مقايسه انواع ميلگرد

7-1 مقايسه ميلگردهاي گالوانيزه با گالواتور
الف- مزایای میلگرد گالوانیزه
• ایجاد حفاظت کاتدی همراه با حفاظت فیزیکی
• پوشش دهی کامل سطوح میلگرد
ب- معایب میلگرد گالوانیزه
• محفاظت هسته فولادی به علت متغییر بودن خلوص روی در سطوح مختلف پوشش بصورت یکنواخت صورت نمي پذيرد
• پوشش گالوانیزه گرم انعطاف پذیر نیست و در اثر انبساط و انقباض های زیاد ترک خورده و از سطح فلز جدا می شود ولی گالواتور با انعطاف پذیری بالا در برابر این شرایط مقاومت می کند
• عملیات گالوانیزه گرم باعث ایجاد تنش هاي پسماند در ميلگرد مي شود
• گرمایش حاصل از گالوانیزه گرم در درجه حرارت از 450 تا 600 درجه سانتی گراد، باعث کاهش مقاومت  فولاد می گردد. (خصوصاً در فولادهاي با مقاومت بالا)
• هزینه بالا
• آلودگی محیط زیست


7-2 مقايسه ميلگردهاي اپوكسي با گالواتور
اپوكسي ها تنها به عنوان يك پوشش فيزيكي مانع از نفوذ اكسيژن، رطوبت و مواد خورنده مي شود و در صورتي كه پوشش رنگ یا اپوکسی زخمي شود از همان قسمت ميلگرد خورده شده و زنگ زدگي در زير پوشش گسترش مي يابد.
الف- مزایای میلگرد های اپوکسی
• ارزان بودن
• افزایش تقریبی عمر سازه در برابر خوردگی (10الی 30 سال)
ب- معایب میلگرد های اپوکسی
• مقاومت کم پوشش در برابر ضربات مکانیکی
• مقاومت کم پوشش در برابر خم کردن میلگرد
• نیاز به بتن با کیفیت خوب جهت کارآمد بودن
• مقاومت کم پوشش در مقبل انبساط و انقباض های حرارتی
• امکان نفوذ آب در زیر پوشش و ایجاد زنگ زدگی
• وابسته بودن عملکرد میلگرد به میزان خرابی های پوشش
• کنده شدن، تاول زدن و از بین رفتن پوشش در محیط خورنده
• احتمال بوجود آمدن زنگ سیاه
• نیازمند تدابیر ویژه جهت حمل، بندل کردن، خمکاری و آرماتوربندی
• از بین رفتن چسبندگی لایه در بلند مدت (از بین رفتن کارایی)
• افزایش سرعت خوردگی در صورت زخمی شدن پوشش
• محدودیت در میزان آسیب دیدگی پوشش (مقدارمجاز آسیب دیدگی پوشش 1% سطح می باشد)

7-3 مقايسه ميلگردهاي رنگ شده با گالواتور
میلگرد های رنگ شده ساده ترین نوع میلگرد های حفاظت شده در برابر خوردگی می باشند ولی، به دو دلیل عمده استفاده از رنگها و اپوكسي ها برای حفاظت میلگرد میسر نمیباشد. نخست این که رنگ ها و اپوكسي هاي بسیار کمی وجود دارد که بتوانند pH زياد بتن تازه را تحمل کند (pH~13) ثانياً رنگها و اپوكسي ها تنها به عنوان يك پوشش فيزيكي مانع از نفوذ اكسيژن، رطوبت و مواد خورنده مي شود و در صورتي كه پوشش رنگ یا اپوکسی زخمي شود از همان قسمت ميلگرد خورده شده و زنگ زدگي در زير پوشش گسترش مي يابد. با توجه به اين كه در اثر حمل و نقل و عمليات برشكاري، خمكاري و آرماتور بندي ميلگردها حتماً زخمي ميشود استفاده از اين روش عملي نيست. ميلگرد هاي پوشش شده با زينك ريچ اپوكسي ها نيز نمي توانند بطور كامل ميلگرد فولادي را بطريق كاتدي محافظت نمايند زيرا برای این که پوششی غنی از روی بتواند سطح فلز پایه را به روش حفاظت کاتدی در برابر خوردگی محافظت کند بایستی حداقل 92% عنصر روی در فیلم خشک پوشش وجود داشته باشد و این در حالی است که عموما در رنگ های زینک ریچ مقدار روی موجود در فیلم خشک بسیار کمتر از این مقدار می باشد.استفاده از روي اتميسيته با خلوص 995/99% در گالواتور موجب گرديده است كه تبادل الكترون در فرآيند پيل الكتروشيميايي، بين فولاد و فلز روي بطور كامل صورت پذيرد و عنصر روي به عنوان آند فداشونده موجب حفاظت كاتدي سازه گردد. در یک فرآیند خوردگی، فلز پایه (مثلاً فولاد) الکترون آزاد کرده و به صورت یون مثبت در می آید

