راهنمای جامع انجام آزمون‌های لازم بر روی مش الیاف: از نمونه‌برداری تا تحلیل نتایج

گسترش بکارگیری راهکار وال‌ مش، میزان استفاده از مش فایبرگلاس در صنعت ساختمان ایران را به طور قابل توجهی افزایش داده است. تا پیش از این، مش فایبرگلاس در کاربردهای کم اهمیت و به طور محدود استفاده می‌شد اما با ورود راهکار مهار لرزه‌ای دیوار با شبکه الیاف، مش به عنوان یک محصول ویژه وارد کارگاه‌های ساختمانی شده است. محصولی که باید مشخصات فنی مشخصی داشته باشد و با استانداردهای معتبر بین‌المللی منطبق باشد.

چرا باید مش فایبرگلاس را مورد آزمون قرار دهیم؟

مش فایبرگلاس اصلی‌ترین جزء راهکار وال مش است. درست است که تمام اجزای این کامپوزیت باید به درستی عمل کنند تا مقاومت خمشی دیوار برای مقابله با نیروهای برون صفحه زلزله فراهم شود اما باید توجه کرد که استحکام کششی این سیستم توسط مش فایبرگلاس تامین شده و مش الیاف کلیدی‌ترین عنصر راهکار والمش است. بنابراین مطابقت مشخصات فنی این محصول با معیارهای مشخص شده در استانداردهای معتبر از اهمیت بالایی برخوردار است.

طراحی راهکار وال مش باید بر اساس استحکام کششی مش فایبرگلاس انجام شود. بنابراین برای این که مطمئن شوید طراحی انجام شده برای پروژه شما صحیح است باید مقاومت کششی مشی که در پروژه استفاده می‌کنید را بدانید. به همین جهت باید نتایج تست انجام شده روی مش در آزمایشگاه همکار استاندارد را از تامین‌کننده مش دریافت کنید. برای اطمینان بیشتر نسبت به صحت نتایج اعلام شده لازم است نمونه‌ای از مش خریداری شده را به یک آزمایشگاه معتبر سنجش مقاومت قلیایی مش فایبرگلاس فرستاده تا مقاومت کششی و مقاومت قلیایی آن را اندازه‌گیری کنید.

موضوعی که سنجش مشخصات فنی مش فایبرگلاس را بیش از پیش ضروری می‌نماید، سوء استفاده تامین‌کنندگان متفرقه‌ای است که وارد این بازار شده‌اند. این مسئله از طرف مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی نیز مورد اشاره قرار گرفته است. تامین‌گنندگان متفرقه مش بی‌کیفیت و فاقد معیارهای آیین‌نامه را وارد بازار کرده‌اند. مشی که پس از مدتی کوتاه مشخصات مکانیکی خود را از دست می‌دهد و عملاً دیوار را بدون مهار در برابر زلزله رها می‌کند. بنابراین بسیار مهم است که مش حتما از تامین‌کننده‌ای معتبر که مشخصاً در زمینه مهار دیوار با شبکه الیاف فعالیت می‌کند تهیه شود.

نحوه نمونه‌برداری از مش در محل پروژه

برای اطمینان از مشخصات فنی مشی که خریداری نموده‌اید لازم است از محصولاتی که به محل پروژه آمده‌اند به صورت تصادفی نمونه‌برداری شود و به آزمایشگاهی معتبر ارسال شود تا تست‌های لازم روی نمونه مش انجام گیرد. نمونه‌برداری از مش فایبرگلاس باید با دقت و مطابق توصیه‌های استانداردهای معتبر انجام شود تا نتایج بدست آمده قابل اعتماد باشند. در دو استاندارد معتبری که درباره آزمون سنجش مقاومت قلیایی مش فایبرگلاس هستند روش نمونه‌برداری از مش فایبرگلاس برای انجام تست کشش و قرارگیری در محیط قلیایی بیان شده است. این دو استاندارد، ASTM E2098 و استاندارد ملی ایران به شماره 11061 هستند که دو روش مختلف تست مقاومت قلیایی مش (روش 28 روزه و 24 ساعته) را بیان کرده‌اند.

