می‌دانیم که امروزه فولاد نقش مهمی در زندگی انسان‌ها، پیشرفت جوامع و مدرن‌سازی کشورها دارد. در واقع بخش زیادی از امنیت سازه‌های خودمان را بر دوش این مقاطع فولادی می‌گذاریم. بنابراین، اطمینان پیدا کردن از کیفیت بالا یا استاندارد آنها کاملاً ضروری است. به عنوان مثال، در صورت استفاده از میلگردهای معیوب، تقلبی یا بی‌کیفیت، در واقع کل سازه در معرض خطر قرار خواهد گرفت. روشهای مختلفی برای تشخیص کیفیت میلگرد وجود دارد. برخی ساده بوده و انجام برخی هم احتیاج به دستگاه‌ها و تجهیزات آزمایشگاهی دارد. در این مقاله سعی داریم برخی از این روش‌ها را بررسی کرده و با آنها آشنایی بیشتری پیدا کنیم.
معیارهای تشخیص میلگرد باکیفیت
پیش از شروع سنجش و بررسی کیفیت میلگرد، باید بدانیم این بررسی را باید بر اساس چه معیارهایی انجام دهیم؟ معیارهای تشخیص ما شامل چه مواردی می‌شود؟ یک میلگرد با کیفیت چه ویژگی‌هایی دارد؟ در مقاله‌ی «میلگرد چیست» به تفصیل به همین موضوع پرداختیم، ولی در این بخش هم سعی می‌کنیم به‌صورت بسیار خلاصه همین موارد را مرور کنیم.
میلگردهای انتخابی ما باید اندازه و وزن استاندارد و مطابق با نیازهای ما داشته باشند. وزن کم و غیرمعمول به معنای ضعف و ایراد در ساختار و سایر ویژگی‌ها خواهد بود.
دومین نکات استحکام کششی است که قابلیت کشیده شدن یک جسم را نشان می‌دهد. باید توجه داشته باشید که زیادشدن اندازه قطر میلگرد موجب دو برابر شدن استحکام آن نخواهد شد. گفتنی است که درجه میلگرد شما مقاومت و در نتیجه کیفیت آن را نیز تعیین خواهد کرد.
حداکثر فشاری است که یک جسم می‌تواند پیش از اینکه برای دچار یک تغییر شکل همیشگی و دائم شود، تحمل کند. بنابراین اگر مقداری به فولاد وارد کنیم و به نقطه تسلیم نرسد، بعد از قطع کردن فشار دوباره به حالت اول خود باز می‌گردد.
چهارمین نکته در مورد بررسی کیفیت میلگردها مربوط به گرید (Grade) می‌شود. به‌صورت کلی، این محصولات از نظر نمره یا گرید به چهار دسته A1، A2، A3 و A4 تقسیم‌بندی می‌شوند. میتوان گفت که این دسته‌بندی‌ها بر اساس مواد اولیه به کار رفته در ساخت این میلهها، دمای ساخت، قطر و نوع آج میلهها انجام می‌شود.
پنجمین نکته مهم برای انتخاب میلگرد با کیفیت مربوط به درصد زیاد شدن طول است، البته تا زمانی است که یک میلگرد شکسته شود. برای درک بهتر، قابلیت کش‌آمدن تکه لاستیک یا پلاستیک، پیش از پاره شدن آن را تصور کنید.
سنجش کیفیت میلگرد با بررسی علائم حک شده روی آن
یکی از ابتدایی‌ترین روش‌هایی که برای تشخیص کیفیت میلگرد مورد استفاده قرار می‌گیرد بررسی پلاک‌ها، لیبل‌ها، علائم و اختصارات روی میلگرد است. این لیبل‌ها به‌نوعی هویت کالا را مشخص می‌کنند. این نوشته‌ها اصولاً شامل توضیحاتی در مورد نوع و ساختار میلگرد، نوع شمش به‌کاررفته، شماره بسته، سایز ضخامت و طول میلگرد، وزن و همین‌طور تاریخ تولید و آدرس و مشخصات کارخانه می‌شوند. با این حال، این علائم توسط خود تولیدکنندگان و کارخانه‌ها درج می‌شوند و شما باید به آنها اعتماد کنید. ولی روشهای دقیق‌تر و بهتری هم برای سنجش کیفیت این مقاطع فولادی وجود دارند که در بخش‌های بعدی آنها را بررسی می‌کنیم.
