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.