استاندارد ASTM E2098 در بند 7 نحوه آماده سازی نمونه مش را توضیح داده است. مطابق این بند نمونه‌ها باید به عرض 5 سانتی‌متر و طول 60 سانتی‌متر از رول مش بریده شوند. البته در ادامه روند آزمایش توضیح داده شده که نمونه 60 سانتی‌متری باید از وسط بریده شود و یک نیمه آن (به طول 30 سانتی‌متر) در محلول قلیایی قرار گیرد و نیمه دیگر به عنوان نمونه شاهد تحت تست کشش قرار گیرد. این نحوه عمل به این دلیل است که مقاومت کششی قبل و بعد قلیا باید برای رشته‌های یکسانی از رول مش مقایسه شود. در واقع دو نمونه‌ای که قرار است میزان مقاومت کششی آن‌ها با یکدیگر مقایسه شود باید از یک راستای رول بریده شده باشند (یکی از نمونه‌ها شاهد است و دیگری در قلیا قرار می‌گیرد). نکته بعدی که در این بند اشاره می‌شود این است که تعداد رشته‌های طولی برای تمامی نمونه‌ها باید برابر باشد و در گزارش آزمون اعلام شود. یک نوار به عرض 5 سانتی‌متر از مشی که فاصله عرضی چشمه‌هایش 4 میلی‌متر است ممکن است 12 یا  13 رشته نخ طولی داشته باشد. این تعداد باید در تمام نمونه‌ها ثابت در نظر گرفته شود. دلیل این مسئله این است که تعداد رشته‌های طولی در میزان نیرویی که نمونه می‌تواند تحمل کند بسیار موثر است. نکته آخر این بند این است که نمونه‌ها باید از راستاهای عرضی مختلفی از رول مش بریده شوند.

استاندارد ملی ایران 11061 دیگر استانداردی است که در زمینه سنجش مقاومت کششی مش پس از قرارگیری در محیط قلیایی قابل استناد است. بند 6-3-1 این استاندارد نحوه نمونه‌برداری را شرح داده است. مطابق این بند نمونه‌ها باید بعد از کنار گذاشتن 5 متر اول رول و در یک فاصله حداقل 10 سانتی‌متری از لبه مش تهیه شوند. همچنین در این استاندارد نیز اشاره شده که تعداد رشته‌ها در همه نمونه‌ها باید برابر باشد و در گزارش ذکر شود. در آخر نکته بسیار مهمی بیان شده است. نمونه‌ها نباید خم یا تا شوند و در طی تمام مراحل آزمون باید به درستی به کار گرفته شوند.

به طور خلاصه مهم‌ترین نکات نمونه‌برداری از مش در زیر آمده است:

• در هنگام تهیه نمونه و ارسال آن به آزمایشگاه بسیار دقت شود نمونه‌ها خم یا تا نشوند و هیچ آسیبی نبینند. این مسئله باعث می‌شود نتایج آزمون دقیق نباشد. بهتر است نمونه‌ها پس از برش در محل کارگاه در یک جعبه به شکل محافظت شده به آزمایشگاه ارسال شوند.
• تعداد رشته‌های طولی در همه نمونه‌ها باید با هم برابر باشد و تعداد آن در گزارش آزمون ذکر شود.
• بهتر است دو نمونه‌ای که استحکام کششی آن‌ها قبل و بعد از قلیا با یکدیگر مقایسه می‌شود از یک راستای طولی بریده شوند. (رشته‌های طولی مشترک داشته باشند)
• سعی شود نمونه‌های مختلف از بخش‌های متفاوت مش بریده شود.
• 5 متر اول رول برای نمونه‌برداری استفاده نشود. به این دلیل که در فرایند حمل و جابجایی ممکن است چند متر اول رول دچار آسیب شده باشد.