بررسی و تشخیص اصل بودن میلگرد با محاسبه وزن و رنگ
روش بعدی که برای تشخیص کیفیت میلگرد استفاده می‌شود، محاسبه وزن آن است. هر میلگردی وزن تقریبی خاص و قابل محاسبه‌ای را دارد. به صورت کلی، شرکت‌های بزرگ و تولیدکننده محصولات فولادی و میلگرد از جدول اشتال برای کنترل وزن استفاده می‌کنند. بنابراین، وزن آنها باید به‌صورت تقریبی قابل محاسبه و یکسان باشد. در چنین شرایطی، وقتی شما بر فرض یک شاخه میلگرد سایز ۱۶ را وزن کرده و وزن آن تفاوت چشمگیری با استاندارد مورد نظر داشت، میتوان این حدس را زد که میلگرد کیفیت مناسبی نداشته یا حتی اینکه تقلبی باشد. باید توجه داشته باشید وزن کمتر به معنای استحکام و مقاومت کمتر بوده و استفاده از چنین میله‌هایی می‌تواند ریسک و خطراتی را به همراه داشته باشد. جدول اشتال میلگرد یک جدول است که ویژگی‌های فنی و ابعاد میلگردهای فولادی را نشان می‌دهد. این جدول شامل اطلاعاتی مانند قطر، وزن، مقاومت کششی، مقاومت خمشی و ضریب انعطاف‌پذیری میلگردها است. جدول اشتال میلگرد برای طراحان، مهندسان، پیمانکاران و تولیدکنندگان فولاد مفید است چون به آنها کمک می‌کند که نوع مناسب این قواره‌های فولادی را برای پروژه‌های خود انتخاب کنند.
در کل، اندازه معمول قطر میلگرد برای تحمل حداقل بار شش میلی‌متر و هشت میلی‌متر و همچنین ده میلی‌متر است. باد در نظر داشته باشید که برای ستون‌ها و دیوارها اندازه توصیه‌شده هشت میلی‌متر یا بیشتر است. در پایه‌های ساختمان اکثراً میلگردهای با قطر ده میلی‌متر یا بیشتر نیاز خواهند داشت. باید توجه داشت که هر چه سازه بزرگ‌تر باشد بایستی میلگردها ضخیم‌تر باشند.
مسئله بعدی که تاثیر زیادی روی تشخیص کیفیت میلگرد دارد، رنگ آن است. اما این بدان معنی نیست که نمونه‌های رنگی لزوماً معیوب یا تقلبی هستند. گاهی اوقات این میلهها در خود کارخانه رنگ شده و به همین شکل عرضه می‌شوند. البته، نمونه‌های روکش‌دار یا ضد زنگ خورده هم وجود دارند که طبعاً رنگی متفاوت خواهند داشت.
بررسی زنگ‌زدگی میلگرد
زنگ زدگی میلگرد شاید مشکلی ساده به‌نظر برسد، ولی می‌تواند عوارض جدی برای سازه‌ها به‌همراه داشته باشد. برخی از عوارض زنگ زدگی میلگرد عبارتند از:
- کاهش مقاومت و استحکام میلگرد در برابر بارهای خمشی و کششی
- تغییر شکل و ابعاد میلگرد و اختلال در تناسب آن با بتن
- تولید حجم بیشتر از آهن زنگین که موجب فشار و ترک خوردگی بتن می‌شود
- افزایش خوردگی و تخریب سایر قطعات فلزی در نزدیکی میلگرد
- کاهش طول عمر و دوام سازه‌ها و افزایش هزینه‌های تعمیر و نگهداری
بنابراین، در زمان تست و بررسی این قواره‌های فولادی، باید توجه ویژه‌ای به این موضوع داشت. البته، زنگ‌زدگی همیشه باعث غیرقابل استفاده شدن میلگرد نمی‌شود. اگر میلهها پوست پوست نشده و زنگ به اعماق آنها نفوذ نکرده باشد، همچنان قابل استفاده هستند. ولی اگر زنگ سطحی بوده و قابل رفع شدن است، پس از بررسی سایر مشخصه‌های میلگرد و انجام برخی آزمایش‌ها، میتوان آنها را در بتن استفاده کرد.
