تست کشش

آگاهی از شرایط سازه در حال ساخت بدون آگاهی از نوع و کیفیت متریال مورد استفاده برای ساخت آن ممکن نیست و شناخت کیفیت متریال بدون انجام آزمایش های مختلف غیر ممکن به نظر می رسد. از این رو آیین نامه های مختلف برای یاری رساندن به مهندسان و سازندگان تدوین شده اند تا مقرراتی را ارائه نمایند که به کمک آن ها بتوان آزمون های مناسبی بر روی مصالح مختلف انجام داد و از آن ها نتایج قابل قبولی به دست آورد.

تست کشش یکی از آزمون هایی است که به منظور خواص مکانیکی مواد و متریال مختلف بر روی آن ها انجام می شود. این آزمون برای شناخت خواص مختلف متریال مورد استفاده در ساختمان ها از جمله میلگردهای مورد استفاده در سازه کاربرد دارد.

تست کشش معمولا تا نقطه گسیختگی بر روی متریال انجام می شود و به همین دلیل یک آزمون مخرب محسوب می شود. به دلیل مخرب بودن تست کشش این آزمون بر روی نمونه ای که به صورت تصادفی انتخاب شده انجام می گیرد و نتایج حاصل به محصولات هم ردیف آن تعمیم داده می شود.

 

 

تست کشش میلگرد

تست کشش میلگرد با توجه به نقش این المان در سازه های بتنی اهمیت بسیار بالایی دارد. در سازه های بتن مسلح، نقش تحمل فشار بر عهده بتن است و به همین دلیل پیش از بتن ریزی نمونه های بتنی گرفته شده و بر روی آن ها تست فشار صورت می پذیرد. ازطرف دیگر نقش کششی در این سازه ها بر عهده میلگرد است و به همین دلیل جهت اطمینان از عملکرد صحیح سازه بر روی میلگردها نیز تست کشش انجام می گیرد.

تست کشش میلگرد با استفاده از دستگاه های مخصوص آزمایشگاهی صورت می گیرد. این دستگاه ها دارای یک فک ثابت و یک فک متحرک بوده و به یک رایانه متصل هستند. با آغاز آزمون رایانه قادر است میزان تنش وارده و همچنین میزان کرنش میلگرد را نمایش دهد و مشخصات مکانیکی میلگرد را می توان به کمک نتایج این آزمایش به دست آورد.

تست کشش میلگرد با توجه شرایط آرماتورها و خصوصا قطر آن ها می تواند با رعایت استانداردهای گوناگون صورت پذیرد. یکی از مواردی که در آیین نامه های مختلف نگاه متفاوتی به آن شده است، طول میلگرد بین دو فک دستگاه است. به عنوان مثال در برخی موارد این طول ۵ برابر قطر، در برخی موارد ۱۰ برابر و … در نظر گرفته می شود.

 

تست کشش میلگرد در محل

تست کشش میلگرد در محل اجرای پروژه نیز ممکن است صورت پذیرد؛ این آزمون به منظور بررسی کیفیت اتصال بتن و میلگرد به کار می رود و خصوصاً در ارتباط با میلگرد های کاشته شده در بتن کاربرد دارد. این آزمون نیز یک آزمون مخرب محسوب شده و میلگردهایی که بر روی آن ها تست کشش انجام می گیرد، قابلیت کاربری خود را از دست می دهند. از این رو باید با هماهنگی کارشناسان گروه تخصصی هیلتیران تدابیر لازم اندیشیده شود تا عملکرد سازه دچار اختلال نگردد.

