شکستگی میلگرد و عوامل دخیل در آن

یکی از کاربردی‌ترین مقاطع فولادی در صنعت ساختمان‌سازی، میلگرد است که با توجه به شکل ظاهری و همچنین تنوع بسیار زیاد در ابعاد و سایزها دارای کاربردهای فراوانی بوده و عموما از آن به منظور استحکام‌بخشی بیشتر به بتن و افزایش مقاومت کششی ساختمان در برابر انواع فشار، استفاده می‌شود. به منظور افزایش استحکام پیوند موجود در میان بتن و میلگرد، از خم کردن میلگرد کمک گرفته می‌شود و به همین علت میلگردها را به لحاظ شکل خمیدگی به انواع مختلفی همچون خاموت، ادکا، خرک و غیره تقسیم می‌کنند.

البته این خم‌کاری باید منطبق با اصول و شرایطی انجام شود تا منجر به شکستگی میلگرد نگردد. عموما در ارتباط با این مسئله که چه علل و عواملی موجب شکستگی میلگرد شده و چگونه می‌توان از شکستن این مقطع فولادی مهم (که نقش کلیدی در افزایش مقاومت کششی بتن ایفا می‌کند) جلوگیری کرد، ابهامات بسیار زیادی وجود دارد.

با توجه به اهمیت مسئله شکستگی میلگرد در تضعیف مقاومت و ساختار سازه، ما این مقاله از بلاگ صنعت تجارت پردیس آذربایجان را به بررسی کامل علل بروز شکستگی میلگرد و همچنین راهکارهای جلوگیری از وقوع این مشکل اختصاص داده‌ایم.

خم‌کاری و ارتباط آن با شکستگی میلگرد

مسلما خم‌کاری بیش از حد یکی از علل اصلی و موثر در شکستن هر ماده‌ای به شمار می‌آید و انواع میلگرد نیز از این قاعده مستثنی نبوده و در صورتی که زاویه خمش میلگرد از میزان تعیینی اشاره شده در آئین‌نامه کمتر باشد (که نشان از خم‌کاری زیاد میلگرد است)، احتمال شکستگی میلگرد افزایش می‌یابد. به طور کلی میلگردهایی که تعداد دفعات خمیدگی آن‌ها کمتر باشد، به مراتب در مقایسه با سایر میلگردها از مقاومت بالاتری برخوردار خواهند بود.

توجه داشته باشید که استفاده از ابزار و همچنین میز کار غیراستاندارد که در غالب پروژه‌ها به منظور خم‌کاری از آن‌ها کمک گرفته می‌شود، از عوامل دیگری است که به خم‌کاری غیراصولی منجر به شکستگی میلگرد می‌گردد.

جالب است بدانید که خم‌کاری در برخی موارد اجتناب‌ناپذیر بوده و حتی برخی از مهم‌ترین محصولات فولادی تولید شده از میلگرد نظیر خاموت، حاصل فرآیند خم‌کاری هستند؛ بنابراین، اگر قصد خم‌کاری میلگرد به هر علتی را دارید، توصیه کارشناسان ما در مجموعه صنعت تجارت پردیس آذربایجان به شما این است که حتما از افراد خبره و کارگران آموزش دیده در این حوزه کمک بگیرید تا به دلیل خم‌کاری غیراصولی و شکستگی میلگرد، سازه شما استحکام مورد نیاز خود را از دست ندهد. (منبع: rebar people)

عوامل موثر بر شکستگی میلگرد

میلگردها متناسب با استانداردهای مختلف، به انواع متعددی تقسیم می‌شوند. به طور کلی از انواع میلگرد می‌توان به میلگردهای A1، A2، A3 و A4 اشاره کرد که هر کدام از آن‌ها متناسب با ویژگی‌های خاصی همچون قطر، آج‌دار بودن و غیره دارای کاربردهای متفاوتی هستد. در انتخاب و خرید میلگرد درست، توجه کافی به موقعیت مورد استفاده از این نوع میلگرد داشته باشید و با توجه به این هدف و همچنین بررسی قیمت میلگرد، این مقطع فولادی پرطرفدار را خریداری نمائید.

هرچه سایز میلگرد خریداری شده شما بزرگ‌تر باشد، احتمال شکستگی و ترک خوردن آن به هنگام خم‌کاری افزایش می‌یابد و به همین علت است که توجه به ویژگی‌های میلگرد در مسئله جلوگیری از شکستگی آن بسیار حائز اهمیت خواهد بود:

• بالا بودن میزان کربن موجود در میلگرد

یکی از مهم‌ترین ویژگی‌هایی که در انتخاب میلگرد باید به آن توجه کنید، مسئله میزان کربن موجود در انواع میلگرد است. میزان کربن مورد استفاده در گریدهای مختلف، متفاوت بوده و هرچه میزان این کربن در میلگرد زیاد باشد، به همان میزان میلگرد مقاومت خود را از دست داده و شکننده‌تر خواهد بود.

