تست مقاومت میلگرد | انواع آزمون‌ها جهت شناخت میلگرد استاندارد

تست مقاومت میلگرد | انواع آزمون‌ها جهت شناخت میلگرد استاندارد

تاریخ انتشار: ۲۱ دی ۱۳۹۹
تاریخ به‌روزرسانی: ۱۲ اردیبهشت ۱۴۰۳
زمان مطالعه: 10 دقیقه

دنیای ساخت و ساز را نمی‌توان بدون وجود میلگرد تصور کرد. میلگرد انواع مختلفی دارد که هر کدام بر اساس خصوصیات مکانیکی و ساختاری مناسبی به کار برده می‌شوند. یکی از مهم‌ترین ویژگی‌ها، مقاومت کششی میلگرد است.

در این مقاله قصد داریم تست مقاومت میلگرد و مقاومت کششی انواع آن را بررسی کنیم. همچنین جدول مقاومت کششی انواع میلگرد را در ادامه متن قرار داده‌ایم.

شرح کلی درمورد میلگرد

اگر به اطراف خود با دقت نگاه کنید متوجه خواهید شد که بیشتر ساختمان با سبک سازه بتن‌آرمه ساخته شده‌اند. بتن با داشتن مزایای بسیار بالایی از جمله توان مقاومت فشاری و اجرای آسان، طرفدار زیادی دارد.

هرچند بتن مقاومت فشاری بالایی دارد؛ اما در مورد مقاومت کششی بسیار ضعیف است ازاین‌رو برای جبران این ضعف آن از فولاد استفاده می‌کنند. فولاد به شکل میله‌هایی به نام آرماتور به دو صورت عرضی یا طولی در داخل بتن قرار می‌گیرد.

انواع میلگرد تولید شده در ایران در چهار دسته، تقسیم‌بندی می‌شود. میلگردها از نظر ظاهری در چهار نوع A1، A2، A3 و A4 تولید می‌شوند که هر کدام از آن‌ها کاربردهای مختلفی دارند. میلگرد یک پروفیل فولادی تو پُر است که بنا بر مقاومت کششی بسیار بالای آن در ساختمان‌سازی مصرف بسیاری دارد.

طبق استانداردهای داخلی، از میلگردهای A2 برای آرماتوربندی عرضی و از میلگردهای A3 برای آرماتوربندی‌های طولی استفاده می‌شود. وجود آج به روی آرماتورها باعث چسبندگی هرچه بهتر آن‌ها به بتن شده و عملکرد این دو را بهبود فراوانی می‌بخشد. 

آج‌ها هم باید از زاویه و برآمدگی استانداردی تبعیت کنند. از تولیدکنندگان میلگرد در کشور می‌توان کارخانه ذوب آهن اصفهان را نام برد که تولیدات آن از کیفیت بالایی برخوردار است.

برای استفاده هرچه بهتر از میلگرد، تشخیص کیفیت میگرد و تست کشش و مقاومت آن از انواع تست مقاومت میلگرد استفاده می‌کنند. در ادامه شما را با آزمایش‌ها و تست‌های کاربردی آشنا خواهیم کرد.

بخوانید: مشخصات فنی میلگرد ها بر اساس استاندارد ملی ایران 3132

انواع تست مقاومت میلگرد

برای اثبات کیفیت و مقاومت کششی میلگرد از آزمون‌های مناسب استفاده می‌شود. این آزمایش‌ها در محیط‌های آزمایشگاهی و با استفاده از تجهیزات مناسب روی تعداد مشخصی از میلگردها انجام می‌گیرد. از انواع تست مقاومت میلگرد می‌توان به چند نمونه زیر اشاره کرد:

  • تست مقاومت کششی میلگرد؛
  • تست مقاومت خمشی میلگرد؛
  • تست میزان خستگی در میلگرد؛
  • تست مشخصه‌های هندسی؛
  • تست ترکیبات شیمیایی.

