حد مجاز زنگ زدگی میلگرد چقدر است؟ شرایط استفاده از میلگرد زنگ زده

در پروژه‌های عمرانی و ساخت‌وساز، کیفیت و دوام مصالح ساختمانی به ویژه میلگرد، نقش کلیدی در استحکام و طول عمر سازه ایفا می‌کند. میلگردها به عنوان اجزای اصلی در بتن‌های مسلح، وظیفه مقابله با نیروهای کششی را برعهده دارند و بنابراین باید از کیفیتی بالا و عاری از هر گونه آسیب برخوردار باشند. یکی از چالش‌های رایج در استفاده از میلگردها، پدیده زنگ‌زدگی است که به‌واسطه تماس با رطوبت و عوامل جوی رخ می‌دهد. زنگ‌زدگی می‌تواند موجب کاهش سطح مقطع، کاهش چسبندگی به بتن و در نهایت تضعیف عملکرد کلی میلگرد شود.

در این مقاله، به بررسی حد مجاز زنگ‌زدگی میلگرد و شرایط استفاده از میلگردهای زنگ‌زده خواهیم پرداخت. همچنین نکات و استانداردهای لازم برای ارزیابی و پاکسازی میلگرد زنگ‌زده جهت استفاده مجدد را مرور می‌کنیم. اگر شما نیز به دوام و کیفیت سازه‌های خود اهمیت می‌دهید، آگاهی از این نکات قطعاً می‌تواند به شما در انتخاب و استفاده صحیح از میلگردهای مقاوم کمک شایانی کند.

حد مجاز زنگ زدگی میلگرد

حد مجاز زنگ ‌زدگی میلگرد به شرایط و استانداردهای خاصی بستگی دارد. طبق استانداردها و دستورالعمل‌های بین‌المللی و داخلی، حد مجاز زنگ‌زدگی به‌طور کلی عبارت است از:

1. نوع زنگ‌زدگی (سطحی یا عمیق)

زنگ‌زدگی سطحی: معمولاً در حدی که فقط لایه‌ای از اکسید آهن سطح میلگرد را پوشانده است و هیچ آسیبی به بخش داخلی آن نرسانده است، موردی ندارد. زنگ‌زدگی سطحی با ابزارهایی مثل برس سیمی یا واترجت می‌تواند برطرف شود.

زنگ‌زدگی عمیق: در صورتی که زنگ‌زدگی به عمق میلگرد نفوذ کرده باشد و باعث کاهش قطر میلگرد شود، استفاده از آن مجاز نیست.

2. کاهش قطر میلگرد

در استاندارد ایران (ISIRI 3132) و همچنین بسیاری از استانداردهای بین‌المللی، حداکثر کاهش قطر مجاز به علت زنگ‌زدگی معمولاً نباید بیشتر از 1% قطر اصلی میلگرد باشد. اگر کاهش قطر از این حد بیشتر باشد، میلگرد نیاز به تعویض دارد.

3. مقاومت چسبندگی میلگرد با بتن

زنگ‌زدگی سطحی، در صورتی که کاملاً برطرف شود، تأثیر زیادی بر چسبندگی میلگرد با بتن نخواهد داشت، اما زنگ‌زدگی عمیق و پوسته پوسته شدن سطح میلگرد می‌تواند باعث کاهش چسبندگی شود که در این حالت استفاده از میلگرد توصیه نمی‌شود.

4. روش‌های آماده‌سازی میلگرد زنگ‌زده برای استفاده

اگر زنگ‌زدگی سطحی باشد، باید آن را با ابزارهای مکانیکی مانند برس سیمی یا واترجت کاملاً پاک کرد تا سطح میلگرد تمیز و آماده استفاده در بتن شود.

استفاده از ضد زنگ نیز بعد از پاکسازی ممکن است مورد نیاز باشد تا از زنگ‌زدگی دوباره در مدت زمان کوتاه جلوگیری شود.

به طور خلاصه:

زنگ‌زدگی سطحی تا حد مجاز ۱٪ کاهش قطر می‌تواند با پاکسازی برطرف شده و میلگرد استفاده شود.

زنگ‌زدگی عمیق و کاهش بیشتر از حد مجاز قابل قبول نیست و میلگرد باید تعویض شود.

