آزمایش میلگرد

میلگردها به سبب دارا بودن مقاومت کششی از پر کاربردترین مقاطع فولادی در ساختمان ها می باشند.

۱.انواع میلگرد روش تولید:

  •  گرم نورد شده
  •  سرد اصلاح شده 

۲. انواع میلگرد مقاومت کششی:

  • S  ۲۲۰                         AI
    میلگرد A1 با تنش جاری ۲۳۰۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع و  تنش گسیختگی ۳۸۰۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع و تغییر شکل نسبی پلاستیکی (در زمان گسیختگی) ۲۵ درصد به عنوان میلگرد نرم شناخته شده و عمدتاً بصورت صاف و بدون آج است. این میلگرد برای آهنگری، تغییر شکل و انجام عملیات جوشکاری بر روی آن مناسب است. ‌بطور کلی به عنوان یک میلگرد داکتیل شناخته می‌شود.
  • S  ۳۰۰                        AII
    این نوع میلگرد با تنش جاری ۳۰۰۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع و تنش گسیختگی ۵۰۰۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع و تغییر شکل نسبی پلاستیکی (در زمان گسیختگی) ۱۹ درصد به عنوان میلگرد نیمه خشک (ترد) و نیمه نرم شناخته شده که به صورت آجدار و عمدتاً آج فنری شکل است. میلگرد A2 برای عملیات ساختمانی و خصوصاً خاموت زنی مناسب بوده و انجام عملیات جوشکاری بر روی آن در صورت اجبار میسر بوده ‌که البته توصیه می‌شود در صورت امکان از جوشکاری آن پرهیز شود
  • S  ۴۰۰                       AIII
    میلگرد A3 با تنش جاری ۴۰۰۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع و تنش گسیختگی ۶۰۰۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع و تغییر شکل نسبی پلاستیکی (در زمان گسیختگی) ۱۴ درصد به عنوان‌ میلگرد خشک (ترد)، مناسب عملیات‌ ساختمانی بوده که بصورت آجدار و عمدتا آج جناقی است. اکیداً برای آهنگری و تغییر شکل‌های فراوان با زوایای تند مناسب نبوده و همچنین به هیچ وجه عملیات جوشکاری بر روی آن مجاز نیست.
  • S  ۵۰۰                      AIV 

نحوه تشخیص میلگرد A3 از A2 :

  1. میلگرد A3 تردتر ( شکننده ) است. اما میلگرد A2 انعطاف پذیرتر است. یعنی خم شدنش با نرمی همراه است.
  2. چنانچه آج میلگرد به شکل فنری باشد میلگرد از نوع A2 می‌باشد.
  3. در میلگرد های A3 آج ها به صورت ضربدری هستند اما در A2 به صورت منفرد هستند.
  4. در میلگرد هایA2 آج ها بصورت موازی هستند ولی در میلگرد های A3 آج ها بصورت هفت و هشت هستند.
  5. در واقع مطابق استاندارد آج این نوع میلگردها با هم متفاوت است ولی بدلیل سوء استفاده برخی تولید کنندگان از همین مطالب، میلگردهایی در بازار عرضه می شود که مثلا از آج استاندارد A3 استفاده شده ولی مقاومت فیزیکی و شیمیایی آن با میلگرد A2 سازگار باشد.
  6. در هرصورت مطابق آئین نامه باید با انجام آزمایشات نوع میلگرد را مشخص کرد.

ضوابط پذیرش آزمایش میلگرد

 

۳. انواع میلگرد از لحاظ شکل ظاهری:

  • میله گرد ساده(میلگرد س ۲۴۰ )
  • میله گرد آجدار مارپیچ (میلگرد آج ۳۴۰ و میلگرد A2‌)
  • میله گرد آجدار جناقی (میلگردآج ۴۰۰ و میلگرد A3‌)
  • میله گرد آجدار مرکب(میلگرد آج ۵۰۰ ) 

 

۴. انواع میلگرد ازنظر جوش پذیری:

  •  جوش پذیر
    با تجهیزات و روشهای متداول قابل جوشکاری است.
  • جوش پذیر مشروط
    در شرایطی معین با تجهیزات و روشهای معین قابل جوشکاری است.
  • جوش ناپذیر
    با وسایل متعارف قابل جوشکاری نیست. 

تست کشش میلگرد

تست کشش (Tensile test) یکی از مهمترین آزمون های مواد فلزی است. ماشین های تست کشش در انواع مختلف عرضه می شوند. بعضی از آن ها تنها برای انجام تست کشش طراحی شده اند، در حالی که بعضی دیگر از نوع یونیورسال هستند و برای تست کشش و فشار تک محوری و هم چنین خمش سه نقطه ای مناسب هستند.

