خوردگی و مقاومت در برابر خمش میلگرد

ارتباط میزان کربن و درصد شکنندگی میلگرد

میلگرد در کجا استفاده می شود؟ میلگرد موجود تولیدی در بازار فولاد، در دو نوع اصلی ساده و آجدار دسته بندی میشود. میلگردهای آجدار نیز خود در سه گرید A2، A3 و A4 به تولید میرسند که در میزان کربن موجود در ساختار خود، باهم تفاوت دارند. کربن عنصری شکننده است که هرچه میزان آن در میلگرد بیشتر باشد، احتمال شکنندگی میلگرد را افزایش میدهد.

علاوه بر آن، میزان کربنِ بیشتر سبب میشود که میلگرد در هنگام جوشکاری و یا حرارت دهی نیز، با احتمال تغییر ساختار بیشتری روبرو باشد، که همین مساله نیز میتواند شرایط را برای شکنندگی میلگرد، بیشتر مهیا کند. اما دلایل شکستن میلگرد به کربن موجود در آن خلاصه نمیشود و در واقع میتوان دلایل دیگری را نیز برای شکستن میلگرد برشماریم که در ادامه به بررسی آنها خواهیم پرداخت. همچنین نکاتی که قبل از خرید میلگرد باید بررسی کنید را آورده ایم. با ما بمانید.

◾️عدم استفاده از میلگرد با گرید متناسب با کار:

یکی از دلایل شکستن میلگرد، عدم استفاده از میلگرد مناسب با شرایط موجود است. به طور مثال در سازه های بتنی بهتر است از میلگرد گرید A2 استفاده شود، چرا که در میزان کربن، نسبت به دو گرید دیگر میلگرد آجدار، از درصد کمتری برخوردار است و شکنندگی کمتری در خم کاری خواهد داشت.برای اطلاع از قیمت تیرآهن 27 لطفا کلیک کنید

 ◾️استفاده از میلگرد تولید شده با فرآیند نورد سرد:

 یکی دیگر از دلایل شکستن میلگرد، استفاده از میلگرد ظفر بناب تولید شده با فرآیند نورد سرد است. میلگرد میتواند با فرایند نورد گرم و یا نورد سرد تولید شود که هر کدام از این روش ها میتوانند ویژگی های خاصی را برای میلگردِ تولید شده بوجود بیاورند.

میلگرد تولید شده در فرایند نورد سرد، به این دلیل که پس از حرارت دادن شمش، در دمایی کمتر از تبلور مجدد، خنک میشود، سبب میشود که ساختار مولکولی شمش دچار بهم ریختگی شود و همین امر نهایتا موجبات مقاومت پایین میلگرد تولیدی در این روش را در برابر خمش فراهم میکند. استفاده از این نوع میلگرد تولیدی، مقاومت سازه در برابر زلزله را تضمین نمیکند. اما در مقابل، ملگرد تولید شده با فرآیند نورد گرم، مقاومت بیشتری در برابر خمش از خود نشان میدهد.

 ◾️ایجاد زاویه کمتر از حد مجاز در خم کردن میلگرد:

 م کردن میلگرد، اصول خاص خود را دارد و اینطور نیست که میلگرد را تا هر میزان که بخواهیم خم کنیم و در واقع یکی دیگر از دلایل شکستن میلگرد، خم کردن بیش از حد مجاز آن است. زاویه مجاز برای خم کردن میلگرد، در آرماتورهای مختلف، متفاوت است و در آیین نامه بتن ایران، این نکته بر اساس قطر، گرید و مکان به کارگیری میلگرد، بیان شده است. خم کردن میلگرد باید طبق زاویه استاندارد و مجاز تعیین شده انجام شود تا از شکستن آن، جلوگیری شود.

 ◾️گرم کردن بیش از حد میلگرد:

 گرم کردن میلگرد، آن را انعطاف پذیر تر میکند و خم کردن آن، خود شرایط را برای کاهش استحکام میلگرد فراهم میکند. حال در شرایطی که گرم کردن و خم کردن میلگرد همزمان انجام شود، میلگرد در آستانه حساسیت بیشتری قرار میگیرد، چرا که گرم کردن میلگرد، سبب تغییر در ساختار شیمیایی آن میشود. بنابراین باید این نکته را در نظر داشت که از گرم کردن مکرر میلگرد خودداری کرد چرا که یکی دیگر از دلایل شکستن میلگرد، گرم کردن مکرر آن است.