 

 

تست کشش میلگرد کاشته شده در بتن

تست کشش میلگرد کاشته شده در بتن به منظور ارزیابی ظرفیت باربری میلگردهای کاشته شده انجام می شود که معمولا این آزمایش با یکی از این سه پاسخ مواجه می شود؛

• میلگرد از داخل حفره خارج می شود
• میلگرد کاشته شده به گسیختگی می رسد و جاری می شود
• میلگرد به همراه بتن اطراف آن جدا می شود یا اصطلاحاً قلوه کن می شود

در صورتی که میلگرد به گسیختگی برسد، یعنی اتصال بتن و میلگرد به خوبی برقرار شده و تمامی ظرفیت باربری میلگرد کاشته شده قابل استفاده است؛ ولی چنانچه میلگرد به صورت سالم و به همراه بتن اطراف و یا بدون آن خارج گردد، اتصال بین بتن و میلگرد به خوبی برقرار نشده است.

تست کشش میلگرد کاشته شده در بتن با کمک دستگاه مخصوص صورت می پذیرد. این دستگاه دارای پایه بوده که روی سطح بتن قرار می گیرد. میلگرد مورد آزمایش نیز درون فک داخلی دستگاه قرار گرفته و درون آن محکم می شود. سپس دستگاه توسط اپراتور فعال شده و با فشار هیدرولیکی حاصل از تزریق روغن درون پمپ، فک باز شده و میلگرد تحت کشش قرار می گیرد. این افزایش نیرو تا جایی ادامه پیدا می کند که میلگرد گسیخته شده و یا از درون بتن خارج گردد.

عدد نشان داده شده توسط عقربه دستگاه حداکثر نیرویی را نشان می دهد که میلگرد در هنگام گسیختگی تحمل کرده است و با اعمال محاسبات می توان حداکثر تنش تحمل شده توسط آن را محاسبه نمود.

 

 

عوامل مختلفی می توانند در برقراری اتصال صحیح بین میلگرد کاشته شده و بتن اطراف آن تاثیرگذار باشند که از جمله آن ها می توان به موارد زیر اشاره نمود:

• مقاومت میلگرد: معمولا تلاش بر آن است که عامل محدود کننده مقاومت در زمان تست کاشت میلگرد، مقاومت میلگرد باشد. زیرا این آیتم دارای مقادیر ثابت و استاندارد است و همچنین با توجه به محدودیت های اجرایی که معمولا وجود دارد، باید بتوان از حداکثر ظرفیت باربری میلگرد ها استفاده نمود.
• عمق کاشت: هرقدر عمق کاشت بیشتر باشد، اتصال از استحکام بالاتری برخوردار است. البته نیازی نیست که این مقدار از حد مشخصی بیشتر باشد زیرا در آن صورت مقاومت اتصال از مقاومت کششی میلگرد کاشته شده بیشتر خواهد بود و این یعنی پیش از اینکه از تمام ظرفیت باربری اتصال استفاده شود، میلگرد جاری خواهد شد. تیم مهندسی هیلتیران با بررسی عوامل تاثیر گذار در ایجاد اتصال، می تواند عمق نفوذ بهینه را پیشنهاد کند.
• کیفیت بتن پایه: مقاومت و کیفیت بتن پایه نیز اهمیت زیادی در نتیجه نهایی تست کشش میلگرد درون بتن دارد. در صورتی که مقاومت بتن بالاتر باشد و به صورت کلی بتن از کیفیت بالاتری برخوردار باشد، معمولا نتیجه تست نیز بهتر بوده و مقاومت بالاتری از خود نشان می دهد.
• کیفیت انکر شیمیایی: در ارتباط با میلگردهای کاشته شده در بتن، کیفیت انکر شیمیایی مورد استفاده نیز یکی از عوامل مهم در ارتباط با نتیجه نهایی حاصل از کشش میلگرد است. با بالا رفتن کیفیت انکر شیمیایی برای رسیدن به مقاومت یکسان میزان کمتری از آن مورد نیاز خواهد بود.
• فاصله میلگردها از یکدیگر: به دلیل نحوه عملکرد میلگردهای کاشته شده در بتن، در زمان کشش میلگرد، یک گوه گسیختگی درون بتن ایجاد می شود که این گوه گسیختگی نباید میان میلگردهای کاشته شده دارای فصل مشترک باشد. برای جلوگیری از این اتفاق باید محدودیت حداقل فاصله میلگردهای کاشته شده از یکدیگر را در نظر گرفت.
• فاصله از لبه: به دلیل ایجاد گوه گسیختگی در هنگام جدایی بتن که در مورد قبل توضیح داده شد، باید حداقل فاصله ای را از لبه انتهای بتن رعایت نمود تا این گوه گسیختگی به صورت کامل در زیر میلگردهای گوشه نیز ایجاد شود.
• سیستم سوراخکاری مورد استفاده: سیستم سوراخکاری مورد استفاده برای کاشت میلگرد معمولا یکی از دو روش کرگیری و یا دریلینگ است. سوراخ ایجاد شده در بتن توسط کرگیری معمولا دارای دیواره های صاف و صیقلی بوده، در حالی که سوراخ ایجاد شده توسط مته دارای خراش هایی است که نتیجه عملکرد مته می باشد. سوراخ ایجاد شده توسط مته معمولا درگیری بیشتری ایجاد کرده، اما این موضوع الزاما به معنی مقاومت بیشتر اتصال نمی باشد.