 

تصویر زیر نمودار تقریبی تست کشش مواد با درصد کربن مختلف را نشان می دهد.

نمودار تقریبی تست کششی

کشش میلگرد : فولاد یکی از مهمترین مصالح ساختمانی به شمار می‌آید و در مقاوم سازی ساختمان تأثیر زیادی دارد و نوعی سازه است که مصالح اصلی آن که برای تحمل نیروها و انتقال آنها به کار می‌رود از فولاد است. اتصالات به کار رفته در این نوع سازه‌ها از نوع جوشی، پرچی و یا پیچ می‌باشد و بسته به نوع اتصالات قطعات طرح شده و کنترل‌های مربوطه بر روی آنها انجام می‌شود. کاشت میلگرد و کشش میلگرد مباحثی میباشند که در اینجا به کشش میلگرد میپردازیم.

 

کارخانجات تولید فولاد و صنایع فولادی برای تعیین جنس فولاد حد گسیختگی کششی آن را در نظر می گیرند و آزمایشی را بر روی آن انجام می دهند. بالطبع دقیق ترین روش تعیین این مقدار انجام آزمایش کشش می باشد. و از این راه به مشخصات کششی فولاد پی می برند. انواع فولادهای ساختمانی مانند ورق ها، تسمه ها، کابل ها و میلگردها را می توان برای تهیه نمونه آزمایش کشش به کار برد. 

دستگاه های مربوط به کشش میلگرد :  ماشین آزمایش کشش دستگاه ثبات دستگاه نیروسنج

 

روش انجام آزمایش کشش میلگرد

آزمایش کشش میلگرد بر روی چند نوع فولاد انجام می گردد که مشخصات آنها ( وضع ظاهری نمونه، گام مارپیچ، شکل، طول، وزن، سطح مقطع، قطررسمی، حد ارتجاعی، تاب کششی و ازدیاد طول نسبی روی ۲۰ سانتیمتر از نمونه باید در جدولی یادداشت شود.

مراحل انجام آزمایش کشش میلگرد

طولی مساوی ۲۰ سانتی متر بوسیله سنبه نشان با ضربه چکش و روی نمونه مشخص می نمایم و سعی می کنیم این طول تقریباً در وسط نمونه باشد. نمونه را بین فکین ماشین محکم می نماییم. یک دوربین را که فاصله فک آن ۵ سانتیمتر است روی میله نصب می کنیم و صفحه آن را بر خط سیاه نشانه منطبق می نمایم. سپس بوسیله فلکه دستی اعمال نیروی کششی را بر نمونه شروع می کنیم .

 

برای نمونه میلگرد فولاد نرم بازای هر ۲۵۰ کیلوگرم افزایش نیرو و برای نمونه میلگرد فولاد نیم سخت و سخت ( طبیعی یا اصلاح شده ) به ازای هر ۵۰۰ کیلوگرم افزایش نیرو بر نمونه تعداد درجاتی را که صفر دوربین از خط نشانه سیاه رنگ پایین آمده است یادداشت می کنیم . هر درجه دوربین ۱٫۲ میلی متر افزایش طول قطعه ای به طول اولیه ۵ سانتیمتر( مساوی فاصله بین دو فک اکستانسیومتر ) را نشان می دهد.

بنابراین می توان افزایش طول نسبی نمونه ۵ سانتیمتری را مازاد افزایش نیرو بدست آورد. بارگذاری را ادامه می دهیم تا زمانیکه ناظر افزایش سریع درجات دوربین را مشاهده کند. درست در آن لحظه نیروی وارده حد ارتجاعی را نشان می دهد زیرا در حد ارتجاعی بدون افزایش نیرو ازدیاد تغییر شکل خواهیم داشت.

 

نتیجه گیری از آزمایشات : 

نتایج بدست آمده از قرائت ها را در جدولی یادداشت می نماییم و این نتایج باید اطلاعات زیر را برای ما مشخص کند. حد جاری شدن حد جاری شدن معمولاً یک تنش قراردادی است که برای کلیه فولادها قابل محاسبه است. نقطه تسلیم تعیین نقطه تسلیم با روش مکث عقربه نمایش دستگاه صورت می گیرد. تاب گسیختگی مقاومت کششی را با محاسبه تنشی که از تقسیم بار حداکثر وارده به نمونه بر سطح مقطع آن بدست می آورند.