یکی دیگر از مواردی که میتواند از دلایل شکستن میلگرد به حساب بیاید، زنگ زدگی میلگرد است.
به طور معمول، میلگردی که برای ساخت بتن مسلح، مورد استفاده قرار میگیرد، میلگرد تولید شده با فولاد کربنی است. فولاد کربنی استعداد زنگ زدگی دارد و چنانچه در شرایط صحیح نگهداری نشود، قطعا دچار زنگ زدگی خواهد شد.
زنگ زدگی از دلایلی است که قدرت بین میلگرد و بتن را کاهش داده و سبب ترک خوردن میلگرد میشود.

 در خم کاری میلگرد به چه نکاتی دقت کنیم؟

 خم کاری میلگرد، یک امر اجتناب ناپذیر است؛ چرا که برای استفاده از میلگرد در بسیاری از موارد، ناچار به خم کاری آن هستیم. پس اگر میخواهیم از ایجاد دلایل شکستن میلگرد، جلوگیری کنیم، بهترین کار این است که نکات خم کاری صحیح را بشناسیم و آن ها را رعایت کنیم و مهم تر این که در خم کاری میلگرد، از افراد متخصص کمک بگیریم تا علاوه بر تضمین بیشتر مقاومت سازه، از خسارات مالی هم جلوگیری شود.

◾️همانطور که گفتیم، گرم کردن میلگرد می تواند سبب تغییر ساختار شیمیایی میلگرد شده و زمینه را برای شکستن میلگرد فراهم کند. بنابر این برای جلوگیری از شکستن میلگرد، بهتر است خم کاری به صورت سرد، انجام شود.

◾️حتی المقدور خم کاری میلگرد را با ماشین مجهز به فلکه خم کن انجام دهید تا احتمال شکستن آن کاهش یابد. این کار باید با یکبار عبور از این دستگاه و با سرعت ثابت، صورت گیرد؛ به طوری که ناحیه خم شده، دارای انحنای ثابت باشد. در انجام این کار حتما باید از فلکه هایی که قطر آن با نوع فولاد متناسب است، استفاده شود.

◾️سرعت خم کاری باید با نوع فولاد و دمای محیط متناسب باشد. چنانچه دمای میلگردها زیر ۵ درجه باشد، نباید مورد خم کاری قرار بگیرند.

◾️ باز و بستن خم میلگردها جهت شکل دهی مجدد، میتواند خود یکی از دلایل شکستن میلگرد به حساب بیاید. پس باید از این کار خودداری کرد، مگر آن که دستگاه نظارت، تشخیص و اجازه این کار را تایید کند. ضمنا، چنانچه میلگرد خم شده، باز شود، حتما باید مورد بررسی قرار بگیرد تا از عدم ترک خوردگی آنها، اطمینان حاصل شود.

◾️خم کردن میلگردی که یک سر آن در بتن است، مجاز نیست و قطعا نباید این کار انجام شود، مگر اینکه دستگاه ناظر، درست بودن و مجاز بودن این کار را تایید کند.

◾️برای میلگرد هایی با قطر بیش از ۳۶ میلیمتر و زاویه بالاتر از ۹۰ درجه، روشهای خاصی برای خم‌کاری وجود دارد و حتما باید از روشهای صحیح و تعیین شده استاندارد برای خم کاری آنها استفاده کرد تا بتوان مانع از ایجاد دلایل شکستن میلگرد در آنها شد.

 زنگ زدگی میلگرد در بتن و دلایل آن

 یکی از دلایل شکستن میلگرد، میتواند از اینجا آغاز شود؛ از زنگ زدگی و خوردگی میلگرد که نهایتا سبب ترک و شکستگی میلگرد شده و بر عمر و ماندگاری سازه بتن مسلح، تاثیر میگذارد.
در مبحث خوردگی میلگردهای فولادی با دو نوع خوردگی مواجه هستیم: خوردگی شیاری و خوردگی حفره ای که در ادامه به توضیح مختصری از آنها میپردازیم:

خوردگی شیاری به این صورت رخ میدهد که گاهی در شیارهای کوچکی که ممکن است در سازه وجود داشته باشد، برخی محلولها به صورت ساکن باقی بمانند و در نتیجه واکنش یونهای موجود در املاح، عاملی برای ایجاد الکترودهای مثبت و منفی شده و با رسیدن اکترود به یون، سبب خوردگی و زنگ زدگی میلگرد در بتن، به مرور زمان میشود.

در این شکل از خوردگی میلگرد، در سطح آن حفره های کوچکی ایجاد میشود و تنها قسمتهای خاصی از آن تحت تاثیر قرار گرفته و دچار خوردگی میشود.