در صنعت ساختمان‌سازی به منظور افزایش استحکام بتن از میلگردهای آج‌دار استفاده می‌کنند که در 3 گرید A2، A3 و A4 در بازار عرضه شده و میزان کربن موجود در آن‌ها به ترتیب افزایش می‌یابد. به طور کلی می‌توان از کربن به عنوان عنصری شکننده و مقاوم در برابر انعطاف یاد کرد که هرچه میزان آن افزایش یابد، احتمال تغییر ساختار میلگرد به هنگام جوشکاری و حرارت‌دهی نیز متناسب با آن افزایش می‌یابد.

• عدم استفاده از میلگرد با گرید مناسب

اگر هدف شما از خرید میلگرد استفاده از آن برای خم‌کاری است، حتما باید از میلگردهایی استفاده کنید که منعطف‌تر بوده و در برابر عملیات خم‌کاری مقاومت کمتری از خود نشان می‌دهند. در صورتی که از میلگردهای با گرید A3 و A4 استفاده کنید، با توجه به میزان بالای کربن موجود در آن‌ها احتمال شکستگی میلگرد نیز افزایش می‌یابد.

به همین علت است که عموما از میلگردهای با گرید A2 در سازه‌های بتنی کمک گرفته می‌شود؛ چراکه میلگردهای فولادی با کربن پایین، احتمال شکست کمتری دارند. هنگامی که به خم کردن میلگردها نیاز پیدا می‌کنیم، لازم است متناسب با نقشه آرماتوربندی و همچنین میزان مقاومت مورد نیاز از گرید مناسبی برای این کار استفاده کنیم.

• عدم توجه به نوع و کیفیت میلگرد در هنگام خرید آن

طبیعتا در صورتی که میلگرد به صورت استاندارد تولید نشده و در تولید آن از مواد باکیفیت استفاده نشده باشد (مثلا برای تولید آن از فولاد درجه 2 استفاده کرده باشند)، احتمال شکستگی میلگرد افزایش می‌یابد.

جالب است بدانید میان کیفیت میلگرد و قیمت آن ارتباطی مستقیم وجود دارد و هرچه میلگردی ارزان باشد، به همان میزان کیفیت مواد و متریال استفاده شده در آن نیز کمتر خواهد بود؛ بنابراین، در خرید بهترین میلگرد، حتما توجه کافی به مواد مورد استفاده در تولید آن داشته باشید و با خرید میلگردهای با کیفیت بالا احتمال شکستگی میلگرد را به حداقل برسانید.

• حرارت دیدن مکرر میلگرد

قطعا یکی از روش‌های کلیدی و مهم به منظور افزایش انعطاف میلگردها، در معرض حرارت قرار دادن آن‌هاست؛ ولی باید توجه داشت که خم‌ کردن میلگرد، به خودی خود موجب کاهش استحکام میلگرد می‌گردد و در صورتی که میلگردها را مرتب در معرض حرارت قرار دهیم، ساختار شیمیایی میلگرد تغییر کرده و احتمال ترک خوردن و شکستگی آن افزایش می‌یابد.

• استفاده از میلگردهای زنگ‌ زده

غالبا برای ساخت بتن‌های مسلح (بتن‌هایی که به منظور افزایش مقاومت آن‌ها از میلگردها کمک گرفته می‌شود) از میلگردهای فولاد کربنی استفاده می‌شود. فولاد کربن با توجه به ویژگی‌های ساختاری‌اش، مستعد زنگ زدن است و در صورتی که به درستی از آن نگهداری نشود دچار زنگ‌زدگی شده و این مسئله موجب کاهش پیوند موجود میان بتن و میلگرد می‌گردد.

هرچه این پیوند تضعیف شود، متناسب با وزن سازه، فشار بیشتری به میلگرد و بتن وارد خواهد شد و احتمال شکستگی میلگرد افزایش می‌یابد. دقیقا به همین علت است که نباید از میلگردهای زنگ‌زده برای مصارف ساختمانی بهره برد و حتما باید میلگردها را از کارخانه‌های معتبری خریداری نمود که میلگردهای استاندارد تولید می‌کنند.

• اجرای نادرست میلگرد

از علل دیگری که در شکستگی میلگرد دخالت دارد، می‌توان به اجرای نادرست این مقاطع فولادی در سازه‌های بتنی اشاره کرد. قبل از اینکه فرآیند ساخت‌وساز ادامه یابد، میلگردها حتما باید در جای خود به درستی بسته شده یا جوش داده شوند تا در طول فرآیند بتن‌ریزی و به طور کلی ساخت‌وساز ثابت باقی بمانند.

چنانچه میلگرد به درستی در جای خود تثبیت نشود، این امر موجب جابجایی میلگرد شده و در نهایت فشار زیادی را به بتن تحمیل می‌نماید و چنین عاملی به مرور زمان موجب ترک خوردن و شکستگی میلگرد خواهد شد. لازم به ذکر است در طول فرآیند خم‌کاری میلگرد حتما باید از میزکار مخصوص به این کار استفاده شود.