تست مقاوت کششی میلگرد

تصویر تست کشش میلگرد

تست کشش میلگرد یا تست مقاومت کششی میلگرد بر مبنای استانداردهای ASTM هر کشوری انجام می‌گیرد. ایران نیز از این قاعده مستثنا نیست و همۀ میلگردهای تولیدی بر اساس استانداردهای ASTM تولید می‌شوند.

از آن‌جایی که نقش میلگرد در مقاومت کششی سازه و بتن بسیار حائز اهمیت است لذا برای تشخیص کیفیت میگرد و تست کشش آن از آزمون کششی میلگرد استفاده می‌شود.

در تست مقاومت میلگرد به روش کششی، یک قطعه آرماتور را به دو سر بازو وصل می‌کنند و از طریق نیروی هیدرولیک، فاصله‌ی این دو بازو رفته رفته بیشتر می‌شود تا جایی که نمونه تاب نیاورد و در اصطلاح به دو قطعه از هم گسیخته تبدیل می‌شود. 

این سیستم که از طریق یک نرم‌افزار، داده‌هایی را روی رایانه ذخیره می‌کند نشان می‌دهد که آیا میلگرد تولید شده از مقاومت کششی مناسبی برخوردار بوده است یا خیر.

در ویدئوی زیر میتوانید نحوه انجام آزمایش مقاومت کششی میلگرد را مشاهده کنید.

تست مقاومت خمشی میلگرد

بعد از آزمون کشش نوبت به آزمون خمش میلگرد می‌رسد. این نوع آزمون به صورت خمش سرد طبق استاندارد ملی ایران انجام می‌گیرد. برای انجام این آزمون، از دستگاه خمش استفاده می‌شود که در آن یک میلگرد به‌عنوان نمونه بایستی توسط سه غلتک به شکل حرف لاتین V تبدیل شود (در تصویر زیر نشان داده شده است).

تصویر تست خمش میلگرد

این تست باید در دمای بین 10 درجه سانتی‌گراد تا 35 درجه سانتی‌گراد انجام شود و عدم مشاهده ترک با چشم غیرمسلح به منزله استقامت میلگرد در آزمون خمش است. 

در این نوع تست، قطعه‌ای از میلگرد به‌صورت تصادفی انتخاب می‌شود، یک غلتک که نسبتاً بزرگ‌تر از دو غلتک دیگر است به عنوان سنبه درنظر گرفته می‌شود. کار سنبه این است که محل خم‌شدگی میلگرد را نشان بدهد. 

در طرف دیگر نمونه یک بازو به عنوان تکیه‌گاه و یک حامل وجود دارد. وظیفه حامل اعمال نیروی موردنظر به میلگرد است تا بتواند آن را به شکل V در آورد. اگر در این مراحل که نمونه از حالت 180 درجه به کمتر از 45 درجه خواهد رسید هیچ‌گونه گسیختگی و ترک مشاهده نشود، نشان‌دهنده انعطاف خوب آن بر نیروی واردی خواهد بود.

در ویدئوی زیر می‌توانید تست مقاومت خمشی روی انواع میلگرد را مشاهده کنید:

تست میزان خستگی در میلگرد

از دیگر روش‌های تست مقاومت میلگرد در تنش‌های احتمالی آزمون خستگی میلگرد است. به تعداد دفعاتی که نمونه بتواند تحت اعمال نیروی متناوب و تکراری تاب بیاورد و نشکند، حد خستگی گفته می‌شود. این قبیل از آزمون طبق استاندارد ملی ایران روی آزمونه (قطعه انتخابی) انجام می‌شود. 

آزمونه تحت اعمال نیروی وارده قرار می‌گیرد و تا هنگام شکستن آن یا رسیدن به حداکثر چرخه‌های مشخص شده در استاندارد ادامه می‌یابد.

در تست خستگی میلگرد، به آزمونه (نمونۀ آزمایشی) هم کشش و هم فشار وارد می‌شود، ازاین‌رو دو سر آزمونه در یک محفظه استاندارد قرار می‌گیرند تا از تکان‌های احتمالی و ایجاد خطا در آزمون تا حد زیادی جلوگیری شود.