ازدیاد طول نسبی ازدیاد طول نمونه را پس از گسیختگی با کنار هم قراردادن و جور کردن دقیق دو تکه نمونه و اندازه گیری فاصله نشانه هایی که قبلاً روی نمونه گذارده شده بود، بدست می آورند. تقلیل سطح مقطع گسیختگی و ضریب با پهلوی هم گذاشتن نمونه گسیخته شده و جورکردن آنها و اندازه گیری قطر در کوچکترین مقطع با دقت اندازه گیری قطر اولیه تعیین می شود. ارتجاعی در قسمت خطی منحنی تنش – تغییر شکل نسبی می توان از رابطه ای که به قانون حرکت معروف است، برای تعیین مقدار E  استفاده کرد.

 

پس از رسیدن به حد ارتجاعی آزمایش را می توان به دو روش تعقیب نمود:

دوربین اکستانسیومتر را از روی نمونه باز کرده و اعمال نیروی کششی را به جای چرخاندن فلکه دستی، کمک الکترو موتور ادامه می دهیم تا میله گسیخته شود. مقدار نیرو در این لحظه تاب گسیختگی را نشان می دهد. نتایج مشاهده شده را در جدولی یادداشت می کنیم. این نحوه انجام آزمایش اجازه می دهد ضریب ارتجاعی در بارگذاری را ارزیابی کنیم، حد ارتجاعی را بدست بیاوریم، تاب کششی را بدست آوریم، درصد کوچک شدن مقطع را پیدا کنیم، ازدیاد طول نسبی گسیختگی را تعیین کنیم. ما در اینجا مقاله عمق کاشت میلگرد را نیز آورده ایم.

نمونه برداری میلگرد

نمونه برداری از میلگرد در چهار مرحله به شرح ذیل انجام می گردد:

تست میلگرد

  1. نمونه برداری جهت بازرسی ظاهری  
  2. نمونه برداری جهت آزمون های ابعاد و وزن
  3. نمونه برداری جهت آزمون های مکانیکی
  4. نمونه برداری جهت آزمون ترکیب شیمیایی 

 

 

 

 

نمونه برداری جهت بازرسی ظاهری

حداقل یک نمونه به طول ۱۰۰۰میلی متر یا بیشتر، از یک شاخه یا کلاف به صورت تصادفی از هر بهر برداشته شود.

 

نمونه برداری جهت آزمون های ابعاد و وزن میلگرد

این نمونه برداری شامل دو بخش می باشد:

  1. نمونه برداری از محصول شاخه ای: بر اساس نمونه برداری تصادفی از یک بهر به تعداد حداقل ۱۰شاخه از ۱۰بسته (با حداقل وزنی یک تن)
    انتخاب شده ،سپس یک نمونه به طول ۵۰۰ میلی متر از هر یک از شاخه ها برداشته شود.
  2. نمونه برداری از محصول کلاف: بر اساس نمونه برداری تصادفی از یک بهر به تعداد حداقل ۱۰نمونه به طول ۵۰۰میلی متر از ۱۰کلاف (باحداقل وزنی یک تن) انتخاب شود. انحنای نمونه های کلاف باید در دمای معمولی حذف شود.

تذکر:  تولید کننده می تواند بر اساس دستورالعمل های نمونه برداری موجود در کارخانه ،نمونه برداری نماید. لیکن نتایج نمونه برداری و انجام آزمون های مربوطه باید مقادیر الزامی مندرج در این استاندارد را تضمین نماید.

نمونه برداری و آزمایش میلگرد

نمونه برداری جهت آزمون های مکانیکی

  • نمونه های برداشته شده باید از یک ذوب یا از یک بهر  انتخاب شوند. نمونه ها باید حداقل طولی برابر ۶۰۰ میلیمتر یا ۲۰ برابر قطر اسمی (هر کدام که بزرگتر باشد) را دارا باشند.
  • برای ذوبها یا بهرهای تا ۱۰۰تن و کمتر، دو نمونه جهت آزمون کشش، یک نمونه جهت آزمون خمش و یک نمونه جهت آزمون خمش مجدد برداشته شود.
  • برای ذوبها یا بهرهای بیش از ۱۰۰تن، علاوه بر تعداد نمونه های برداشتی بر اساس بند قبل به ازاء هر ۳۰ تن اضافه وزن، یک نمونه جهت آزمون کشش، یک نمونه جهت آزمون خمش و یک نمونه جهت آزمون خمش مجدد برداشته شود.

نمونه برداری جهت آزمون ترکیب شیمیایی

از نمونه تهیه شده در آزمون نمونه برداری جهت بازرسی ظاهری می توان یک نمونه مورد نیاز برای آزمون تعیین ترکیب شیمیایی تهیه نمود.
با توجه به انجام آزمون ترکیب شیمیایی از نمونه مذاب توسط تولید کننده، آزمون ترکیب شیمیایی ازمحصول توسط تولید کننده الزامی نمی باشد.