آشنایی با تست کشش میلگرد و تفسیر نتایج آن

تمامی محصولاتی که در صنعت عمران و ساخت و ساز  به کار گرفته می‌شوند باید از استانداردهای رسمی ملی و بین‌المللی تبعیت کنند. در غیر این صورت ایمنی سازه به خطر می‌افتد. به همین خاطر چالش اصلی تولیدکنندگان مقاطع فولادی از جمله میلگرد، بررسی کیفیت محصول تولید شده است. آزمون‌های مختلفی برای بررسی خواص مکانیکی و رفتار میلگرد طراحی شده که تست کشش میلگرد یکی از مهمترین آن‌ها به شمار می‌رود.

میلگردهای فولادی در انواع ساده و آج‌دار و در قطرهای مختلفی تولید می‌شوند. شما می‌توانید با مراجعه به سایت آهن اسپات قیمت به‌روز میلگرد در ابعاد متنوع را مشاهده کنید. به علاوه امکان بررسی دیگر آهن آلات و محصولاتی مانند انواع لوله‌ PVC تولید شده توسط شرکت‌های مختلف بر روی این سایت وجود دارد.

آزمون‌های بررسی کیفیت میلگرد

میلگرد هم مانند دیگر مقاطع فولادی باید خواص مکانیکی مطلوبی داشته باشد تا بتوان از آن در صنایع مختلف بهره گرفت. منظور از خواص مکانیکی، پارامترهای مختلفی از جمله تنش تسلیم، میزان تغییر شکل پلاستیک، میزان تغییر شکل الاستیک، رفتارهای خزشی، رفتارهای خستگی، استحکام کششی نهایی و غیره است. شاید پرسشی که پیش آمده این باشد که این حد مطلوب در خواص مکانیکی در سازه را چگونه می‌توان تعیین کرد.

در سال‌های اخیر استانداردهای بین‌المللی، استاندارهای ملی و سازمانی مختلفی تدوین شدند که به تناسب نوع مقطع، کاربرد آن و جنس آن برای هر یک از خواص تعریف دقیقی ارائه داده است. برای سنجش خواص مکانیکی هر محصول فولادی مانند میلگرد که تولید می‌شود، آزمون‌های مکانیکی مخرب و غیر مخرب هم طراحی شده تا بتوان آن را با نمونه استاندارد مقایسه کرد.

آزمون مخرب چیست؟

برای به دست آوردن مقاومت کششی میلگرد از روش‌های گوناگونی استفاده می‌شود. در برخی از این روش‌ها، آزمایش آن قدر ادامه پیدا می‌کند که میلگرد در یک نقطه از هم گسسته خواهد شد. به این گونه روش‌های تست کشش میلگرد، آزمون مخرب گفته می‌شود. مواردی از جمله آزمون‌های سختی، پیچش، خمش و کشش در این دسته قرار می‌گیرند. طور معمول، برای سنجش مقاومت کششی میلگرد از آزمون‌های مخرب استفاده می‌شود.

سه آزمون مخرب مهم برای بررسی خواص مکانیکی که باید همه میلگردهای عرضه شده در بازار پاس کنند، عبارت‌اند از:

1. تست کشش میلگرد

آزمون کشش میلگرد با هدف بررسی الاستیسیته، انعطاف پذیری، استحکام، نقطه تسلیم و نقطه شکست با استفاده از دستگاه کشش انجام می‌شود.

2. تست خستگی میلگرد

برای بررسی عمر خستگی در بازه زمانی کوتاه‌تر سه روش میله چرخان، آزمایش با میله ارتعاشی و آزمایش خستگی تحت کشش فشار طراحی شده است.

3. تست خمش میلگرد

برای بررسی تنش‌های حاصل از خمش از آزمونی تحت دمای اتاق برای میلگرد پیرسخت شده استفاده می‌شود.

