أهمية فحص التركيب الكيماوي لحديد التسليح

أهمية فحص التركيب الكيماوي لحديد التسليح المستخدم بالخرسانة ؟

فحص التركيب الكيمياوي لحديد التسليح يعد من أهم الفحوصات الأساسية التي تُجرى للتأكد من مطابقة الحديد للمواصفات القياسية الأمريكية (مثل ASTM A615، ASTM A706، وASTM A996) قبل استخدامه في الخرسانة المسلحة.

اولا:- فيما يلي أهم الأسباب والأهداف وراء هذا الفحص:-

١- التحقق من مطابقة المواصفات القياسية:-

يُستخدم الفحص للتأكد من أن نسب العناصر الكيميائية (مثل الكربون، المنغنيز، الفسفور، الكبريت، السيليكون… إلخ) تقع ضمن الحدود المسموح بها في المواصفات الأمريكية.

على سبيل المثال:-

‏[ASTM A615 يسمح بنسبة كربون لا تتجاوز 0.30–0.50% حسب الدرجة.]

‏[ASTM A706 (low-alloy steel) يفرض حدودًا أدق لتقليل الكربون والكبريت والفوسفور.]

٢- ضمان قابلية اللحام (Weldability)

كلما زادت نسبة الكربون والعناصر السبائكية، قلت قابلية الحديد للحام وازدادت قابليته للتشقق الحراري.

لذلك يُحسب مكافئ الكربون (Carbon Equivalent, CE) من التحليل الكيميائي، ويجب ألا يتجاوز عادة 0.55% حسب ASTM A706 لضمان اللحام الآمن.

٣- التحكم في الهشاشة والمطيلية (Ductility)

نسبة الكربون والمنغنيز تؤثر مباشرة على مطيلية الحديد (Ductility) وسلوكه عند الانفعال. الحديد ذو نسبة كربون مرتفعة يكون أكثر صلابة وأقل ليونة، مما يزيد خطر الانهيار المفاجئ في المنشآت الزلزالية.

٤- مقاومة التآكل (Corrosion Resistance)

ارتفاع محتوى الفسفور والكبريت يجعل الحديد أكثر عرضة للتآكل والتشققات الطولية الدقيقة، لذا تشترط المواصفات الأمريكية أن تكون نسب:-

‏P ≤ 0.05%

‏S ≤ 0.05% أو أقل في أنواع الحديد عالية الجودة.

٥- التأكد من تجانس المعدن وعدم وجود شوائب

التحليل الكيميائي يكشف إذا كان الحديد أُنتج من إعادة صهر خردة غير نقية، أو يحتوي على عناصر غير مرغوبة مثل النحاس أو الكروم أو النيكل بنسب مرتفعة،

وهي قد تؤثر على خصائص الشد والانفعال والانحناء.

٦- ضبط جودة الحديد المستورد أو المحلي يُستخدم الفحص كوسيلة رقابية للتأكد من أن الحديد المستورد أو المنتج محليًا مطابق لمتطلبات المشروع، وأنه لم يتم تزوير العلامة أو تغيير الدرجة.

ثانيا:- الأجهزة والفحوص المستخدمة

يُجرى التحليل عادة باستخدام:

‏١- Spectrometer (مطياف الانبعاث الضوئي) لتحليل العناصر بسرعة ودقة.

٢- أو التحليل الكيميائي الرطب (Wet Chemical Analysis) في المختبرات المرجعية.

شكرا لاصغائكم