 

میزان پذیرش زنگ‌زدگی در میلگردها تا حد زیادی به ارزیابی و تفسیر افراد وابسته است. فهم بهتر از شدت زنگ‌زدگی می‌تواند به تصمیم‌گیری دقیق‌تر در این زمینه کمک کند. تعریف‌هایی که در بخش بعدی ارائه می‌شود، نوعی راهنما برای درک سطح زنگ‌زدگی میلگرد ارائه می‌دهند.

 

 

زنگ زدگی میلگرد بر اساس استاندارد ACI

براساس دستورالعمل‌های ارائه‌شده توسط ACI و AASHTO، میلگردهای زنگ‌زده تنها زمانی قابل استفاده‌اند که شرایط ابعادی و الزامات کیفی خاصی را برآورده سازند. در ACI 318 (2008) آمده است که میلگردهای فولادی در صورت دارا بودن حداقل‌های ابعادی و انطباق با استانداردهای وزنی ASTM (پس از تمیزکاری سطحی با برس دستی)، می‌توانند در سازه استفاده شوند.

به‌طور مشابه، در استاندارد AASHTO (2002) در بخش 9.5.2 تاکید شده است که میلگردها باید در برابر آسیب‌های فیزیکی و شرایطی که می‌تواند به زنگ‌زدگی منجر شود محافظت شوند. علاوه بر این، در زمان نصب، باید اطمینان حاصل کرد که میلگردها عاری از هرگونه آلودگی، زنگ‌زدگی، رنگ، روغن و یا مواد غیر فلزی هستند که ممکن است بر اتصال آنها تأثیر منفی بگذارد.

وجود ناصافی‌های سطحی و زنگ‌زدگی در صورتی قابل قبول است که ابعاد و سطح مقطع میلگرد همچنان در محدوده‌ی استاندارد باشد. همچنین، یک نمونه‌ی تمیز شده با برس باید ویژگی‌های مکانیکی مورد نظر برای اندازه و گرید میلگرد را تأیید کند.

 

مقدار مجاز زنگ زدگی میلگرد (طبق آیین نامه بتن ایران)

محصولات فولادی، از جمله میلگردها، پس از قرار گرفتن در محیط‌های مرطوب به تدریج دچار اکسایش شده و به رنگ قهوه‌ای درمی‌آیند؛ پدیده‌ای طبیعی که در صورت تداوم می‌تواند سطح مقطع فولاد را کاهش دهد. آیین‌نامه بتن ایران (آبا) ضوابط مشخصی برای کنترل و مدیریت میزان زنگ‌زدگی میلگردها تعیین کرده است:

• بند 1-8-4: تأکید می‌کند که میلگردهای فولادی باید در فضایی خشک و عاری از رطوبت نگهداری شوند تا از شکل‌گیری زنگ‌زدگی جلوگیری شود.
• بند 4-8-2: استفاده از میلگردهایی که دچار زنگ‌زدگی شدید، پوسته‌پوسته شدن و کاهش سطح مقطع شده‌اند را ممنوع اعلام می‌کند.
• بند 4-4-1-8 از فصل هشتم: توصیه دارد که میلگردها نباید در معرض موادی مانند روغن، آلودگی و مواد چسبنده قرار بگیرند. اگرچه به زنگ‌زدگی اشاره نمی‌کند، ولی کیفیت سطح میلگرد را مورد توجه قرار می‌دهد.
• بند 5-4-1-8 از فصل هشتم: مستقیماً به موضوع خوردگی و کاهش سطح مقطع پرداخته و تأکید دارد که میلگردها نباید در معرض خوردگی قرار گیرند.
• فصل چهارم: در این فصل، بیشترین تمرکز بر روی کنترل اکسایش میلگردها بوده و توصیه‌ها و ضوابطی برای مدیریت آن ارائه می‌شود.
• بند 3-13-4-9 از فصل چهارم: در این بخش، الزام ماسه‌پاشی برای تمیز کردن میلگردهای زنگ‌زده و اجتناب از استفاده از برس‌های سیمی توصیه شده است.
• بند 2-8-4-9: به روش‌های ماسه‌پاشی و جزئیات آزمایش‌های مرتبط پرداخته است.