توجه داشته باشید، در صورت استفاده صحیح از میلگرد، احتمال زنگ زدن آن در بتن پایین است. اما چرا میلگرد داخل بتن زنگ نمی‌زند؟ در شرایطی که تنها فلز موجود در بتن میلگرد باشد، واکنش شیمیایی بین میلگرد و اکسیژن هوا رخ نمی‌دهد. این واکنش، برای تشکیل زنگ ضروری است. در بتن خشک (رطوبت نسبی کمتر از ۶۰ درصد)، اکسیژن کافی برای تشکیل زنگ وجود ندارد. بنابراین، میلگرد داخل بتن زنگ نمی‌زند. رطوبت نسبی بین ۷۰ تا ۸۰ درصد، مناسب‌ترین شرایط برای خوردگی میلگرد است. در این شرایط، اکسیژن کافی برای تشکیل زنگ وجود دارد و رطوبت نیز کافی است تا واکنش شیمیایی به‌طور مداوم ادامه یابد. در رطوبت نسبی بالاتر از ۸۰ درصد، پخش اکسیژن در بتن کاهش می‌یابد. در نتیجه، احتمال زنگ زدگی میلگرد کاهش می‌یابد.
بررسی گواهی کنترل کیفیت میلگرد ها
بررسی گواهی‌های کنترل کیفتی راهکار دیگری است که به‌طورکلی استانداردتر بوده و توسط بسیاری از متخصصین و حتی سازمان نظام‌مهندسی پیشنهاد می‌شود. این گواهی بخش‌های مختلفی دارد و باید توسط فروشنده به شما ارائه شود. چند بخش مهم در گواهی کنترل کیفیت میلگرد وجود دارد:
مشخصات گواهینامه که شامل شماره، نام، طول محصول و همین‌طور استانداردهای به کار گرفته، خواص فیزیکی و مکانیکی می‌شود.
خواص فیزیکی، که در این حوزه اصولاً سه فاکتور ازدیاد، کشش نهایی و استحکام تسلیم معمولاً مورد نظر هستند و با بررسی آنها می‌توانید کیفیت میلگرد را تشخیص دهید.
بررسی استانداردهای کیفی
همان‌طور که گفتیم، ارزیابی کیفیت میلگرد پیش از خرید الزامی و بسیار ضروری است. تنها از این طریق است که می‌توانیم متوجه شویم آیا میلگرد موردنظر و نیاز شما با پروژه مطابقت دارد یا خیر. روشهای مختلفی برای این ارزیابی معرفی کردیم، ولی شاید یکی از ساده‌ترین آنها، اعتماد به استانداردهای کیفی است. تولیدکنندگان میلگرد عموماً استانداردهای خاصی را رعایت می‌کنند. بنابراین، یکی از راه‌های ارزیابی و سنجش کیفیت پیش رو این است که از نام تولیدکننده اطمینان پیدا کرده و سپس استانداردهای تولید آنها را بررسی کنید. این استانداردها الزامات مربوط به ترکیبات، استقامت، مقاومت در برابر خوردگی، نفوذپذیری مغناطیسی، پرداخت سطح، آزمون‌های خوردگی و حتی کیفیت یک میلگرد را مشخص خواهند کرد. در مجموع، استفاده از این استانداردها به شما در انتخاب میلگرد مناسب کمک بسزایی خواهد کرد. میزان رعایت این استانداردها یکی از مواردی است که در قیمت امروز میلگرد هرکدام از کارخانه‌ها و تولیدکنندگان تاثیر دارد. محصولات کارخانه‌هایی که استانداردهای بالاتر و باکیفیت‌تری را رعایت می‌کنند عموماً مقداری گران‌تر است. با این حال، در میان استانداردهای موجود در صنعت میلگرد، میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- استاندارد میلگرد ایران به شماره ISIRI 3132
- انجمن تست مواد آمریکا ASTM
- موسسه استانداردهای بریتانیا (BSI BS4449)
- سازمان بین‌المللی استاندارد (ISO 6935)
- آیین‌نامه ACI(318-14)
- استاندارد ملی روسیه (GOST 5781)
- استانداردهای صنعتی ژاپن (JIS G3112)
- موسسه استانداردهای آلمان (DIN 488)
- استاندارد ایالات متحده (ANSI/AWS D1/4)
آزمایش میلگرد و اهمیت آن
