
آزمایش میلگرد
فولاد یکی از مهمترین مصالح ساختمانی به شمار می آید و در مقاوم سازی ساختمان تاثیر زیادی دارد. میلگردها به سبب دارا بودن مقاومت کششی از پر کاربردترین مقاطع فولادی در ساختمان ها می باشند. آزمایش میلگرد شامل آزمایش هایی است که تا حد امکان بر اساس مشخصات مورد انتظار موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران تهیه شده اند. در مواردی که استاندارد ملی ایران در مورد برخی از آزمایش های میلگرد تدوین نگردیده است، می توان از استانداردهای بین المللی استفاده نمود.
آزمایش کشش میلگرد
آزمایش کشش میلگرد قابلیت انعطاف پذیری، میزان الاستیک، نقطه تسلیم، مقاومت در برابر شکنندگی و حد ارتجاعی میلگرد را مشخص می نماید که توسط دستگاه کشش میلگرد به صورت هیدرولیکی یا مکانیکی انجام می شود.

دستگاه کشش میلگرد
دستگاه کشش میلگرد جهت انجام آزمایش کشش و خمش بر روی نمونه های فلزی و میلگردهایی تا قطر ۴۰ میلی متر، استفاده می شود.
نحوه آزمایش کشش میلگرد
تست کشش میلگرد به طور کلی برای تعیین استحکام و مقاومت کششی میلگردها صورت می گیرد.
برای انجام آزمایش کشش میلگرد ابتدا طولی معین به وسیله سنبه نشان با ضربه چکش بر روی نمونه مشخص می گردد. پس از قرار دادن نمونه بین فکین دستگاه تست کشش، به وسیله فلکه دستی، اعمال نیروی کششی بر نمونه آغاز می گردد.
بارگذاری تا زمانی که ناظر، افزایش سریع طول نمونه را مشاهده کند، ادامه می یابد. از آن جایی که در حد ارتجاعی، بدون افزایش نیرو، ازدیاد تغییر شکل خواهیم داشت، درست در این لحظه نیروی وارده، حد ارتجاعی را نشان می دهد. پس از رسیدن به حد ارتجاعی، اعمال نیروی کششی به جای چرخاندن فلکه دستی، به کمک الکترو موتور ادامه می یابد تا میلگرد گسیخته شود. مقدار نیرو در این لحظه تاب گسیختگی را نشان می دهد.
نتایج آزمایش کشش میلگرد
نتایج بدست آمده از قرائت ها در جدولی یادداشت می گردد. این نتایج اطلاعات زیر را در اختیار ما قرار می دهند.

- حد جاری شدن
حد جاری شدن، معمولا یک تنش قراردادی است که برای کلیه فولادها قابل محاسبه است.
- مقاومت کششی
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 دقیق دو بخش از نمونه و اندازه گیری فاصله نشانه هایی که قبلا بر روی نمونه گذارده شده اند، بدست می آورند.
- تقلیل سطح مقطع گسیختگی
تقلیل سطح مقطع گسیختگی و ضریب آن با پهلوی هم گذاشتن نمونه گسیخته شده و اندازه گیری قطر در کوچکترین مقطع، تعیین می شود.
- محاسبه حد ارتجاعی
برای محاسبه حد ارتجاعی در قسمت خطی منحنی تنش – تغییر شکل نسبی، می توان از رابطه ای که به قانون حرکت معروف است، برای تعیین مقدار حد ارتجاعی استفاده کرد.
همچنین جهت تفسیر نتایج آزمون کشش میلگرد، نرم افزارهای هوشمندی مورد استفاده قرار می گیرد که با استفاده از آن درصد ازدیاد طول آرماتور و تمامی رفتارهای مقطع در طول انجام تست کشش آرماتور به صورت داده، در جدول قرار داده شده و سپس در انتها به تحلیل این داده ها مطابق با اصول استاندارد می پردازند.
آزمایش خستگی میلگرد
فلزها از دانه های ریزی تشکیل شده اند که صفحات لغزش آن ها در جهات گوناگون قرار دارند. هرگاه تنش به مقدار بحرانی برسد، عمل لغزش بر روی صفحه های بلورین انفرادی، رخ خواهد داد. در مرحله اول ممکن است این لغزش اشکالی ایجاد نکند. اما با تکرار عمل لغزش، ترک های ریزی تشکیل شده و گسترش پیدا می کنند. در نتیجه سطح مقطع عضو نیز کاهش یافته به طوری که دیگر توانایی تحمل نیروی وارد شده را نخواهد داشت.
به عنوان مثال وقتی نمونه ای در تست کشش می شکند، تنش معین و مشخصی لازم است تا موجب شکستگی قطعه گردد. با این حال نمونه ای از همان ماده، هنگامی که در معرض بارهای چرخشی یا تناوبی قرار می گیرد، تحت تنش بسیار کمتری خواهد شکست. این نوع شکست به شکست خستگی معروف است.
آزمایش خستگی میلگرد برای میلگردهای خوابانده شده (فرو برده شده) در بتن که قبلا خم شده اند، مورد استفاده قرار می گیرد.
طراحی قطعاتی که در معرض تنش های متغیری قرار دارند باید براساس معیار خستگی انجام پذیرد. معیار خستگی یا حد تحمل، حداکثر تنشی است که یک فلز بدون شکست در برابر تعداد متعدد و مشخصی از سیکل های تنشی، پایدار می ماند.
در آزمایش های خستگی، معمولا حد تحمل آهن و فولاد ۱۰۰۰۰۰۰۰ سیکل (دور) است، ولی برای آلیاژهای سبک غیرآهنی این مقدار ممکن است پانصد میلیون دور باشد.