از طرف دیگر اکسیژن نیز در واکنش با آب و با جذب الکترون های تولید شده یون هیدروکسیل تولید می کند. یون هیدروکسیل با کاتیون های فلز پایه واکنش انجام داده و هیدروکسید فلز را به وجود می آورد.
این هیدروکسید تولید شده همان چیزی است که ما از آن به عنوان زنگ فلز یاد می کنیم. در صورتی که بتوانیم الکترون لازم برای کاهش اکسیژن را از فلز دیگری غیر از فلز پایه تامین کنیم، خوردگی فلز پایه متوقف می شود و در عوض فلز فدا شونده خورده شده و مصرف می گردد.


7-4 مقايسه ميلگردهاي استيل با گالواتور
این میلگرد ها از جنس فولاد ضد زنگ تولید شده اند و توان مقاومتی بالاتری نسبت به میلگرد های معمولی در محيط خورنده دارند. این میلگرد ها حاوی حداقل 12% کرم می باشند. اینگونه از میلگرد ها با دارا بودن آلیاژهای کرم مانع از ایجاد خوردگی می گردند.
انواع میلگردهای stainless steel بر اساس ترکیبات:
• فرتیک ها (حاوی حداکثر 17% کرم)
• آستنتیک ها (حاوی 18% کرم و 8% نیکل)
• فرتیک-آستنتیک ها (حاوی 22-28% کرم و 4-8% نیکل)
• مارتنستیک ها (حاوی 12-18% کرم و 1% کربن)
مزایای میلگرد های استیل:
• مقاومت زیاد در برابر خوردگی
• مقاومت مکانیکی مناسب
معایب میلگرد های استیل:
• قیمت بسیارگران، 12 الی 30 برابر در مقایسه با میلگردهای کربن استیل که از لحاظ  اقتصادی غیر قابل توجیه می باشد
• امکان ایجاد خوردگی موضعی در قسمت های جوشکاری شده
• عدم ایجاد چسبندگی کافی با بتن که عملا ظرفيت باربري آنرا كاهش مي دهند. عملیات خمکاری ميلگردهاي پوشش شده با استنلس استيل معمولا با ایجاد ترک همراه است و باید نظارت دقیقی بر عملیات صورت پذیرد


7-5 مقايسه ميلگردهاي پوشش فلزي با گالواتور
 ميلگردهاي با پوشش فلزي فعال میلگردهایی هستند که با فلزی فعال تر (الکترون ده تر) از فولاد كربن استيل پوشش می شوند. مانند ميلگردهاي با پوشش فلزي منيزيم (Mg) روي (Zn) و آلومينوم (Al)
• مزیت منحصر بفرد این میلگردها مستقل بودن عملکرد حفاظتی آنها در مقابل ترکها، تخریبهای سطحی و دیگر آسیبهای ایجاد شده در پوشش می باشد.
•  اینگونه پوشش ها با تامین خاصیت حفاظت کاتدی از ایجاد زنگ زدگی در قسمتهای آسیب دیده پوشش جلوگیری بعمل آورده و میلگرد فــولادی را در مــقابل خوردگی از طریق فعــال (حفاظت كاتدي) محـافظت می نماید.

