بتن پیش ساخته یک محصول همه کاره است که علاوه بر نصب سریع و کارآمد، باعث کاهش زمان پیمانکار در این زمینه می‌شود. میلگرد یکی از اصلی‌ترین اجزای بتن است که برای نصب در محل، گاهی نیاز مبرم به جوشکاری دارد تا اتصال آن به بتن، در حد مطلوب صورت گیرد. اینجاست که جوشکاری میلگرد مهم می‌شود و باید راهی برای اجرای صحیح آن پیدا کرد. در این مقاله به نحوه جوشکاری میلگرد و نکات مربوط به آن می‌پردازیم. برای خواندن ادامه مطلب، مجله کارآهن را دنبال کنید.
زمان خواندن: ۷ دقیقه
نکاتی درباره جوشکاری میلگرد
برای بسیاری، میلگرد جوشکاری غیرقابل قبول یا دشوار تلقی شده است. با این حال، تا زمانی که استانداردها و رویههای خاصی رعایت شود، جوشکاری میلگرد یک اقدام قابل قبول و عملی محسوب می‌شود. این استانداردها و شیوه‌ها عبارتند از:
- انتخاب صحیح میلگرد
- تعیین و اجرای پیش گرمایش مناسب در صورت نیاز
- انتخاب سیم جوش مناسب
- انتخاب مناسب دستگاه جوش
۱- میلگرد صحیح را انتخاب کنید
- جوشکاری میلگرد ASTM A615
اولین قدم مهم انتخاب میلگرد مناسب برای پروژه شما است. رایج‌ترین میلگرد مورد استفاده در تقویت بتن مطابق با ASTM A615/615M، “مشخصات استاندارد برای میله های فولادی کربنی تغییر شکل یافته و ساده برای تقویت بتن” تولید می‌شود. ترکیب شیمیایی و خواص فیزیکی این میلگرد با فولاد ساختاری متفاوت است. میلگرد معمولا انعطاف‌پذیری کمتری دارد و دارای استحکام کششی بالاتری است.
این خواص در نتیجه ترکیب شیمیایی میلگرد، به ویژه محتوای کربن است. محتوای کربن بالاتر باعث ایجاد مشکل در ایجاد یک جوشکاری سالم می‌شود و معمولا دلیلی برای جوش ندادن میلگرد پیشنهاد می‌کنند.
کتابچه راهنمای کنترل کیفیت انجمن ملی بتن پیش ساخته برای کارخانه‌های بتن پیش ساخته بیان می‌کند که «جوشکاری فولاد تقویت کننده ASTM A615 به طور کلی یک عمل قابل قبول نیست.» با این حال، اگر معادل کربن (C.E.) برای فولاد A615 0.55٪ یا کمتر برای اندازه‌های میلگرد تا شماره ۶ و کمتر از ۰.۴۵ درصد برای میلگردهای بزرگتر از سایز ۷ محاسبه شود، میلگرد را می‌توان بدون پیش گرم کردن جوش داد.
- میلگرد ASTM A706
گزینه دیگر میلگردی است که مطابق با استاندارد ASTM A706/706M، «مشخصات استاندارد برای میلگردهای فولادی تغییر شکل یافته و کم آلیاژ ساده برای تقویت بتن» ساخته شده است. این میلگرد را می‌توان از میلگرد A615 با علامت “W” که بر روی میله حک شده است متمایز کرد. این میلگرد قابل جوش در نظر گرفته می‌شود و لازم است محتوای کربن آن ۰.۵۵ درصد یا کمتر باشد. بنابراین، نیازی به محاسبه معادل کربن نیست.
با این حال، توصیه می‌شود این محاسبه را انجام دهید تا جوشکاری میلگرد با الزامات کربن مطابقت داشته باشد. همچنین اگر از میلگرد بزرگتر از سایز ۶ استفاده می‌کنید، می‌توانید محاسبه را انجام دهید؛ زیرا معادل کربن دمای پیش گرم مورد نیاز را در صورت نیاز دیکته می‌کند. برای محاسبه معادل کربن میلگرد ASTM A706، باید از معادله استفاده کنید:
C. E. = %C+%Mn/6 + %Cu/40 + %Ni/20 + %Cr/10 – %Mo/50 – %V/10
۲- دمای پیش گرم کردن را تعیین کنید
هنگامی که معادل کربن محاسبه شد، جدول ۵.۲ AWS D1.4 باید برای تعیین اینکه آیا به پیش گرمایش برای میلگرد نیاز است یا خیر، ارجاع داده شود. برای اکثر میلگردهایی که می‌توانند تحت معادل کربن جوش داده شوند، نیازی به دمای پیش گرم نیست. اگر مقدار کربن بالاتر باش یا از میلگرد با قطر بزرگتر استفاده شود، دمای پیش گرم برای میلگرد ممکن است از ۱۰۰ تا ۵۰۰ درجه فارنهایت باشد.
برای آرماتورهای پیش ساخته معمولی، نیاز به پیش گرمایش بیش از ۱۰۰ درجه فارنهایت غیر معمول است. اگر مشخص شود که میلگرد شما به حداقل دمای پیش گرم نیاز دارد، میلگردی که باید جوش داده شود باید به حداقل دمای اعلام شده برسد. در صورتی که قطعات مختلف میلگرد به یکدیگر جوش داده شده باشند، هر دو باید به حداقل پیش گرم مورد نیاز میلگرد با بالاترین دمای پیش گرم رسانده شوند. به عنوان مثال، اگر میلگرد سایز ۵ را بدون نیاز به پیش گرما به میلگرد شماره ۶ که به ۱۰۰ فارنهایت پیش گرم می‌کند، جوش می دهید، هر دو میلگرد باید حداقل تا ۱۰۰ فارنهایت از قبل گرم شوند.