انواع آزمایش خستگی میلگرد
سه آزمایش خستگی معروف عبارتند از:
- آزمایش میله چرخان
- آزمایش خستگی با میله ارتعاشی
- آزمایش خستگی تحت کشش و فشار
تجهیزات آزمایش خستگی میلگرد
قطعات اصلی یک ماشین آزمایش خستگی عبارتند از:
- محرک مکانیکی، هیدرولیکی یا مغناطیسی برای وارد کردن سیکل های تکراری تنش به نمونه
- وسیله اندازه گیری تنش های ماکزیمم و مینیمم وارد شده در جریان یک دور
- شمارنده، برای نشان دادن تعداد دورهای تنشی وارد شده بر نمونه
- متوقف کننده خودکار ماشین آزمایش خستگی، وقتی که نمونه می شکند.
آزمایش خمش میلگرد
آزمون خمش میلگرد به دو شکل خمش سرد و خمش مجدد انجام می گیرد. آزمایش خمش سرد را بر روی میلگردهای با قطر حداقل ۲۵۰ میلی متری که به صورت مستقیم از خط تولید به دست می آید و هیچ عملیات مکانیکی بر روی آن ها اعمال نشده باشد، انجام می دهند و باید تحت استاندارد ملی ایران در شرایط آزمایشگاهی صورت پذیرد. اما در آزمون خمش مجدد میلگرد،نمونه های میلگرد دقیقا شبیه به نمونه های خمش بوده و این نمونه ها را تا اندازه ۹۰ درجه خم می کنند. سپس طی مدت زمان ۳۰ دقیقه تا دمای ۱۰۰ درجه سیلسیوس گرم می کنند. پس از آن فرصتی به آرماتور داده می شود تا خنک گردد و به دمای محیط برسد. اکنون با نیروی پیوسته و یکنواخت دمای آرماتور را به ۲۰ درجه سیلسیوس بر می گردانند.
تایید میلگرد در آزمایش خمش مجدد میلگرد، منوط به این است که نمونه مورد نظر دچارترک خوردگی، شکست و یا گسستگی نشود.

آزمایش التراسونیک میلگرد جوش شده
فرآیند جوشکاری فورجینگ سربه سر در سال ۱۹۵۳ میلادی با هدف استفاده در صنعت حمل و نقل ریلی ابداع شد و سپس کاربرد آن در صنعت ساختمان توسعه یافت.
با گسترش روزافزون ساخت و ساز، رشد شهرها و بلند مرتبه سازی، موضوع مقاوم سازی و استحکام سازه های بتنی به منظور حفظ جان و سرمایه ساکنین مورد توجه قرار گرفت. به دلیل وجود بارهای کششی، خمشی و پیچشی زیاد در سازه های بتنی، نحوه درست اتصال آرماتورها در بتن از اهمیت بسیار بالایی برخوردار می باشد که با جوشکاری فورجینگ تا حد بسیار زیادی ضعف در اتصال آرماتورها از بین خواهد رفت.
روش جوشکاری فورجینگ سر به سر جزء روش های جوشکاری ذوبی کامل به شمار نمی آید، بلکه نوعی روش جوشکاری فاز جامد است که عمل اتصال را بدون ذوب کردن کامل فلز پایه به انجام می رساند. پیکر بندی مجدد اتم ها با حرارت دهی سطحی در دمایی بالاتر از دمای تبلور مجدد، رخ داده و اتصال به کمک تغییر فرم پلاستیک به وجود آمده از بهم فشردگی، ایجاد می شود.
یکی از روش های آزمون صحت و کیفیت جوش های اجرا شده به روش فورجینگ سر به سر میلگردها که برخلاف آزمون های خمش و یا کشش نیازی به بریدن، نمونه برداری و تخریب آرماتورهای جوش شده ندارد و در محل پروژه بر روی میلگردهای جوش شده قابل انجام می باشد، آزمایش التراسونیک میلگرد جوش شده است.
در تست التراسونیک میلگرد جوش شده همچون روش تست التراسونیک جوش های اجرا شده در سازه فلزی و یا تست التراسونیک قطعات صنعتی خودرو و یا چرخ های قطار، یک دستگاه مخصوص تست التراسونیک میلگرد که کالیبراسیون و نرم افزار مخصوص خود را دارد، امواج مافوق صوت را به داخل میلگرد جوش شده ارسال می نماید.
دستگاه تست التراسونیک میلگرد جوش شده با دستگاه های دیگر متفاوت بوده و اپراتور دستگاه باید آموزش های تخصصی مربوط به این کار را دیده باشد و ضمنا دارای گواهینامه انجام تست التراسونیک در زمینه جوش های فورجینگ سر به سر میلگرد باشد.