 

تست کشش راک بولت

تست کشش راک بولت نیز مشابه با تست کشش میلگرد های کاشته شده در بتن صورت می پذیرد. راک بولت ها مشابه با میلگردهای کاشته شده در بتن عمل می کنند با این تفاوت که به علت آن که در مورد ماده پایه نمی توان کنترل زیادی انجام داد، تست کشش باید با دقت بالاتر صورت پذیرد. همچنین با توجه به همگن نبودن خواص ماده پایه و تغییر آن ها در مقاطع مختلف تعداد آزمایش های بیشتری نیز باید صورت پذیرد.

در مورد کاشت راک بولت ها البته معمولا بیش از انجام کاشت معمولا آزمایش هایی بر روی ماده پایه صورت می پذیرد تا استحکام، تراکم، توانایی تحمل تنش و … در آن ها ارزیابی گردد.

 

استاندارد تست کشش میلگرد

استانداردهای مختلفی در ارتباط با تست کشش میلگرد وجود دارد. به عنوان مثال برای تست کشش مستقیم میلگرد استاندارد ملی ایران، استاندارد شماره ۱-۸۱۰۳ را معرفی می نماید. این استاندارد ضوابطی را در خصوص نمونه گیری از میلگردها و همچنین نحوه انجام آزمایش بر روی آن ها از جمله محل هایی که باید نشانه گذاری شوند، ارائه می دهد.

استاندارد تست کشش میلگرد با رعایت ضوابطی ترتیب داده شده است که نتایج خروجی آن شامل مواردی از جمله نمودار تنش-کرنش باشد. نمودار تنش کرنش ارائه شده برای مجموعه میلگردها از میانگین گیری استاندارد از آزمایش های انجام شده بر روی نمونه ها به دست می آید. این نمودار تنش-کرنش شامل اطلاعاتی از جمله مدول الاستیسیته، تنش تسلیم، تنش نهایی، کرنش تسلیم و کرنش نهایی میلگردها می باشد.

در ارتباط با تست کاشت میلگرد در بتن نیز استانداردهایی برای چگونگی انجام این آزمایش وجود دارد، با این حال با توجه به این که معمولا در ارتباط با این میلگردها قبلا آزمایش هایی صورت گرفته و خواص مکانیکی مختلف آن ها در دسترس هستند، منظور از انجام این آزمایش غالبا محاسبه تنش نهایی قابل تحمل توسط میلگرد کاشته شده تحت نیروی کشش است. به همین دلیل نیازی به استفاده از تجهیزات پیشرفته نبوده و با کمک یک جک هیدرولیکی این آزمایش صورت می گیرد. خروجی این آزمایش نیروی نهایی تحمل شده توسط میلگرد است که با تقسیم آن بر سطح مقطع می توان تنش نهایی را محاسبه نمود.