نحوه تحلیل نتایج آزمون

پس از ارسال نمونه‌ها به آزمایشگاه معتبر سنجش مقاومت قلیایی مش فایبرگلاس، مقاومت کششی مش قبل و بعد از قلیا اندازه‌گیری می‌شود و در قالب یک گزارش برای شما ارسال می‌گردد. این گزارش تنها نیروهای تحمل شده توسط مش را به بیان می‌کند و مش مورد نظر را تایید یا رد نمی‌کند. بنابراین لازم است نتایج را تحلیل کنید و نسبت به کیفیت مش تصمیم‌گیری نمایید. برای تصمیم‌گیری در این مورد لازم است معیارهای پذیرش آیین‌نامه را بدانیم. نکته مهم این است که معیار پذیرش بسته به روشی که برای آزمون مورد استفاده قرار می‌گیرد می‌تواند متفاوت باشد. البته استانداردهایی که به عنوان استاندارد روش آزمون پیش‌تر مورد اشاره قرار گرفتند (استاندارد ملی ایران 11061 و ASTM E2098) تنها روش آزمون را بیان کرده‌اند و معیار پذیرش را تعیین نکرده‌اند. اما مشخصاً برای هر روش آزمونی، استاندارد دیگری که معیارهای پذیرش آن را مشخص کرده باشد وجود دارد.

در صورتی که از آزمون 24 ساعته (مطابق استاندارد ملی 11061) برای سنجش مقاومت قلیایی مش استفاده شود برای تعیین معیار پذیرش آن باید به استاندارد ملی ایران 11056 مراجعه کنید. در استاندارد ملی 11056 مشخص شده که مش فایبرگلاس پس از آن که مطابق روش آمده در استاندارد 11061 در محیط قلیایی قرار گرفت، باید حداقل 50 درصد از مقاومت قبل قلیا خود را حفظ کرده باشد.

برای روش 28 روزه (مطابق استاندارد ASTM E2098) که در ضوابط مهار دیوار با شبکه الیاف در ضابطه 714 به این روش اشاره شده، یک معیار از طرف مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی اعلام شده است. مطابق نظر رسمی مرکز تحقیقات، مش پس از قرارگیری در محلول قلیایی مطابق این روش، باید حداقل 70 درصد از مقاومت قبل قلیا خود را حفظ کند. اما با مطالعه استانداردهای ASTM با معیار پذیرش دیگری مواجه می‌شویم.

همانطور که گفته شد، استاندارد ASTM E2098 تنها روش آزمون را بیان کرده است. اما مرجع این استاندارد را می‌توان در استاندارد ASTM E2568 پیدا کرد. در واقع ASTM E2568 است که پس از بیان معیار پذیرش مقاومت قلیایی مش فایبرگلاس، E2098 را به عنوان روش آزمون آن معرفی کرده است. مطابق این استاندارد، مقاومت کششی مش فایبرگلاس پس از آن که 28 روز در محیط قلیایی قرار گرفت باید حداقل 120 پوند بر اینچ (pli) یا 21 دکانیوتن بر سانتی‌متر (dN/cm) باشد. این عدد معادل 1050 نیوتن بر 5 سانتی‌متر است. بنابراین استاندارد مرجعی که برای روش آزمون 28 روزه وجود دارد به طور واضح اشاره کرده که مقاومت پس از قلیا مش باید 1050 نیوتن بر 5 سانتی‌متر باشد و اصلاً نسبت حفظ مقاومت پس از قلیا بر حسب درصدی از مقاومت اولیه را معیار قرار نداده است. می‌توانید استاندارد ASTM E2568 را از طریق این لینک دانلود نمایید.

سخن پایانی

اطمینان از کیفیت بالای مصالح و مطابقت آن با استانداردهای معتبر داخلی و بین‌المللی گام بسیار مهمی در بکارگیری راهکار مهار دیوار با شبکه الیاف است. در این مسیر تهیه مصالح از تامین‌کننده‌ای که معتبر است و دانش فنی بالایی در این زمینه دارد ضروری است. علاوه بر آن آزمون‌ها و استانداردهای مشخصی برای کنترل کیفیت مصالح این روش در مراجع بین‌المللی تعیین شده است که مطالعه آن‌ها اطلاعات بسیار مفیدی در این زمینه به مهندسین منتقل می‌کند. وال مش همواره در تلاش است تا با انتشار این اطلاعات در ارتقاء سطح فنی جامعه مهندسی در زمینه مهار دیوار با شبکه الیاف سهیم باشد.