6 دلیل شکستن میلگرد

 قیمت میلگرد در بازار آهن

علت خم میلگرد

همانطور که می‌دانیم یکی از کاربردی ترین محصولات فولادی در پروژه های ساختمانی، میلگرد می‌باشد. این محصول، کاربرد زیادی در آرماتوربندی، و ساخت ستون دارد. میلگرد در حالت معمول، یک میله فلزی صاف با طول زیاد است که هیچگونه فرآیند خمش روی آن انجام نشده است بنابراین برای استفاده از میلگرد در آرماتور، لازم است آن را خم کنیم وبه شکل مورد احتیاج خود دربیاوریم. به این نکته توجه داشته باشید خمکاری میلگرد گاهی اوقات سبب شکست آن می‌شود به همین دلیل در این نوشته قصد داریم به دلایل شکستگی و زنگ زدگی میلگرد، زنگ زدگی در بتن، انواع زنگ زدگی دربتن و راه های جلوگیری از آن بپردازیم.

آنچه در این مقاله خواهید خواند:

• علت شکستن میلگرد
• اصلی ترین دلایل شکست میلگرد
• نکاتی که برای خم کردن میلگرد باید در نظر گرفت؟
• انواع زنگ زدگی میلگرد در بتن
• عوامل اصلی خوردگی در میلگرد
• نکاتی که برای پیشگیری از خوردگی زودرس میلگرد ها باید رعایت کنیم
• روش های جلوگیری از خوردگی در بتن
• دلیل زنگ نزدن میلگرد ذوب آهن اصفهان

علت شکستن میلگرد

میلگرد در دونوع آجدار و ساده تولید می‌شود. نوع آجدار این محصول معمولاً در3 گرید a3 ، a2 و a4 تولید میگردد که میزان کربن در هرکدام از این گرید ها متفاوت است. به طور کلی کربن، ذاتاً عنصری شکننده است بنابراین هرچه میزان کربن موجود در میلگرد زیادتر باشد، میلگرد شکننده تر می‌شود همچنین با افزایش میزان کربن، در هنگام جوشکاری و حرارت دهی، ممکن است ساختار میلگرد تغییر پیدا ‌کند که همین موضوع، خود سبب می‌شود میزان مقاومت شکست میلگرد کاهش پیدا کند. اما باید به این نکته توجه داشت میزان کربن موجود در میلگرد، تنها عامل شکستگی میلگرد نیست به همین منظور در ادامه این نوشته قصد داریم به اصلی ترین دلایل شکست میلگرد بپردازیم.

اصلی‌ترین دلایل شکست میلگرد

۱. عدم استفاده از میلگرد با گرید مناسب

از میلگرد a2، معمولاً در سازه های بتنی استفاده می‌شود زیرا کربن کمتری نسبت به دو گرید موجود دیگر دارد بنابراین انعطاف پذیری بیشتری هنگام خم کردن از خود نشان می‌دهد. این محصول در ایران توسط کارخانه ها و سایز های مختلف تولید می‌شود که باتوجه به مقاومت مورد نیاز و نقشه آرماتور سازه، باید آن را تهیه نمود.

۲. استفاده نکردن از میلگرد تولید شده با روش نورد گرم

به دلیل اینکه در فرآیند نورد سرد، شمش حرارت داده شده را در دمایی کمتر از تبلور مجدد، خنک می‌کنند بنابراین این کار موجب بهم ریختگی ساختار مولکولی شمش می‌شود به همین دلیل آرماتورهای ساخته شده با این روش، مقاومت پایینی در برابر خمش دارند و در نتیجه استفاده از این میلگرد، مقاومت سازه را در برابر زلزله کم می‌کند ولی در مقابل آن با فرآیند نورد گرم، مقاومت میلگرد در برابر خمش زیاد می‌شود.

۳. گرم شدن مکرر میلگرد

یکی از عواملی که انعطاف پذیری میلگرد را بالا می‌برد، گرم کردن آن است ولی باید به این نکته توجه داشت خم کردن میلگرد، خود سبب کاهش استحکام میلگرد می‌گردد، و حرارت دادن آن هم این موضوع را پررنگ تر می‌کند. به علت اینکه حرارت، سبب تغییر ساختار شیمیایی میلگرد می‌شود. بنابراین حرارت دادن مکرر میلگرد، احتمال ترک خوردن و شکستن آن را بالا می‌برد.