چگونه از خوردگی زودرس میلگرد جلوگیری کنیم؟

در ادامه مبحث دلایل شکستن میلگرد، به دنبال معرفی راههایی هستیم که از خوردگی میلگرد که خود یکی از رایج ترین دلایل شکستن میلگرد است جلوگیری کنیم.
در ابتدا باید بدانیم که زمان آغاز خوردگی میلگرد و شدت آن را چه چیزهایی تعیین میکنند و این امر به چه دلایلی وابسته است؟ در جواب این سوال میتوان موارد زیر را نام برد:

▫️میزان نفوذ پذیری بتن در برابر یون های کلر
▫️مقدار بتن پوشاننده میلگرد
▫️پوشش سطحی بتن
▫️پوشش حفاظتی میلگرد
▫️شرایط محیطی مانند میزان رطوبت یا خشکی و…
و موارد دیگری از این قبیل…

پس با شناخت مواردی که سن خوردگی میلگرد را پایین و شدت خوردگی آن را بالا میبرند، میتوان راههایی یافت تا از ایجاد این موارد جلوگیری کرده و عمر مفید میلگرد را افزایش دهد.

⬛️ راههای جلوگیری از خوردگی میلگرد در بتن

در حالی که خوردگی و زنگ زدگی بتن را یکی از دلایل اصلی شکستن میلگرد نام بردیم، به دنبال روشهایی برای جلوگیری از خوردگی و درنتیجه آن، کاهش احتمال شکستن میلگرد هستیم.
به طور کلی، روشهای جلوگیری از خوردگی میلگرد در بتن را میتوان در سه دسته جایگذاری کرد:‌

همه میدانیم که رنگ کردن اجسام فولادی، از زنگ زدن آنها جلوگیری میکند و در واقع شاید بتوان این روش را از متداول ترین و مقرون به صرفه ترین روشهای جلوگیری از خوردگی میلگرد در بتن، معرفی کرد.

دیگر روش جلوگیری از زنگ زدگی و خوردگی میلگرد در بتن، روش پوشش بتنی است که البته یک روش قدیمی برای این منظور به حساب می آید. پوشش های بتنی به دو دسته سطحی و نفوذی یا دائمی تقسیم میشوند که در ادامه به بررسی بیشتر این دو روش خواهیم پرداخت:

این نوع از پوشش بتن، در واقع یک نوع پوشش مقاوم و پلاستیکی اما سطحی است که با قطع ارتباط سطح با محیط که میتواند سبب خوردگی میلگرد شود، از این امر جلوگیری میکند؛ اما چنانچه رطوبت از جای دیگری بتواند به داخل نفوذ کند، این پوشش دیگر محافظتی از میلگرد داخل بتن نخواهد داشت.

این روش پوششی کاملا بر عکس روش قبل عمل میکند و نه تنها سطح بتن را محافظت میکند، بلکه با نفوذ به حفره های داخل بتن، تمامی راههای احتمالی نفوذ رطوبت و عوامل ایجاد خوردگی را میبندد.

پوشش های بتنی میتوانند خوردگی و زنگ زدگی را در میلگرد، سالها به تاخیر انداخته و علاوه بر بالا بردن درصد ایمنی سازه، از هدر رفتن هزینه ها هم جلوگیری کنند.
چند روش پوشش بتنی عبارتند از:

?️پوشش نواری قیری یا پلاستیکی
?️پوششهایی با پایه سیمانی
?️پوشش با استفاده از ساروج
?️پوشش شات کریت

روش دیگری برای جلوگیری از خوردگی میلگرد توسط رطوبت و دیگر عاملها، روش گالوانیزه میباشد که از راههایی نظیر گالوانیزینگ غوطه وری داغ، پوشش دهی های مکانیکی، گالوانیزینگ الکتریکی، اسپری روی و یا رنگ آمیزی با خاک روی، بر روی میلگردها انجام میگردد.

در پایان مبحث دلایل شکستن میلگرد، یادآور میشویم که میلگردها نقش مهمی در استحکام، مقاومت و ایمنی سازه بازی میکنند؛ بنابراین شناخت مشکلات و عوامل کوتاه شدن عمر آنها، به ما کمک بسیار زیادی در جلوگیری از مشکلاتی چون خوردگی، زنگ زدگی و شکستن میلگرد میکند تا علاوه بر کاهش هزینه های اضافه، بر عمر و ایمنی سازه بیافزاییم.