در آزمایش التراسونیک میلگرد جوش شده که یکی از آزمون های میلگرد جوششده (فورجینگ) است، با استفاده از ۲ پراب، امواج به داخل محل جوش و سطح متصل شده با روش فورجینگ ارسال شده و در صورت بازگشت موج و دریافت علائم خاص مشخص می گردد که این جوش قابل قبول است یا می بایست بریده و مجددا اجرا شود.
پیشنهاد می شود جهت اطمینان قطعی از کیفیت جوشکاری ها علاوه بر آزمون خمش ۹۰ درجه نمونه های اجرا شده توسط جوشکار در محل پروژه، در روز اول شروع کار، در انتهای کار و یا در طول فرآیند اجرا و جوشکاری، آزمایش التراسونیک میلگرد جوش شده نیز انجام گردد و مستندات دریافتی از شرکت بازرسی پروژه، بایگانی و نگهداری شود. لازم به توضیح است این کار می بایست فقط توسط شرکت های ذیصلاح و مورد تایید بازرسی جوش دارای تجهیزات و تخصص انجام تست التراسونیک جوش های فورجینگ سر به سر میلگرد، انجام شده و گزارش کتبی با مهر بازرس جوش و شرکت مربوطه، ارائه و دریافت گردد.
آزمایش جوش پذیری میلگرد
مطابق بند ۹-۴-۱-۶ مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، جوش پذیری یا قابلیت جوشکاری میلگردها براساس مقدار کربن معادل آن ها تعیین می شود. درصورتی که مقدار کربن معادل از ۰.۵۱ درصد کمتر باشد، میلگرد قابل جوشکاری است و هرچه این مقدار کمتر باشد، قابلیت جوش پذیری فولاد بیشتر است.
انواع میلگرد از نظر جوش پذیری
انواع میلگرد از نظر جوش پذیری به سه دسته زیر تقسیم می شود.
جوش پذیر
این نوع آرماتور با تجهیزات و روش های متداول قابل جوشکاری است.

جوش پذیر مشروط
این نوع آرماتور در شرایطی معین با تجهیزات و روش های معین قابل جوشکاری است.
جوش ناپذیر
این نوع آرماتور با وسایل متعارف قابل جوشکاری نیست.
در صورتی که جوش پذیری میلگردها مورد تردید باشد، باید قبل از شروع کار تعدادی نمونه جوش شده تهیه شوند و تحت آزمایش کشش و خم شدگی قرار گیرند .
نتیجه آزمایش کشش وقتی رضایت بخش است که مقطع گسیخته شده در محل جوش و یا مجاورت آن نباشد .
نتیجه آزمایش خم شدگی وقتی مطلوب است که در اثر خم کردن در منطقه جوش شده، ترک به وجود نیاید .
هزینه آزمایش میلگرد
به طورکلی مطابق با ارزیابی سازمان برنامه و بودجه، اگر نسبت هزینه آزمایشات به قیمت تمام شده ساختمان، محاسبه گردد، هزینه کلیه آزمایشات مورد نیاز برای ساختمان اعم از خاک، میلگرد، بتن، جوش و … تنها ۴ درصد از هزینه ساخت خواهد بود. لذا لازم است با بیان مزایا و اثرات هر یک از تست ها، کارفرمایان ساختمان به سمت انجام کلیه آزمایشات سوق یابند.