• عدم استفاده از میلگردهای تولیدی با روش نورد گرم

در صورتی که از میلگردهای ساخته شده با روش نورد سرد برای سازه خود استفاده می‌کنید، باید بدانید که در این روش عموما شمش حرارت داده شده را در دمایی که کمتر از تبلور مجدد است، خنک می‌کنند و همین مسئله موجب به هم‌ریختگی ساختار مولکولی شمش شده و در نهایت آرماتورهای تولید شده از طریق این روش، مقاومت تسلیم بالا و شکل‌پذیری بسیار پایینی دارند و به راحتی می‌شکنند.

با اینکه استفاده از چنین میلگردهایی به استحکام سازه کمک می‌کند؛ اما باید توجه داشته باشید که استفاده از میلگردهای ساخته شده با روش نورد سرد برای مناطق زلزله‌خیز توصیه نمی‌شود.

• خم کردن میلگرد بیش از زاویه توصیه شده

گفته شد که در بسیاری از موارد، خم کردن میلگرد به منظور استفاده از آن در سازه بتنی اجتناب‌ناپذیر بوده و میزان خم کردن آن متناسب با وظیفه‌ای که در سازه بر عهده دارد و موقعیتی که مورد استفاده قرار می‌گیرد، تعیین می‌گردد. به طور کلی زاویه خمش میلگردها در آئین نامه بتن ایران (آبا) تعیین شده و این زاویه خمش نباید از میزان تعیینی در این آئین‌نامه کمتر باشد.

اگر زاویه خمش میلگرد از زاویه تعیینی کمتر باشد، مقاومت میلگرد کاهش یافته و به راحتی می‌شکند. در این آئین نامه کلیه اطلاعات مرتبط با حداقل زاویه خم متناسب با گرید، محل به کارگیری و قطر اسمی درج شده است.

خم‌کاری میلگرد باید کاملا به شکل اصولی صورت گیرد و حتما در طول فرآیند خم‌کاری اصول و استانداردهای تعیینی رعایت شود. استفاده از ابزارهای مناسب این کار نظیر خم‌کن استاندارد دستی یا برقی نیز نقش کلیدی در به حداقل رساندن احتمال شکستگی میلگرد ایفا می‌نماید.

راه های جلوگیری از شکستگی میلگرد

حال که به طور کامل با عوامل موثر در شکستگی میلگرد آشنا شدید، ضرورت دارد تا به بررسی نکات تکمیلی که در جلوگیری از شکستگی این مقطع فولادی تاثیر دارند، بپردازیم:

• تا حد امکان از میلگردهایی با ابعاد و سایزهای کوچک‌تر در سازه‌ها استفاده کنید تا احتمال ترک خوردن آن به هنگام خم و صاف شدن به حداقل برسد.
• هیچ‌گاه یک میلگرد را دو بار خم نکنید؛ چراکه خم‌کاری به خودی خود موجب کاهش مقاومت میلگرد می‌گردد و خم کردن مجدد احتمال شکستگی میلگرد را تشدید می‌کند.
• در حد توان میلگردها را با زاویه کمتر از 90 درجه خم کنید تا میزان تضعیف مقاومت آن به حداقل برسد.
• در طول فرآیند خم‌کاری، حتما توجه داشته باشید که میلگردها سرد باشند و از خم کردن میلگردهای حرارت دیده خودداری نمائید.
• به منظور جلوگیری از زنگ‌زدگی و کاهش مقاومت میلگرد، این قطعات فولادی را رنگ‌آمیزی کنید تا این رنگ به عنوان لایه‌ای محافظ عمل کرده و مانع زنگ‌زدگی میلگرد شود.
• از جوش دادن میلگردها به سقف‌های کاذب (به جای تیرچه‌ها) خودداری کنید. از این روش، مقاومت موردنیاز شما را تامین نکرده و به مرور زمان موجب شکستگی میلگرد می‌شود.

استفاده از میلگرد تولید شده به روش نورد گرم؛ بهترین شیوه جلوگیری از شکستگی میلگرد

با توجه به نقش کلیدی که میلگرد در افزایش مقاومت سازه‌ ایفا می‌کند، به بخش جدایی‌ناپذیر صنعت ساختمان‌سازی تبدیل شده و مسئله خم‌کاری میلگرد نیز متناسب با مکان مورد استفاده به یک نیاز ضروری مبدل گشته است. به هنگام انجام فرآیند خم‌کاری، احتمال شکستگی میلگرد افزایش می‌یابد و شکستگی میلگرد به دلایل مختلفی همچون نگهداری نامناسب از میلگردها و زنگ‌زدگی، استفاده از میلگردهای بی‌کیفیت، خم‌کاری بیش از حد مجاز و توصیه شده میلگردها یا حرارت دیدن مکرر میلگرد رخ می‌دهد.

اگر به دنبال آن هستید که احتمال شکستگی میلگرد را به حداقل برسانید، توصیه می‌کنیم از میلگردهای با کربن پایین نظیر A2 و همچنین تولید شده با روش نورد گرم بهره بگیرید. اگر در ارتباط با علل دخیل در شکستگی میلگرد سوالی دارید که در این مقاله به آن اشاره نشده یا در خرید میلگرد مناسب دچار مشکلاتی هستید، از بخش تماس با ما سوالات خود را مطرح کنید تا کارشناسان ما در اسرع وقت به سوال شما پاسخ دهند.