تهیه نمونه تست کشش

تهیه نمونه تست کشش برای میلگردهایی که در آزمایشگاه مورد آزمایش قرار می گیرند طبق ضوابط آیین نامه ای صورت می پذیرد که ملاک عمل آزمایش است. در ارتباط با میلگردهایی که مدت زیادی دپو شده و اثر زنگ زدگی بر روی آن ها وجود دارد نیز مقررات ملی ایران ضوابطی را برای نمونه گیری مشخص نموده است که باید طبق آن ها عمل شود.

اما تهیه نمونه تست کشش در ارتباط با میلگردهای کاشته شده در بتن معمولا مطابق نظر ناظران و کارفرمایان ساختمان صورت می پذیرد. در این رابطه با توجه به محدودیت هایی که در ارتباط با کاشت میلگرد در برخی مقاطع وجود دارد و مخرب بودن آزمون تست کشش باید پیش از انجام آزمایش تدابیر لازم اندیشیده شود.

 

روش کار با دستگاه تست کشش

روش کار با دستگاه تست کشش میلگرد با توجه به نوع دستگاه، برند آن و همچنین سال تولید آن متفاوت بوده و در دفترچه راهنمای مربوط به این دستگاه ها ارائه شده است. معمولا خروجی این دستگاه ها به کمک رایانه به دست می آید و تنها کافی است در مقاطع زمانی مختلف آن را کالیبره نمود.

دستگاه تست کشش میلگرد کاشته شده معمولا ساختار آسان تری دارند. با توجه به این که خروجی این دستگاه ها بسیار محدودتر بوده و تنها نیروی نهایی را ارائه می دهند، عملکرد آن ها نیز ساده تر است. این دستگاه ها از یک فک نگه دارنده که میلگرد درون آن بسته می شود تشکیل شده و از طرف دیگر یک سیستم هیدرولیک به آن متصل است. این سیستم هیدرولیک دارای یک اهرم با عملکرد مشابه تلمبه است که اپراتور با وارد کردن نیرو به دستگیره، سبب پمپاژ روغن درون سیلندر شده و نیروی کششی را به تدریج افزایش می دهد. نیروی وارده در هر لحظه را می توان از عقربه متصل به دستگاه مشاهده نمود.

زمانی که تنش نهایی اتفاق افتاده و شکست روی می دهد عقربه متحرک دستگاه به صفر بازمی گردد و عقربه ثابت که عقربه متحرک دستگاه آن را جلو برده روی نیروی نهایی وارده متوقف شده و امکان قرائت آن وجود خواهد داشت.

در ارتباط با نحوه انجام آزمایش نیز باید عوامل موثر در نتیجه آزمایش را تحت کنترل داشت. اعمال بار ناگهانی می تواند با ایجاد شوک باعث شکست در تنش های پایین تر شود. یا به عنوان مثال در صورتی که در تلاش اول دستگاه قادر به ایجاد تنش کافی در میلگرد نباشد و آزمایش قرار باشد تکرار گردد، به دلیل ایجاد خستگی در میلگردها ممکن است نتیجه آزمایش کم تر از مقدار واقعی باشد. به هر حال سرعت انجام آزمایش و روند انجام آن باید توسط اپراتور به شکل مناسبی کنترل گردد تا نتایج صحیحی را به دنبال داشته باشد.

شما می توانید برای کسب اطلاعات بیشتر در ارتباط با نحوه انجام تست کاشت میلگرد در بتن با کارشناسان گروه تخصصی هیلتیران در تماس باشید. همچنین لازم به ذکر است کلیه میلگرد ها و رادهای کاشته شده توسط تیم اجرایی هیلتیران دارای تضمین تست کشش بوده و شما می توانید با اطمینان اجرای پروژه های خود را به هیلتیران بسپارید.