ما هي اختبارات حديد التسليح

الموسوعة » هندسة معمارية » ما هي اختبارات حديد التسليح

يُعتبر اختبار المواد من الأمور البالغة الأهميّة في قطاع البناء والتشييد، والذي من خلاله نحصل على المعلومات الكاملة والمواصفات الفنيّة للمادة، والتي تعد أساس لتحديد مدى ملائمة هذه المواد لاستخدامها في المشروع ومدى مطابقتها للمواصفات الفنيّة المطلوبة ودفاتر الشروط العامة والخاصة وكود البناء المتّبع في التصميم، وحديد التسليح كغيره من المواد المستخدمة في عمليات البناء يخضع لاختبارات عديدة بمختلف أنواعه لتحديد كفاءته وقابليته للاستعمال.

شهادة اختبار المواد Mill Test Certificate (MTC)

تُصدر الشركات المصنّعة للمواد والمعدات شهادة اختبار لمنتجاتها وهي تشير إلى أنّ المنتج مطابق للمعايير الدوليّة ويتميّز بالمواصفات الفنيّة المطلوبة سواء على الصعيد التركيب الكيميائيّ أو الصفات الميكانيكيّة والفيزيائيّة، وتُعتبر هذه الشهادة بمثابة ضمان جودة المنتج، فهي تساعد المستخدم على التحققّ بأنّ المواد التي اشتراها تناسب استخداماته وتتمتّع بجميع المواصفات المطلوبة.

وبالنسبة لحديد التسليح فهو يندرج تحت معيار EN10204، وتضم شهادة اختبار المواد للحديد المعلومات التالية:

  • نوع الشهادة أو المعيار المتبع مثل EN 10204 3.1 أو EN 10204 3.2.
  • اسم الشركة المصنّعة.
  • اسم المنتج وأبعاده.
  • الكميّة.
  • رقم التعريف الخاص (رقم حراري Heat number) ورقم الوجبة (رقم الدفعة).
  • نتائج الاختبار النهائيّ للحديد.
  • نتائج الاختبارات الإضافيّة مثل اختبارات الضغط الهيدروستاتيكيّ واختبار الأمواج فوق الصوتيّة واختبار الصلابة وغيرهم.
  • قياسات وأبعاد الأسياخ (القطر – الطول – السماكة – الاستقامة).
  • رتبة الحديد والمواصفات الكيميائيّة والميكانيكيّة والفيزيائيّة.§

أهم اختبارات حديد التسليح

بالرغم من حصول المستوردين على شهادة اختبار المواد MTC إلا أنّه لا بدّ من القيام ببعض الاختبارات المخبريّة للتأكد من سلامة الحديد ومدى مطابقته للمواصفات العالميّة ISO، وتُجرى هذه الاختبارات ضمن مخبر تجريب المواد باستخدام أجهزة خاصة، وتتنوّع الاختبارات المطبّقة على الحديد لتشمل فحصه على جميع الأصعدة، وفيما يلي أشهر هذه الاختبارات.

اختبار شد الحديد

يعد من أهم الاختبارات المطبّقة على حديد التسليح الذي يخضع للمواصفات القياسية الدولية ISO 15630-1، ويجري الاختبار من خلال تسليط أحمال شد بشكل متزايد على قضيب التسليح وذلك من خلال تثبيت القضيب ضمن الجهاز الخاص بالتجربة وتسليط الأحمال بشكل محوريّ عليها، وذلك باتجاهين متعاكسين، مما ينتج عنه شد سيخ التسليح واستطالته.

اختبار شد الحديد

الهدف من هذا الاختبار:

  • الحصول على منحنى إجهاد-تشوّه.
  • معرفة حد الليونة.
  • إيجاد حد الخضوع.
  • إيجاد حد الانقطاع.
  • تحديد الإجهادات الأعظميّة.
  • معرفة معايير المرونة.
  • حساب الاستطالة.
  • حساب الوزن بالمتر الطوليّ.§ §

اختبار ضغط الحديد

على نحوٍ معاكس لاختبارات الشد، يطبّق اختبار الضغط حمولة محوريّة ضاغطة على عيّنة حديد التسليح، وذلك بهدف تحديد قدرة القضيب على مقاومة التشوّهات الناتجة عن إجهادات الضغط، وبالتالي دراسة سلوك المعدن المعرّض للضغط، ومن خلال هذا الاختبار نستطيع تحديد:

  • مقاومة الخضوع.
  • حد الخضوع.
  • معامل يونغ.
  • إيجاد منحني إجهاد-تشوه.
  • تحديد قوة الانضغاط العظمى.
اختبار ضغط الحديد

بعد تحضير العينات بالأبعاد المطلوب، تُثبّت بين طرفي الجهاز ونطبّق الأحمال المتزايدة بمعدل سرعة ثابت قدره 0.005 إنش/دقيقة.§

اختبار ثني الحديد

يجري هذا الاختبار على البارد، أي يُمنع تسخين الحديد لثنيه وتبعًا للمواصفات القياسيّة الدوليّة ISO 15630-1، يُثنى الحديد بزاوية 180 درجة حول أسطوانة يكون قطرها مساوٍ لثلاثة أضعاف قطر القضيب، والغاية من هذا الاختبار التأكد من مطاوعة الفولاذ والمقدرة على ثنيه بدون حدوث انكسارات أو تشوهات وتحديد مقاومة حديد التسليح، بعد الانتهاء من التجربة يُفحص القضيب المثني بالعين المجردة.

اختبار ثني الحديد

بعد الانتهاء من التجربة، يُجرى عادة اختبار آخر يُطلق عليه اسم اختبار إعادة ثني الحديد حول أسطوانة قطرها يعاد 4 أضعاف قطر القضيب وذلك للتأكد من سلامة الحديد ومدى تأثره بالثني على المدى الطويل. تُرفض جميع العينات التي تنهار أو تنكسر أو تلتوي أو يحدث بها أي تشوّه بعد إجراء الاختبارين.§ §

اختبار التحليل الكيميائي

نلجأ لهذا النوع من الاختبارات لتحديد الخواص الكيميائيّة للحديد من خلال معرفة العناصر الداخلة في تركيبه ونسبة كل عنصر، وذلك من خلال نوعين من التحليل الكيميائي وهما التحليل الكمي والتحليل النوعي. يُعتبر التحليل الكمي الطريقة المناسبة لمعرفة البنية الكيميائيّة الداخلة في تركيب عيّنة الحديد ونسبة كل منها، أمّ التحليل النوعيّ، فيمكننا من معرفة جودة المواد الكيميائيّة المستخدمة وأنواعها.

تكمن أهميّة هذا الاختبار في معرفة مدى مطابقة الحديد للمواصفات من الناحية الكيميائيّة والتأكد من عدم احتوائه على مواد خطيرة أو ضارة، بالإضافة إلى أنّ معرفة التركيب الكيميائيّ مهم من أجل الخرسانة إذ أنّ بعض المواد الكيميائيّة قد تكون ضارة للخرسانة وتؤدي إلى تخريبها.§