۴. خم کردن بیش از حد میلگرد

زاویه خم میلگرد در آرماتور های مختلف، متفاوت است ولی نباید زاویه خمش، از میزان تعیین شده در آئین‌نامه بتن ایران کمتر باشد چون خم کردن بیش از حد میلگرد و کم شدن زوایه خم، سبب شکسته شدن میلگرد و در نتیجه کاهش مقاومت آن می‌شود. در آئین‌نامه بتن ایران، حداقل زاویه خم، بر اساس قطر، گرید و محل به کارگیری به طور دقیق ذکر شده است.

۵. عدم استفاده از میزکار مخصوص

معمولاً کارگران برای خم کردن میلگرد، از میزکار استفاده می‌کنند که همین موضوع سبب کاهش فشار به ستون فقرات کارگر، و افزایش تمرکز آن ها برای خم کردن میلگرد می‌شود.

صفحه خم کن، معمولاً روی میزکارنصب می‌شود. این صفحه به شکل مربع یا مستطیل تولید می‌شود و چند پین روی آن موجود است. پین ها برای جلوگیری از پیچیده شدن میلگرد، هنگام خم کردن آن تعبیه شده اند. به این نکته توجه داشته باشید باید فاصله بین پین ها با قطر میلگرد تناسب داشته باشد. سپس برای خم کردن میلگرد، ابتدا میلگرد را بین پین ها قرار می‌دهند، و با آچار مخصوص، میلگرد را با زاویه موردنظر خود، خم می‌کنند.

۶. استفاده از میلگرد زنگ‌زده

معمولاً برای ساخت بتن مسلح، از میلگرد های تولید شده با فولاد کربنی استفاده می‌کنند. فولاد کربنی،  خود مستعد زنگ زدن است و در صورت عدم نگه داری صحیح، این میلگرد دچار زنگ زدگی می‌شود و در نهایت، قدرت بین میلگرد و بتن کاهش پیدا می‌کند و احتمال ترک خوردن آن زیاد می‌شود.

بیشتر بخوانید: فرآیند خمکاری میلگرد

نکاتی که برای خم کردن میلگرد باید در نظرگرفت؟

• همه میلگرد ها باید به صورت سرد خم شوند.
• فرآیند خم کردن میلگرد باید تاجایی که ممکن است با ماشین مجهز به فلکه خم کن انجام شود.
• خم کردن میلگرد باید با یکبار عبور از ماشین فلکه خم کن و باسرعت ثابت انجام شود به طوری که ناحیه خم شده دارای انحنای ثابت باشد.
• در این فرآیند باید از فلکه هایی استفاده شود که قطر آن متناسب با نوع فولاد باشد.
• دمای محیط و نوع فولاد باید با سرعت خم کردن میلگرد ها تناسب داشته باشد لازم به ذکر است سرعت خم کردن میلگرد های اصلاح شده باید به صورت تجربی تعیین شود.
• در شرایطی که دمای میلگرد ها از 5 درجه کمتر باشد، باید از خم کردن آن ها اجتناب نمود.
• به این نکته توجه داشته باشید، باز و بسته کردن خم میلگرد ها به منظور شکل دادن مجدد به آن ها، صورت پذیر نیست مگر در شرایطی که دستگاه نظارت این اجازه را دهد.
• اگر میلگرد های خم شده باز شوند، باید کلیه میلگرد ها از نظر ترک خوردگی، بازرسی و کنترل شوند.
• به طور کلی خم کردن میلگرد هایی که یک سر آن ها درون بتن است، امکان پذیر نیست مگر در مواقعی که دستگاه نظارت این اجازه را دهد.
• توجه داشته باشید برای خم کردن میلگرد های با قطر 36 میلی متر به بالا و زوایه بیش از 90 درجه، لازم است از روش های خاص خم کردن استفاده شود.

