میلگردها همواره یکی از پر مصرف ترین مقاطع فولادی هستند که در ساخت سازه های مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. استفاده به عنوان تقویت کننده در بتن مسلح از جمله مهم ترین کاربردهای آن می باشد. این مصالح ساختمانی پر مصرف به منظور حفظ کارایی و نیز افزایش طول عمر، نیازمند یک سری الزامات بوده تا دچار شکستگی نشود و از وقوع شکست در آنها جلوگیری شود. عملیات خمکاری غیر اصولی و همچنین زنگ زدگی و خوردگی میلگردها نقشی اساسی در ایجاد شکستگی در میلگرد دارند.

منظور از شکستگی میلگرد چیست ؟

شکستگی میلگرد عبارتست از تقسیم شدن میلگرد یکپارچه به دو قسمت کوچک تر که می تواند دلایل متالورژیکی و یا مکانیکی داشته باشد. میلگردها که مقاطعی فولادی هستند، در ترکیب شیمیایی خود حاوی مقادیر قابل ملاحظه ای عنصر کربن بوده که جهت افزایش استحکام آنها نقشی اساسی دارند. اما اگر میزان کربن زیاد تر از حد معمول باشد، سبب تردی شده و شرایط ایجاد و رشد ترک را در میلگرد تسهیل می کند.

همچنین تنش های ناشی از برخی فرآیندهای مکانیکی و یا جوشکاری نیز سبب شده تا میزان مقاومت این مقاطع کاهش یافته و وقتی در کاربردهای خاص قرار می گیرند، در میزان تنشی کمتر از تنش لازم جهت شکست، دچار شکستگی شوند.

علت شکستن میلگرد چیست ؟

مهم ترین دلایل شکستن میلگرد در کاربردهای گوناگون می تواند به شرح زیر باشد:

استفاده از میلگردهای با گرید نا مناسب

یکی از استانداردهای میلگردها، تقسیم بندی آنها به دسته های A1 ، A2 و A3 می باشد. در این بین، میلگردهای A1 و A2 دارای میزان کربن مناسبی بوده که امکان انعطاف پذیری بیشتر را برای این دسته از میلگردها فراهم می آورد. در نتیجه هنگام خمکاری آنها، احتمال شکستگی میلگرد به حداقل می رسد.

خم کردن بیش از حد میلگرد

خمکاری میلگرد امری اجتناب ناپذیر بوده و در بسیاری از کاربردها نظیر آرماتور بندی، مستلزم خم کردن آنها می باشیم. اما تا چه میزان مجاز به خم کردن این مقاطع فولادی هستیم؟ میزان خمکاری میلگرد به میزان استحکام خمشی و زاویه خمکاری آن بستگی داشته و نباید بیش از حد خم شود چرا که سبب کاهش زاویه خم شده و شکست در آن اتفاق می افتد. این زاویه خمکاری بر اساس قطر، گرید و نیز محل به کار گیری بستگی دارد.

حرارت دهی میلگرد

حرارت دهی به میلگرد سبب ضعیف شدن پیوندهای آن در مقیاس اتمی شده و در نتیجه خم شدن آنها تسهیل می یابد. اما باید توجه داشت که این حرارت دادن منجر به کاهش استحکام میلگرد شده و چنانچه حرارت دهی در محل خم صورت گیرد، کاهش استحکام ناشی از خمکاری را تشدید می کند. بنابراین حرارت دهی میلگرد خمکاری شده، احتمال شکست آن را افزایش می دهد.

استفاده از میلگردهای نورد سرد

نورد سرد اگر چه استحکام کششی به مراتب بیشتری از نورد گرم را به همراه دارد، اما به دلیل اینکه شمش حرارت دهی شده در دمایی زیر دمای تبلور مجدد فولاد خنک می شود، ساختار مولکولی شمش دچار تغییر شده و استحکام خمشی آنها دچار افت می شود. در مقابل، میلگردهای تولید شده به روش نورد گرم، از مقاومت خمشی بسیار خوبی برخوردار بوده که احتمال شکست در آنها به حداقل می رسد.

استفاده از میلگردهای خورده شده و یا زنگ زده

میلگردهای فولادی به دلیل برخورداری از فولاد کربنی در ترکیب خود، بسیار مستعد زنگ زدگی هستند. زنگ زدگی و نیز قرارگیری در معرض عوامل و اتمسفر خورنده، سبب کاهش چشمگیر مقاومت خمشی میلگرد شده و احتمال ایجاد و رشد ترک در بارهایی حتی کمتر از حد استاندارد را در آنها به همراه دارد.

استفاده نکردن از ابزار کار مناسب و میز کار

ابزار کار و به خصوص میز استاندارد جهت خمکاری میلگرد از الزامات خمکاری آنها می باشد. استفاده از ابزار فرسوده که نگهدارنده هایی ضعیف دارند، سبب لغزش میلگرد در پین های موجود شده و منجر به کم و زیاد شدن زاویه خمش می شوند. همچنین عدم استفاده از میز کار، خستگی اپراتور و کاهش دقت آن را به همراه داشته که منجر به خمکاری غیر استاندارد و در برخی موارد شکستن میلگرد می شود. دیگر وظیفه اصلی میز کار، جلوگیری از پیچش میلگرد می باشد.

روش های جلوگیری از شکستن میلگرد

علاوه بر موارد گفته شده در بالا که اصلی ترین دلایل شکست میلگردها می باشند، راه کار های زیر نیز در به حداقل رسانیدن احتمال شکست در میلگردها نقشی اساسی دارند:

1- توجه به آنالیز شیمیایی میلگرد و انتخاب میلگردی با میزان کربن متعادل تا هم استحکام لازم را داشته باشد و هم سبب تردی نشود و در عملیات اتصال نظیر جوشکاری، دچار شکست نشوند. همچنین توجه به اینکه در ساخت آن از آلیاژهای با کیفیت و در حد استاندارد استفاده شده باشد.

2- استفاده از میلگردهای A2 به جای میلگردهای A3 در ساخت کلاف های عرضی به کار رفته در سقف ها.

3- استفاده از نورد سرد جهت خمکاری میلگردها و استفاده کردن از آب سرد جهت سردسازی میلگرد در صورت استفاده از نورد گرم برای خمکاری آنها.

4- استفاده از میلگردهای تولید شده به روش نورد گرم

5- عدم خمکاری مجدد و نیز حرارت دهی محل خم شده به دلیل افزایش بسیار زیاد احتمال شکست در آن.

6- خمکاری میلگرد تا زاویه هایی کمتر از 90 درجه به منظور جلوگیری از ضعیف شدن آنها.

7- استفاده از میلگرد های با سایز کوچک تر به جای میلگردهای سایز بزرگ؛ چراکه با افزایش سایز میلگردها، احتمال ترک خوردن ناشی از خم و راست شدن میلگرد افزایش می باشد.

8- عدم قراردهی میلگردها در اتمسفر خورنده و نیز در معرض رطوبت تا دچار خوردگی و زنگ زدگی نشوند و استحکام کششی و خمشی آنها حفظ شود. لازم است بدانید جهت بررسی مقاومت کششی میلگرد ، تست کشش میلگرد انجام می‌شود.

9- رعایت نکردن اورلپ کافی در پی ریزی نیز می تواند منجر به شکستگی میلگرد در کاربرد مورد نظر شود.