این اصول و ضوابط برای حفظ کیفیت و طول عمر میلگردها و عملکرد بهینه سازه‌های بتنی تنظیم شده‌اند و رعایت آنها نقش مؤثری در ایمنی و دوام سازه‌ها دارد. 

زنگ زدگی سطحی میلگرد

این نوع زنگ‌زدگی تنها در لایه‌ی خارجی میلگرد رخ می‌دهد و به داخل نفوذ نکرده است. در حالت کلی، این سطح زنگ‌زدگی مشکل جدی ایجاد نمی‌کند و با پاکسازی ساده از روی سطح میلگرد قابل رفع است.

زنگ‌زدگی خفیف

اغلب به رنگ‌های قرمز، نارنجی یا قهوه‌ای روشن دیده می‌شود. عوامل محیطی مانند رطوبت، ضخامت لایه نورد میلگرد و مدت زمان انبار شدن می‌توانند در بروز این نوع زنگ‌زدگی نقش داشته باشند. این نوع زنگ‌زدگی به‌صورت سطحی است و حجم آن اندک است، بنابراین نگرانی خاصی از نظر تاثیر منفی ایجاد نمی‌کند. به‌علاوه، چنانچه زنگ‌زدگی به‌خوبی به میلگرد چسبیده باشد، ممکن است به اتصال بهتر میلگرد به بتن کمک کند و معمولاً نیازی به حذف آن وجود ندارد.

زنگ‌زدگی شدید میلگرد

در شرایط عادی محیط، زنگ‌زدگی شدید زمانی اتفاق می‌افتد که میلگردها تا ۱۸ تا ۲۴ ماه در فضای آزاد باقی مانده باشند؛ با این حال، این نوع زنگ‌زدگی معمولاً به کاهش مشخصات مقطعی میلگرد نمی‌انجامد و خطر جدی ایجاد نمی‌کند.

در این حالت، ظاهر میلگرد فرسوده به نظر می‌رسد و لایه‌های زنگ‌زدگی ضخیم و شکننده‌اند و حجم زنگ‌ ممکن است تا چند برابر حجم فلز اصلی باشد. در این موارد، بهتر است این لایه‌های زنگ‌زدگی که ضعیف شده‌اند، از میلگرد زدوده شوند که این کار معمولاً با ضربه به‌راحتی قابل انجام است. با این وجود، اگر زنگ‌زدگی به‌خوبی چسبیده و ابعاد میلگرد همچنان در حد استاندارد باشد، این حالت می‌تواند حتی پیوند میلگرد و بتن را تقویت کند، مشروط بر آنکه روی خواص مکانیکی و ابعادی میلگرد تأثیر منفی نداشته باشد.

روش‌های تمیزکاری میلگرد زنگ‌زده

برخی کارخانه‌ها میلگردها را در محیط باز انبار می‌کنند و به‌ویژه در شرایط مرطوب، این کار می‌تواند منجر به ایجاد زنگ‌زدگی خفیف شود. معمولاً طی مراحل جابجایی، برش و خم‌کاری، این زنگ‌زدگی سطحی تا حدی از بین می‌رود.

در پروژه‌ها و با توجه به مدت نگهداری میلگرد و سرعت کار، امکان زنگ‌زدگی میلگرد وجود دارد. ناظران پروژه گاهی توصیه می‌کنند زنگ‌زدگی‌های سنگین‌تر حتماً پاکسازی شوند؛ اما باید توجه داشت که تمیزکاری‌های شدید با برس سیمی ممکن است به سطح میلگرد آسیب برساند. تمیزکاری خشن می‌تواند منجر به کاهش مقاومت سطحی میلگرد و در نتیجه تضعیف پیوند آن با بتن شود.

آب شور، به دلیل وجود یون‌های کلرید، می‌تواند به شدت خوردگی میلگرد را تشدید کند. میلگردهایی که در تماس با آب شور دچار خوردگی شده‌اند، نباید بدون تایید مهندسین متخصص در بتن استفاده شوند، چرا که یون‌های کلرید ممکن است در سطح میلگرد باقی بمانند و باعث خوردگی بیشتر شوند. در این موارد، شستشو با آب فشار متوسط توصیه می‌شود. آب پرفشار تنها با احتیاط و به‌گونه‌ای استفاده شود که به میلگرد آسیبی وارد نشود.