آزمون غیر مخرب چیست؟

گاهی اوقات در آزمون‌های مربوط به سنجش مقاومت میلگرد، نیاز به آسیب رسیدن میلگرد وجود ندارد. به این دسته آزمایش‌ها، آزمون غیر مخرب گفته می‌شود. این آزمون‌ها در اکثر موارد با استفاده از برخی اشعه‌ها، مغناطیس یا حتی امواج مختلف مانند امواج صوتی انجام می‌شوند. در نتیجه بدون ایجاد هر گونه آسیب، مقاومت میلگرد با بررسی ذرات سازنده آن محاسبه می‌شود.

علت اهمیت مقاومت کششی میلگرد

همان طور که می‌دانید، با وجود کاربردهای بسیار متنوع میلگرد اما عمده مصرف آن در بتن و برای افزایش استحکام آن می‌باشد. البته بتن خود یکی از مستحکم‌ترین مصالحی است که قدرت حمل بار و تحمل وزن بی‌نظیری دارد. به همبن دلیل، هم اکنون در سراسر دنیا برای ساخت سازه‌های گوناگون در اولویت است. اما با وجود این، ضعف‌هایی هم دارد که استفاده از میلگرد به منظور پوشش دادن این ضعف‌ها انجام می‌گیرد.

برای مثال بتن در برابر تنش‌ها و فشار ناگهانی مقاومت زیادی ندارد و امکان شکستن یا ترک خوردن آن در این گونه موارد بسیار بالا است. در صورتی که میلگرد در برابر این عوامل مقاومت خوبی داشته و می‌تواند با قرار گرفتن در بتن، ایمنی و مقاومت کل سازه را افزایش دهد. با توجه به این موضوع، مقاومت کششی میلگرد مورد استفاده هم بسیار با اهمیت است. به همین دلیل، از تست کشش میلگرد برای مشخص نمودن میزان مقاومت کششی آن استفاده می‌شود. برای افزایش مقاومت بتن با استفاده از میلگرد کلاف از آرماتوربندی استفاده می‌کنیم.

تست کشش میلگرد چیست؟

تست کشش میلگرد یک آزمون مکانیکی از نوع مخرب است که در طی آن یک نمونه میلگرد را درون دستگاه کشش قرار تحت بارگذاری قرار می‌دهند. هدف از انجام این تست بررسی خواص مکانیکی تحت تنش‌های کششی تا نقطه گسیختگی است. در پایان آزمایش داده‌ها را باید بر اساس استانداردهای مرجع تطابق داد تا سطح کیفی میلگرد تعیین شود.

دستگاه تست کشش میلگرد و روش انجام آزمایش

دستگاه تست کشش میلگرد متشکل از یک فک ثابت و یک فک متحرک است که نمونه استاندارد در میان آن قرار می‌گیرد. داده‌هایی مانند نیروی کشش و کرنش مهندسی به صورت تکی و یا نموداری از دستگاه به رایانه منتقل می‌شوند به طور کلی قطعه‌های میلگردی که برای تست آماده سازی می‌شوند باید طولشان 5 تا 10 برابر قطر میلگرد انتخابی باشد.

در کنار نام این دستگاه‌ها اعدادی ذکر می‌شود که نشان‌دهنده ظرفیت باری است که می‌تواند اعمال کند. انتخاب دستگاه مورد نظر برای انجام آزمایش کشش میلگرد بستگی به قطر و نوع میلگرد دارد. به طور مثال برای بررسی خواص میلگرد تا قطر 32 میلیمتر دستگاه کشش آرماتور 60 تنی هیدرولیک استفاده می‌شود. همچنین فک این دستگاه‌ها برای میلگردهایی که آج‌دار هستند به شکلی طراحی شه که نمونه در حین کشش از جای خود نلغزد.