بنابراین با به کار گیری روش های مناسب برای خم میلگرد، می‌توان نتایج بهتری را در پیش داشت به همین دلیل توصیه می‌شود از افراد متخصص کمک بگیرید که علاوه بر مقاوم سازی ساختمان، خسارت کمتری شامل حال سازنده شود.

بیشتر بخوانید: تفاوت آرماتور طولی و عرضی

انواع زنگ‌ زدگی میلگرد در بتن

گاهی اوقات به دلیل رخ دادن واکنش های شیمیایی، میله های تقویت کننده فولادی، دچار خوردگی می‌شوند در این مواقع، در سطح فولاد الکترودهای مثبت و منفی کوچکی تشکیل می‌گردد که در بین این الکترودها یون هایی وجود دارد که باعث شکستگی یا خوردگی میلگرد می‌شود. خوردگی میلگرد در ماندگاری سازه های بتن مسلح، اهمیت بسزایی دارد و یکی از فاکتور های مهم درکاهش عمر سازه های بتنی، خوردگی میلگرد در بتن می‌باشد. در میله‌های تقویت کننده فولادی، دو نوع خوردگی وجود دارد، که در زیر آن ها را بررسی نموده ایم.

خوردگی شیاری

گاهی اوقات ممکن است در شیارهای کوچک موجود در سازه، برخی محلول ها بدون حرکت باقی بمانند درنتیجه واکنش گوناگون یون های موجود در املاح، سبب پدید آمدن الکترود های مثبت و منفی در محلول می‌شود که با رسیدن الکترودها به یون ها، به مرور زمان خوردگی و زنگ زدگی فولاد در بتن رخ می‌دهد.

خوردگی حفره ‌ای

در این مدل خوردگی، حفره های کوچکی در سطح فولاد تشکیل می‌شود که تنها بخش های خاصی از فولاد را تحت تأثیر قرار می‌دهد.

عوامل اصلی خوردگی در میلگرد

• هنگامی که سطح فولاد در تماس با محیط باشد، در سطح فولاد خوردگی ایجاد می‌شود.
• یون های کلرید در سطح بتن، سبب از بین رفتن حالت قلیایی بتن می‌شود.
• وجود ترک و شکاف در بین بتن، سبب تماس محیط با میلگرد شده و احتمال کربناسیون افزایش پیدا می‌کند.
• زمانی که بتن به طور مکرر مرطوب شود، آب به شکاف های موجود در سطح نفوذ می‌کند که در نهایت موجب زنگ زدگی میلگرد ها می‌شود.

بیشتر بخوانید: تشخیص میلگرد اصلی از تقلبی

نکاتی که برای پیشگیری از خوردگی زودرس میلگرد ها باید رعایت کنیم

زمان شروع خوردگی، میزان شدت و سن تخریب خوردگی در بتن به عوامل زیر وابسته است:

1. میزان نفوذ پذیری بتن در برابر یون های کلر
2. میزان بتنی که میلگرد را می پوشاند
3. پوشش سطحی روی بتن
4. پوشش حفاظتی بر روی میلگرد ها
5. شرایط محیطی از قبیل ( دما، اکسیژن، رطوبت، وزش باد، خشکی و رطوبت و میزان یون کلر)
6. تدابیر حفاظت کاتدیک
7. وجود یون کلر در مصالح مصرفی

پس در نتیجه می‌توان به نحوی عمل کرد که از خوردگی زودرس میلگردها در بتن جلوگیری شود و یا به عبارتی شدت آهنگ خوردگی میلگرد را کنترل کرد و یا برعکس موجب تسریع در خوردگی شد. روش هایی برای جلوگیری از خوردگی بتن وجود دارد که در ادامه به بررسی آن ها پرداختیم.

بیشتر بخوانید: 5 روش تقویت میلگرد در برابر خوردگی

روش های جلوگیری از خوردگی در بتن

به طور کلی روش های جلوگیری از خوردگی بتن را به ۳ دسته اصلی می‌توان تقسیم نمود:

 رنگ آمیزی

رنگ ها، متدوال ترین، اقتصادی ترین و کارآمدترین ماده جهت حفاظت از وسایل و تأسیسات می‌باشند. با استفاده از رنگ می‌توان ارتباط فلز با محیط را تا حدودی قطع کرد و در نتیجه موجب حفاظت تأسیسات فلزی شد.