نتیجۀ تست خستگی میلگرد به‌صورت منحنی‌های S-logN نمایش داده می‌شوند و از فاکتورهای مهمی که باید در حین گزارش نتیجه بازگو شوند می‌توان به نوع اعمال تنش، نوع دستگاه به کار رفته و اندازه بسامد چرخه اشاره کرد.

تست مشخصه‌های هندسی میلگرد

از دیگر روش‌های تست مقاومت میلگرد می‌توان به تست اندازه‌گیری خصوصیات آن اشاره کرد. همان طور که در ابتدای مقاله نیز آورده شد، یکی از تأثیرگذارترین خصوصیات آرماتور در برابر تنش و خم‌شدگی، تعداد و ارتفاع آج‌های آن است. 

اندازه‌گیری مشخصات هندسی از جمله بلندی آج‌های عرضی و طولی، تعیین گام (فاصله)، آج‌های عرضی و طولی و زاویۀ شیب جانبی هر دو نوع آجِ عرضی و طولی بسیار مهم تلقی می‌شود. این نوع اندازه‌گیری‌ها توسط ابزار بسیار دقیقی با حداقل ضریب اشتباه انجام می‌شود.

تصویر شکل هندسی میلگرد
شکل هندسی میلگرد

تأثیر آج بر مقاومت کششی میلگرد

از آن‌جایی که آرماتورها در دل بتن برای افزایش مقاومت کششی سازه مورد استفاده قرار می‌گیرند، وجود آج‌های استاندارد برای تقویت هرچه بیشتر ساختمان بسیار حائز اهمیت هستند. همچنین ارتفاع، طول و زاویه‌ای که آج نسبت به میلگرد ایجاد می‌کند بسیار مهم تلقی می‌شود.

طی تحقیقاتی که در کشور سوئد و ایالات متحد آمریکا انجام گرفته نشان می‌دهد که هرچه ارتفاع آج کمتر و گام‌های آن بیشتر باشد در تنش‌های ایجاد شده نزدیک به 20 درصد بیشتر از آرماتورهای بدون آج یا آجدار با ارتفاع بلند از خود مقاومت نشان داده است.

تست ترکیبات شیمایی میلگرد

یکی دیگر از روش‌های تست مقاومت میلگرد سنجش ترکیبات اولیه تولید آن است. اگر در مورد روش‌های تست مقاومت میلگرد شبهاتی وجود داشته باشد، بایستی آزمونه را از یک روش مرجع مناسب‌تری مورد تست قرار داد.

در این روش که در آزمایشگاه‌های مجهز انجام می‌پذیرد با روش طیف سنجی به مواد به کار رفته در تولید میلگرد و خلوص آن‌ها پی خواهند برد.

آزمون‌های مخرب و غیر مخرب

اگر در روند تست، در شکل ظاهری میلگرد تغییری ایجاد شود – برای مثال خم شود و یا بشکند – به این نوع آزمون‌ها، آزمون مخرب گفته می‌شود؛ اما اگر در هنگام آزمایش روی نمونه در محیط آزمایشگاهی توسط اشعه، ذرات مغناطیسی (MT)، مافوق صوت (UT) یا بررسی میکروسکوپی اتمی انجام شود که در نتیجه به ظاهر میلگرد هیچ گونه آسیبی نرسد به آن‌ها، تست به روش غیرمخرب گفته می‌شود.

یکی از نکات مورد توجه در این آزمایش، محل ازهم گسیختگی میلگرد است. برای ثبت استاندارد بودن میلگردهای تولید شده باید از یکی از دستگاه‌های آزمون که مورد تأیید سازمان نظام مهندسی ایران است، استفاده شود و همچنین فاصله شکست تا فک‌ها نباید از قطر میلگرد کمتر باشد. در صورتی که این اتفاق رخ دهد بایستی آزمون بار دیگر تست شود.