جمع‌بندی

حد مجاز زنگ‌زدگی میلگرد به میزان و نوع زنگ‌زدگی‌ای اشاره دارد که بدون تأثیر منفی بر مقاومت و دوام میلگرد و اتصال آن به بتن، قابل قبول است. زنگ‌زدگی‌های سطحی و خفیف معمولاً خطری ایجاد نمی‌کنند و می‌توانند حتی به تقویت پیوند میلگرد با بتن کمک کنند؛ این نوع زنگ‌زدگی به‌راحتی با تمیزکاری سبک برطرف می‌شود. در مقابل، زنگ‌زدگی سنگین که منجر به لایه‌های پوسته‌ای و شکننده می‌شود، نیازمند پاک‌سازی دقیق است. میلگردهای آسیب‌دیده در اثر تماس با آب شور نیز به دلیل احتمال باقی ماندن یون‌های کلرید، تنها پس از تأیید فنی قابل استفاده هستند. رعایت این حدود و ارزیابی دقیق زنگ‌زدگی میلگردها، به بهبود کیفیت و عمر مفید سازه‌ها کمک می‌کند.

۱. حد مجاز زنگ‌زدگی میلگرد چیست؟

حد مجاز زنگ‌زدگی میلگرد به مقدار و نوع زنگ‌زدگی‌ای اشاره دارد که بدون ایجاد مشکل در عملکرد میلگرد و اتصال آن به بتن قابل قبول است. زنگ‌زدگی سطحی معمولاً مشکلی ایجاد نمی‌کند و حتی ممکن است به پیوند میلگرد و بتن کمک کند. در مقابل، زنگ‌زدگی‌های عمیق و پوسته‌شده، در صورت کاهش قطر بیش از حد مجاز، ممکن است نیاز به تعویض داشته باشند.

۲. آیا زنگ‌زدگی سطحی روی میلگرد قابل پذیرش است؟

بله، زنگ‌زدگی سطحی که فقط لایه‌ی خارجی میلگرد را پوشانده و به عمق نفوذ نکرده است، معمولاً قابل قبول بوده و نگرانی خاصی ایجاد نمی‌کند. این نوع زنگ‌زدگی به راحتی با ابزارهای ساده پاک می‌شود و حتی ممکن است به اتصال بهتر میلگرد با بتن کمک کند.

۳. چه زمانی زنگ‌زدگی شدید میلگرد نگران‌کننده است؟

زنگ‌زدگی شدید زمانی مشکل‌ساز است که لایه‌های زنگ‌زدگی ضخیم و شکننده باشند یا موجب کاهش قطر میلگرد بیش از حد استاندارد شوند. این نوع زنگ‌زدگی باید قبل از استفاده میلگرد از سطح آن جدا شود، و در صورت تأثیر بر ابعاد و مقاومت میلگرد، ممکن است نیاز به تعویض وجود داشته باشد.

4. روش‌های پاکسازی زنگ‌زدگی میلگرد چیست؟

روش‌های مختلفی برای پاکسازی زنگ‌زدگی سطحی میلگرد وجود دارد، از جمله استفاده از برس‌های سیمی و واترجت با فشار متوسط. در موارد زنگ‌زدگی عمیق و پوسته‌دار، ضربه زدن به میلگرد می‌تواند لایه‌های زنگ را جدا کند. همچنین استفاده از آب شور برای پاکسازی مناسب نیست، چون ممکن است یون‌های کلرید باقی بمانند و خوردگی را تشدید کنند.

5. چگونه می‌توان از ایجاد زنگ‌زدگی در میلگردها جلوگیری کرد؟

بهترین راهکار برای جلوگیری از زنگ‌زدگی میلگرد، نگهداری آن‌ها در محیطی خشک و عاری از رطوبت است. همچنین، در زمان انبار و نصب میلگردها باید از تماس آن‌ها با آب، آلودگی‌ها، و مواد شیمیایی خورنده جلوگیری کرد تا دوام و استحکام آن‌ها در بتن به حداکثر برسد.