پس از قرار دادن نمونه در میان فک‌ها بارگذاری اعمال می‎شود. هم زمان با ازدیاد طول نمونه نیرو کششی هم افزایش می‌یابد. این افزایش نیرو تا نقطه گسیختگی و شکست ادامه خواهد داشت. در طی این آزمایش تنش‌های کششی تک محوره به نمونه وارد می‌شود که سبب ایجاد ترک‌هایی ریز خواهد شد. در ادامه این ترک‌ها رشد خواهند کرد و در نهایت در نقطه‌ای گلویی می‌شود. پس از آن روند استحکام نمونه کاهش یافته و در آخر می‌شکند.

از این آزمون برای تست میلگرد به صورت جوش داده شده و تست میلگرد در شرایط کوپلینگ هم می‌توان استفاده کرد. تنها نکته مهم در هنگام اجرای این آزمون این است که اعمال بار می‌تواند تغییرات ناگهانی مانند شکست در منطقه جوش و سطح تماس آن ایجاد کند. همین شوک ناگهانی سبب بروز خطا خواهد شد که در هنگام انجام محاسبات نهایی باید به آن توجه داشت. بهترین راهکار تکرار چند بره آزمایش کشش میلگرد برای حالت کوپلینگ است.

تست کشش میلگرد کاشته شده

تست کشش میلگرد کاشته شده فرایندی متفاوت و آسان‌تری نسبت به تست کشش میلگرد دارد. همچنین کار کردن با دستگاه تست کشش میلگرد کاشته شده بسیار ساده‌تر از دستگاه تست کشش معمولی است. از این تست به منظور بررسی کیفیت اتصال بتن و میلگرد به یکدیگر و اندازه‌گیری استحکام تا گسیختگی استفاده می‌شود.

دستگاه تست کشش میلگرد کاشته شده دارای یک فک نگهدارنده است که میلگرد درون آن قرار می‌گیرد. سپس یک اهرم تلمبه مانند هیدرولیک نیرو کششی از نقطه صفر تا حد تعیین شده به میلگرد وارد می‌کند. زمانی که شکست یا حرکت رو به بیرون میلگرد رخ دهد، نشانگر نیرو به عدد صفر خواهد رسید. با در اختیار داشتن نیروی حداکثری می‌توان میزان تنش را هم محاسبه کرد.

استاندارد تست کشش میلگرد

همان گونه که اشاره کردیم، تست کشش میلگرد در کشورهای مختلف تحت استانداردهای گوناگونی انجام می‌گیرد که البته این استانداردها با توجه به محیط آن کشورها تعیین می‌شود. برای مثال در کشورهای اروپایی که بروز حوادثی مانند زلزله کم‌تر رخ می‌دهد، نیاز به استفاده از میلگردهایی با مقامت کششی کم‌تر است. اما در کشوری مانند ژاپن که امکان ایجاد زمین لرزه بسیار زیاد است، نیاز به استفاده از میلگردهایی با مقاومت کششی بالا وجود دارد.

به همین دلیل، استانداردهای گوناگونی مانند DIN آلمان، ASTM و استاندارهای ملی کشورهای مختلف بر تست کشش میلگرد در کشورهای گوناگون کنترل دارند. اما به طور کلی برخی استانداردها مانند ASTM در همه کشورها در کنار استاندارد خودشان قابل پذیرش بوده و به عبارتی بین المللی است. هم چنین گاهی مواقع نیز از استانداردهای ISO برای تست کششی انواع میلگرد استفاده می‌شود که در این جا تعدادی از مهم‌ترین آن‌ها را برای شما آورده‌ایم. خواص مکانیکی میلگرد آناهیتا گیلان شامل موارد فوق است: 1. تنش تسلیم 2. استحکام کششی 3. درصد افزایش طول میلگرد در آزمون کشش فولاد

نتایج حاصل از تست کشش میلگرد

تست میلگرد یکی از مهمترین مراحلی است که تولیدکننده پیش از ارائه محصول به بازار باید آن را انجام دهد. در این میان آزمایش کشش میلگرد اهمیت بیشتری دارد. چرا که بسیاری از خواص مکانیکی و حتی رفتارهای شکست یک میلگرد فولادی در گرو بررسی پارامترهای مکانیکی است که در آزمایش کشش میلگرد به دست می‌آیند. نتایج حاصل از کشش میلگرد شامل:

• تعیین نقطه تسلیم
• تعیین تنش تسلیم
• شروع منطقه تغییر شکل پلاستیک
• میزان تغییر شکل
• تعیین نقطه گلویی شدن
• بررسی مدول یانگ
• تعیین استحکام نهایی
• محاسبه درصد بازگشت فنری

تمامی این پارامترها را برای انواع میلگردهای سده، مارپیچی و جناغی می‌توان اجرا کرد. در نهایت با استفاده از یک نرم‌افزار هوشمند رایانه‌ای تمامی داده‌ها مورد بررسی دقیقتر قرار خواهند گرفت و برای تحلیل آماده می‎‌شوند. این نرم‌افزار بستگی به دستگاه انتخابی دارد. به طور کلی مشخصات فنی آن می‌تواند شامل موارد زیر باشد:

1. پشتیبانی نرم‌افزار از Test Manager برای ثبت و ذخیره داده، انجام محاسبات و چاپ نتایج
2. امکان کالیبراسیون
3. بازسازی نیرو بارگذاری به صورت غیر خطی
4. امکان اعمال استاندارد جدید
5. امکان تغییر در داده‌های ذخیره شده
6. رسم منحنی برحسب زمان
7. رسم منحنی برحسب کرنش و تغییر طول

تفسیر نتایج تست کشش میلگرد

بررسی تست کشش میلگرد را بر اساس استانداردها مختلفی می‌توان انجام داد. به تناسب استاندارد انتخابی اعداد به دست آمده تجزیه و تحلیل خواهند شد. پس از تطابق دادن اطلاعات حاصل از کشش میلگرد با استانداردهای رایج آهن و فولاد باید داده‌ای حاصل را با جدول استاندارد ملی سنجید. به طور مثال ساخت یک ساختمان در ژاپن به واسطه زلزله‌خیز بودن شرایط متفاوتی با ساخت آن در ایران خواهد داشت. پس استحکام میلگرد هم متفاوت خواهد بود.

یکی از استانداردهای رایج کشش میلگرد در ایران، استاندارد ISO است. در این استاندارد تنش تسلیم، استحکام کششی و درصد ازدیاد طول برای ابعاد مختلف میلگردهای فولادی در نظر گرفته شده است. برای آنکه بتوانید داده‌های حاصل از کشش میلگرد را تفسیر کنید باید جداول به دست آمده و نمودارهای رسم شده توسط رایانه را بخوانید. خواندن این جدول‌ها هم خود یک دانش است. در این داده‌ها اصطلاحات و حروفی وجود دارد که هر یک نشان دهنده یک خاصیت از ماده است و در میان صنعتگران و مهندسان به عنوان اصول پذیرفته شدند.

نمادهای مختلف در آزمون کشش و خمش میلگرد

خرید میلگرد باکیفیت از آهن اسپات

میلگرد مهمترین مقطع فولادی است که در پروژه‌های عمرانی به کار گرفته می‎‌شود. به همین خاطر باید از کیفیت و تطابق مشخصات فنی میلگرد با جداول اشتال اطمینان داشته باشید. آزمون تست کشش میلگرد هم برای پاسخ به این نیاز طراحی شده است. با استفاده از دستگاه تست کشش می‌توان استحکام نهایی، تغییر شکل و رفتار شکست یک میلگرد را به دقت بررسی کرد.

همچنین شما می‌توانید برای اطلاع از نام تولیدکنندگان و قیمت میلگرد ساده و قیمت میلگرد آج‌دار تولید شده در کشور به سایت آهن اسپات مراجعه کنید. تمامی اطلاعات مندرج بر روی سایت و قیمت آهن آلات بر اساس آخرین تغییرات بازار آهن و فولاد قابل مشاهده می‌باشد.