در بخش‌های قبل روشهای مختلفی را برای بررسی کیفیت میلگرد معرفی کردیم. اگرچه این روش‌ها تا حدی مفید هستند، ولی اطلاعات دقیق و کاملاً قابل اعتمادی در اختیار شما قرار نمی‌دهند. بهترین روش برای سنجش کیفیت این مقاطع فولادی، استفاده از آزمایش‌های میلگرد است. این آزمایش‌ها با استفاده از تجهیزات و دستگاه‌های مرتبط انجام می‌شوند و به شاخصه‌های مهم و اصلی یک میلگرد با کیفیت را به صورت علمی و دقیق اندازه‌گیری می‌کنند. در واقع، با انجام این آزمایش‌ها می‌توانیم در مورد ویژگی‌های مکانیکی و کیفیت محصولات مورد نظر اطمینان خاطر کامل را پیدا کنیم. در مقاله‌ای جداگانه به این موضوع پرداخته‌ایم که آزمایش میلگرد چیست چه اهمیت و کاربردی دارد، با این حال، در اینجا به صورت تیتروار آزمایش‌های مختلفی که میتوان انجام داد را نام می‌بریم:
- آزمایش کشش میلگرد
- آزمایش خمش سرد
- آزمایش‌های مخرب و غیرمخرب
- آزمایش خستگی میلگرد
- آزمایش جوش‌پذیری میلگرد
- آزمایش زنگ‌زدگی فولاد
- تست ضربه و تست تنشر
منظور از تست کشش میلگرد چیست؟ چه تأثیری روی کنترل کیفیت میلگرد دارد؟
تست کشش یکی دیگر از روشهای کنترل کیفیت میلگرد است که سعی در سنجش استحکام کششی آنها را دارد. این آزمایش باید به صورت کنترل شده و با استفاده از دستگاه‌های مخصوص انجام شود. این دستگاه دارای دو بخش است که یکی از آنها ثابت و دیگری متحرک است. برای آزمایش نیز اصولاً از تکه‌های کوچک میلگرد استفاده شده و آنها را به بخش‌های متحرک و ثابت دستگاه متصل می‌کنیم. با شروع پروسه آزمایش، این بخش‌ها شروع به کشیدن میلگرد کرده و نیروی وارد شده را محاسبه می‌کنند. البته، بسته به نوع دستگاه، طبعاً نحوه محاسبه و فناوری به کار رفته در آن متفاوت خواهد بود. گاهی اوقات این کشش و فشار آن‌قدر ادامه پیدا می‌کند تا مقطع فولادی به نقطه شکست رسیده و دچار از هم گسیختگی شود. در مجموع، تست کشش روشی بسیار کارآمد و عالی برای سنجش کیفیت میلگرد است، چراکه فارغ از رنگ، سایز، وزن و … ما از این میلهها انتظار استحکام و کشش خاصی را داریم و حتماً باید بتواند آن را ارائه کند.
جمع‌بندی
میتوان گفت که میلگردها یکی از مهم‌ترین اجزائی هستند که در ساختمان‌ها و دیگر سازه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. علیرغم استحکام بالای بتن، در بعضی موارد مانند شرایط تنش یا فشار دچار، بتن‌ها ضعف فراوانی دارند. این در حالی است که میلگرد که دارای ویژگی‌های مناسبی در این زمینه‌ها هستند. به همین دلیل درون بتن داده می‌شوند تا این ضعف بتن را پوشش دهند. به همین خاطر، کیفیت بالای آنها و اطمینان پیدا کردن از این کیفیت بالا اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. اگر یکی از این مقاطع فولادی قادر نباشد تا وزن و بار ادعا شده را تحمل کند، کل سازه در معرض ریسک قرار می‌گیرد. بنابراین، تست‌های سنجش کیفیت میلگرد مورد استفاده قرار می‌گیرند. با انجام دادن این تست مشخص خواهد شد که میلگرد تا چه نیرویی را بدون کشیده شدن و از هم گسستگی می‌تواند تحمل کند. در همین راستا، در این مقاله سعی کردیم انواع روشهای سنجش کیفیت این قواره‌های فولادی را بررسی کرده و با آنها آشنایی بیشتری پیدا کنیم.
