرد خرک برای بتن‌ریزی در کف سازه‌ها و فونداسیون، به شکل دو شبکه متوالی افقی در داخل قالب استفاده خواهد شد.

قیمت میلگرد بدون آج

قیمت آهن میلگرد یکی از مهم‌ترین عوامل در ساختمان‌سازی و قیمت تمام شده سازه‌ها است. موارد زیادی همچون میزان تقاضای میلگرد بدون آج یا دیگر انواع آن، قیمت پایه آهن و فولاد، هزینه های حمل و نقل، مسائل سیاسی، اقتصادی و بین المللی نیز بر نرخ میلگرد موثر خواهد بود. به طور کلی بهترین راه برای اطلاع از قیمت آهن میلگرد به شکل لحظه ای استعلام قیمت از مراکز فروش آن است. از آنجایی که بیشترین حجم مصرف این محصول در صنایع ساختمان سازی در نتیجه بهبود بازار مسکن و یا رکود آن نیز در تعیین قیمت میلگرد موثر خواهد بود. 

سخن پایانی

در این مقاله هلدینگ پرآو می خواستیم به این موضوع برسیم که میلگرد محصول فولادی بسیار پرکاربردی در صنعت ساخت و ساز بوده و برای ایجاد مقاومت کششی مناسبی در ساختمان، استفاده از میلگردها اجتناب ناپذیر است. استحکام بتن در کنار میلگرد به حد مطلوب خود می رسد و قابل اطمینان و ایمن خواهد شد. رایج‌ترین نوع میلگرد که در کشور ما مورد استفاده قرار می‌گیرد از نوع فولاد کربن بوده و به دلیل مقاومت کم‌ در برابر زنگ‌زدگی است توصیه می شود در مکان‌هایی با رطوبت بالا استفاده نشوند. میلگردها در ضخامت‌های بسیار متنوعی ساخته می‌شوند که برای مصارف گوناگون متفاوت خواهند بود. در کشور ما میلگردهایی با ضخامت 8 تا 50 میلی متری پر کاربردتر هستند، اما به این معنا نیست که تنها همین اندازه ها تولید می شوند.