منبع : فاتح

آزمایش کشش راک بولت و نیلینگ

آزمایشات کشش راکبولت و نیلینگ:
آزمایشات کشش راکبولت بر اساس استاندارد شماره ASTM D 4435 انجام می شود. بدین ترتیب که در ابتدا دستگاه کشش راکبولت در امتداد بولت بر روی دیواره ترانشه نصب گردیده و سپس اتصالات هیدرولیکی آن برقرار می گردد. برای کنترل میزان نشست های تکیه گاهی و تغییر مکان راکبولت دو گیج تغییر مکان بر روی دستگاه نصب می گردد. پایه گیج اول بر روی صفحه بالایی دستگاه محکم شده و تغییر مکان نسبی راکبولت را نسبت به دستگاه ثبت می کند. پایه گیج دوم نیز بر روی بخش انتهایی (نزدیک دیواره ترانشه) نصب می گردد تا تغییر مکان های نسبی دستگاه را نسبت به تکیه گاه (با فرض عدم تغییر مکان آن) ثبت نماید.
با انجام عملیات مذکور دستگاه آماده انجام آزمایش می باشد. اعمال تنش به راکبولت در دو سیکل رفت و برگشت و یک سیکل انتهایی انجام می گردد. هر سیکل در 10 پله بارگذاری و 5 پله باربرداری وابسته به بار بیشینه آن سیکل، بارگذاری و باربرداری می گردد که با توجه به نوع آرماتور و تنش کششی درخواستی سیکل های آزمایش به روش زیر است.
1-     سیکل اول : افزایش بار دستگاه از فشار 0 بار تا 100 بار با پله های 10 بار و کاهش بار با پله های 20 بار تا فشار 20 بار
2-    سیکل دوم : افزایش بار دستگاه از فشار 20 بار تا 200 بار با پله های 20 بار و کاهش بار با پله های 40 بار تا فشار 40 بار
3-    سیکل نهایی : افزایش بار دستگاه از فشار 40 بار تا فشار در خواستی ( 80 درصد فشار جاری شدن ) با پله های 20 بار و کاهش بار با پله های 40 بار تا فشار 0
لازم به ذکر است که فرم ثبت اطلاعات آزمایش بر همین اساس و مدل موجود در استاندارد طراحی گشته است. نمونه ای از فرم های ثبت آزمایش در کارگاه در زیر آورده شده است.
در هر پله آزمایش زمان و اعداد  قرائت شده در گیج های نیرو و تغییر مکان در ستون های مربوطه یادداشت می گردد که در نهایت نتایج بدست آمده از این آزمایش برای ترسیم نمودار تنش - کرنش راکبولت استفاده گردیده است.

 

آزمایش کشش راک بولت و نیلینگ 1

فرم کارگاهی آزمایش کشش راکبولت

 

برای استفاده از نمودار های تنش – کرنش، 2 پارامتر ضریب بارگذاری و ضریب باربرداری از نمودار های آزمایش استخراج می گردد. ضریب بارگذاری که برابر شیب نمودار تنش–کرنش می باشد با فرض تغییر شکل تمام طول بولت در اثر اعمال تنش بدست می آید. می بایست در نظر داشت که برای تحلیل رفتار راکبولت باید بمیزان باربری مجموعه بولت و دوغاب با همدیگر نیز توجه کرد.
در این آزمایش از جک استوانه ای توخالی ساخت شرکت ENERPAC با ظرفیت بارگذاری 30 تن و قابلیت اعمال تغییر مکان 155 میلیمتر استفاده شده است. همچنین پمپ آزمایش دارای دو سرعت مختلف بارگذاری و قابلیت اعمال 700 بار فشار می باشد. سایر قطعات مانند گیج، رابط، شلنگ فشار قوی، پایه، محور و ...مطابق استاندارد آزمایش و با توجه به میزان بارگذاری مورد نیاز مهیا گشته اند.

 

آزمایش کشش راک بولت و نیلینگ 2

آزمایش کشش راک بولت و نیلینگ 3