معرفی دستگاه‌ کشش میلگرد

برای تعیین مقاومت کششی استاندارد میلگردها، بایستی از دستگاه‌های مورد تأیید نظام مهندسی ایران استفاده شود که در ذیل چند مورد از ای دستگاه‌ها را بررسی خواهیم کرد:

دستگاه تست کشش میلگرد مدل یونیورسال ST-103

این دستگاه دارای تست‌های مختلفی با استانداردهای جهانی مانند ASTM و ISO است؛ همچنین آزمون‌های کششی، فشاری و خمشی را در سه نقطه مختلف ایجاد می‌کند. دستگاه تست کششی میلگرد مدل یونیورسال St-103 از حسگر وزن در دو جهت برای افزایش دقت آزمون‌ها بهره می‌برد.

دستگاه تست کشش میلگرد مدل یونیورسال ST-104

این دستگاه که نمونۀ به‌روز شدۀ مدل قبلی است دارای ظرفیت بیشتر و امکان خطای کمتری است. این دستگاه می‌تواند تست‌های کشش، فشار و خمش را در 4 نقطه اعمال کند و با ظرفیت بالای خود، روند آزمون‌ها را بسیار سریع‌تر خواهد کرد. 

از ویژگی‌های منحصربه‌فرد این دستگاه می‌توان به کاربری آسان آن و اتصال این دستگاه به کامپیوتر تنها از طریق یک درگاه USB نام برد.

بخوانید: جوش فورجینگ یا سر به سر میلگرد چیست؟ | مزایا و معایب

جدول مقاومت کششی میلگرد

در زیر جدول مقاومت کششی انواع میلگرد را قرار داده‌ایم. به‌عنوان مثال مقاومت کششی میلگرد A3 در جدول 600 نیوتون بر متر مربع است. میلگرد A3 میلگردی دارای آج جناقی است. بقیه مشخصات را در جدول مقاومت کششی بررسی کنید:

جدول مقاومت کشش میلگرد
جدول مقاومت کشش میلگرد

میلگرد؛ پای ثابت ساخت و ساز

امروزه روی بسیاری از کالاهای تولید شده، نوع استانداردهای اخذ شدۀ آن محصول درج می‌شود. شرایط برای اجزای ساختمان نیز به همین منوال است و افراد برای اطمینان حاصل نمودن از استفاده پیمان‌کار از مصالح استاندارد باید به چند نکته اهمیت بدهند. 

در این مطلب به مهم‌ترین روش‌هایی که به تشخیص کیفیت میگرد و تست کشش آن کمک می‌کند، پرداخته شد. میلگرد نیز مانند بسیاری از اقلام دیگر هنگام خریداری و استفاده، دارای برگه استانداردی است که نشان‌دهندۀ کیفیت ساخت آن است. 

کارخانه‌های میلگردسازی برای سهولت در کار خود، آزمایشگاه‌هایی با تجهیزات کامل را ایجاد کرده‌اند تا بتوانند تولیدات خود را زیر بار نیروهای مصنوعی بُرده و از کیفیت آن‌ها مطمئن گردند و سپس برای اخذ مجوز تولید انبوه، وارد میدان شوند.

شما می‌توانید در هنگام خرید میلگرد، برگۀ آزمایش میلگرد را از تولیدکننده دریافت کنید. با دریافت برگه و بررسی نتایج مقاومت کششی میلگرد را بررسی خواهید کرد.

سؤلات متداول

مقاومت کششی میلگرد A2 چقدر است؟

میلگرد A2 دارای آج مارپیچی است و مقاومت کشش آن 500 نیوتن بر متر مربع است.

برای اطلاع از میزان مقاومت میلگرد چه تست‌هایی روی آن انجام می‌شود؟

انواع تست مقاومت میلگرد شامل تست مقاومت کششی میلگرد، مقاومت خمشی میلگرد، میزان خستگی در میلگرد، تست مشخصه‌های هندسی و تست ترکیبات شیمیایی میلگرد است که در متن در مورد هر یک از این‌ها توضیح داده‌ایم.

۱۱۸۶۱
برای مشاوره و خرید با ما
تماس بگیرید.
۴۱۸۰ - ۰۴۱