 پوشش های بتنی

پوشش های بتنی، قدیمی ترین پوشش های محافظتی در برابر خوردگی هستند این پوشش ها به دو دسته پوشش های سطحی و پوشش های نفوذی یا دائمی تقسیم بندی می‌شود.

الف) پوشش های سطحی

این نوع پوشش، سطحی مقاوم و پلاستیکی بر روی کار تشکیل می‌دهد که ارتباط سطح را با محیط خورنده قطع می‌کند. در واقع این پوشش از بتن در برابر عوامل خورنده محافظت می‌کند اما اگر رطوبت از سطح دیگری به داخل راه پیدا کند، دیگر قادر به محافظت از میلگرد داخل بتن نیست و میلگرد مورد تهاجم قرار می‌گیرد.

پوشش بتنی خود به دو دسته تقسیم می‌شود که شامل موارد زیر است:

1.  رزین های ترموست که از طریق پاشش یا قلم مو بر روی سطح اجرا می‌شوند.
2.  ورقه های پلاستیکی آماده از جنس ترموپولاست نظیر پی وی سی، پلی اتیلن و... .

ب) پوشش های نفوذی یا دائمی

فعالیت این پوشش بر خلاف پوشش قبلی، محدود به سطح نیست و می‌تواند پوشش را از سطح تا عمق بتن ادامه دهد. روش کار این پوشش بدین صورت است که حفره های موئین داخل بتن را پر کرده و اجازه ورود آب یا مواد خوردنده شیمیایی به داخل بتن را نمی‌دهد و از میلگرد داخل بتن به طور کامل مخافظت می‌کند. این روش ضمن جلوگیری از ورود آب و مواد خورنده شیمایی به داخل بتن، اجازه تنفس به آن را می‌دهد و سبب می‌شود میلگرد از عوامل تهاجمی مصون بماند. می‌توان گفت با این روش، در واقع یک حفاظت کاتدیک هم انجام می‌شود.

با پوشش های بتنی می‌توان خوردگی بتن را 10 تا 15 سال به تأخیر انداخت که در زیر به برخی از این پوشش ها اشاره کرده ایم:

1.  پوشش نواری قیری یا پلاستیکی
2.  پوشش شات کریت
3. پوشش با استفاده از ساروج
4.  پوشش با پایه سیمانی

 پوشش های گالوانیزه

این روش با استفاده از روش های گالوانیزینگ مانند: گالوانیزینگ غوطه وری داغ، پوشش دهی مکانیکی، گالوانیزینگ الکتریکی، اسپری روی و یا رنگ کردن با خاک روی، بر روی میلگردها اعمال می‌شود و سبب محافظت از میلگردها در برابر عوامل خورنده می‌شود.

دلیل زنگ نزدن میلگرد ذوب آهن اصفهان

شاید تا کنون شنیده باشید که میلگرد ذوب آهن اصفهان مستعد خوردگی نیست دلیل آن هم فقط و فقط فرآیند تولید منحصر به فرد آن است. هم اکنون بسیاری از تولیدکنندگان در سطح کشور از روش ترمکس بهره می‌گیرند که محصولات تولیدی با این روش، دارای استحکام  و شکل پذیری بالا می‎‌باشد. ولی در مقابل آن شرکت ذوب آهن اصفهان به علت عدم استفاده از فرآیند ترمکس، برای افزایش مقاومت و استحکام، میزان کربن و منگنز را افزایش می‌دهد.

و در آخر

بتن یک مخلوط سفت شده از سیمان، سنگندانه و آب است که پس از گذشت دوره سخت شدن انتظار می‌رود به ترکیب و خواص ثابتی برسد. ولی به مرور زمان واکنشی بین آب و بتن انجام می‌گیرد که باعث تغییر در خواص بتن از جمله نفوذ پذیری و استحکام آن می‌شود. به طور کلی بتن، محافظ خوبی در برابر فولاد است و از آن در برابر خوردگی محافظت می‌کند.