یکی از آخرین ملاحظات جوشکاری در هوای سرد است. اگر میلگرد خود را در بیرون محیط بسته جوشکاری می‌کنید و دما کمتر از ۳۲ درجه فارنهایت است، تمام میلگردها (صرف نظر از کربن) باید قبل و در حین جوشکاری به ۷۰ درجه فارنهایت برسد.
۳- الکترود مناسب را انتخاب کنید
یکی دیگر از عوامل مهمی که باید مورد توجه قرار گیرد روش جوشکاری و الکترود است. تحت استاندارد AWS D1.4، سه گزینه برای جوشکاری میلگرد وجود دارد. این‌ها عبارتند از جوشکاری قوس فلزی محافظت شده (SMAW یا جوشکاری قوس الکتریکی)، جوشکاری با قوس فلزی گازی (GMAW که معمولا MIG نامیده می‌شود) و جوشکاری با هسته شار (FCAW با پوشش شار به جای گاز).
جدول ۵.۱ در استاندارد AWS D1.4، الزامات الکترود مورد نیاز برای جوشکاری میلگرد را ارائه می‌کند. یک مثال می تواند روش برای میلگرد گرید ۶۰ A615 باشد. اگر روش جوشکاری SMAW بود، از الکترود E9015-X، E9016-X، E9018-X یا E9018M استفاده می‌شد. در صورت استفاده از روش GMAW، الکترود ER90S-XXX یا E90C-XXX مورد نیاز است.
اگر دو درجه یا مشخصات مختلف میلگرد با هم جوش داده شوند، از الکترود میلگرد با مقاومت کششی بالاتر استفاده می‌شود. به عنوان مثال، اگر یک میلگرد A706 گرید ۶۰ به یک میلگرد A615 گرید ۶۰ میله جوش داده شود، از الکترودهای مورد نیاز برای A615 گرید ۶۰ استفاده می‌شود؛ به این دلیل که مقاومت کششی میلگرد A615، ۹۰ هزار psi است در حالی که مقاومت کششی میلگرد A706 شامل ۸۰ هزار psi می‌شود.
علاوه بر نیازهای پیش گرمایش و الکترود ذکر شده در استاندارد AWS D1.4، بخشی نیز وجود دارد که انواع مجاز جوش‌های اتصال را نشان می‌دهد. این شامل فاصله اورلب، لبه و اتصالات است. با این حال، تحت استاندارد AWS D1.4 هیچ پیش‌بینی‌ای برای عبور میلگردها در ۹۰ درجه از یکدیگر وجود ندارد.
هنگامی که تمام الزامات برای پیش گرم کردن، الکترودها و جوش ایجاد شد، می‌توان میلگرد را جوش داد. برای تقویتی که برای میلگرد در نظر گرفته می‌شود، ایده خوبی است که برای تسریع تولید و اطمینان از قرار گرفتن میلگردها در مکان صحیح، یک فیکسچر بسازید. در صورت عدم وجود یک فیکسچر اختصاصی، موارد دیگری مانند گیره‌ها برای نگه داشتن میلگردها در محل صحیح خود توصیه می‌شود.
مهم است که در این مرحله صبور باشید تا اگر اشتباهی رخ داد یا میلگردی در حین جوش حرکت کرد و تشخیص داده شد که از تحمل خارج شده است، بریده شده و در جای خود قرار گیرد. بسته به شدت برش، ممکن است به پیوند اضافی یا جایگزینی کل میلگرد نیاز باشد.
هنگام جوشکاری میلگرد، مطمئن شوید که سطح آن عاری از خاک، گل، آب، برف، پوسته پوسته شدن یا زنگ زدگی و روغن است. این موارد از جوش کامل جلوگیری کرده و بر چسبندگی بتن به میلگرد تاثیر منفی می‌گذارد. زنگ زدگی سطحی میلگرد، مشکلی ایجاد نمی‌کند و معمولا قابل قبول است. پس از اتمام جوشکاری، اطمینان حاصل کنید که سرباره‌ای که روی جوش‌ها وجود دارد را برش داده و جدا کنید.
برای اطمینان از اندازه کافی جوش‌ها و ایجاد نفوذ یکنواخت به هر دو میلگرد، بازرسی کل فرآیند جوشکاری را مد نظر داشته باشید. پس از اتمام کار، اجازه دهید جوش‌ها به طور طبیعی خنک شوند. هرگز کاری نکنید که محل جوش سریعتر خنک شود؛ زیرا احتمالا بر ساختار میلگردها تاثیر منفی می‌گذارد.
کلام آخر
در این مقاله به نحوه جوشکاری میلگرد پرداختیم. جوشکاری میلگرد ممکن است مانند یک روش سخت به نظر برسد که استانداردهای زیادی باید رعایت شود. با این حال، جوشکاری میلگردها یک فرآیند نسبتا ساده است. زمان آماده‌سازی برای محاسبه معادل کربن و تعیین پیش گرم کردن صحیح، میلگرد و الکترود بسیار کم است. این مراحل به چند دقیقه خلاصه می‌شود که می‌تواند توسط یک تکنسین کنترل کیفیت یا سایر افراد آموزش دیده در زمان دریافت میلگرد انجام شود.
منبع تصاویر: precast