إثبات الإجهاد للخرسانة

ما هو إثبات الإجهاد للخرسانة؟

يمكن تعريف إجهاد إثبات المادة بأنه الضغط الذي تتعرض فيه المادة لتشوه البلاستيك. حيث يتم تحديد إجهاد الإثبات على أنه الإجهاد المقابل لـ 0.2% من الإجهاد من منحنى الإجهاد والانفعال للمادة المعينة. وهذه هي قيمة الإجهاد المحددة لمواد مثل الألومنيوم والمغنيسيوم والنحاس التي لا يمكن تحديد نقطة إنتاجها بسهولة.

إجهاد الإثبات هو مقدار الضغط الذي تتعرض له مادة، عادة ما تكون معدنية أو بلاستيكية، لمستوى من التشوه. حيث يُعد إجهاد الإثبات مهمًا لمراقبة ما إذا كانت المادة المستخدمة في التصنيع تخضع لأي تشوه أو ما يشار إليه عادةً باسم تشوه البلاستيك. كما يحدث تشوه اللدائن عندما يتم تطبيق مثل هذا القدر من الضغط على البلاستيك أو المعدن بحيث يغير حجمه أو شكله أو تركيبته بشكل لا رجعة فيه.

يستخدم الإجهاد في تصنيع المعادن وهو مفيد أيضًا بشكل خاص للصناعة البحرية. حيث يشير إجهاد الإثبات أيضًا إلى الضغط الذي سيؤدي إلى امتداد محدد صغير ودائم لقطعة اختبار الشد. كما يتم إجراء اختبار الشد عند وضع قطعة من المادة (تم حساب أبعادها) بين زوج من المقابض.

بمعنى آخر، إجهاد الإثبات هو النقطة التي تحدث عندها درجة معينة من التشوه الدائم في عينة الاختبار. حيث يُطلق على إجهاد الإثبات أيضًا إجهاد العائد. وعادة، يعتبر الضغط اللازم لإنتاج 0.2 في المائة من تشوه البلاستيك بمثابة إجهاد إثبات. بينما من المهم تحديد قيمة أو مستوى الضغط الذي يمكن تطبيقه قبل إنتاج مادة ما أو تغيير تكوينها أو حجمها أو شكلها.

فهم إجهاد العائد للخرسانة:

يشير إجهاد المحصول إلى المستوى الذي يكون فيه معدن أو مادة أخرى غير مرنة. حيث يمكن استخدام هذا المصطلح أيضًا في الإشارة إلى مواد أخرى. طريقة أخرى للتفكير في إجهاد الخضوع هي عندما لا يكون الإجهاد ثابتًا عند تطبيق الإجهاد. وعندما يحدث هذا، يُعرف باسم نقطة العائد. بينما يمكن أن يؤدي الضغط الذي يتم تطبيقه إلى ما بعد نقطة العائد إلى تشوه دائم أو كسر في المادة.

على سبيل المثال، يمكن للحزم الفولاذية المستخدمة في تشييد مبنى أن تتعامل مع قدر معين من الضغط قبل أن ينتج عنه. وتصف الشركة المصنعة (Brookfield Amatek) الشركة الرائدة في اللزوجة وتحليل الملمس وأدوات تدفق المسحوق إجهاد العائد، حيث يتعلق بمجموعة واسعة من المواد المختلفة، مثل ما يلي:

غالبًا ما يمنع إجهاد الخضوع التدفق تحت الضغوط المنخفضة نسبيًا التي تسببها الجاذبية. ممّا يعطي مقاومة الترهل والركود لمنتجات مثل المواد اللاصقة والجص وأحبار الأغشية السميكة والشوكولاتة المنصهرة والطلاء والطلاءات المقاومة للحريق. حيث أنه مع بعض المنتجات التي يكون فيها إجهاد الخضوع غير مرغوب فيه، ممّا يؤدي، إلى مشاكل في الجرعات في أنظمة التغذية بالجاذبية أو زيادة البقايا على جوانب الزجاجات المقلوبة.

لماذا يتم استخدام إثبات الإجهاد؟

سواء تم تقييم الإجهاد المقاوم للفولاذ أو الجص أو بهار مثل الكاتشب، فإنّ الهدف هو تحديد النقطة التي ستنتج عندها المادة لأن العديد من المواد تُستخدم بينما لا تزال مرنة وبعبارة أخرى، قبل فترة من إنتاجها هدف. حيث أن اختبار إجهاد إثبات خواص المواد أو بنيتها المجهرية أو الحالة المعدنية.

يقال إن إجهاد إثبات الاختبار نشأ قبل تطوير النظريات الرياضية حول الإجهاد والتوتر. ومنذ زمن بعيد، لاختبار إجهاد العينة، قام الناس بتطبيق حمولة على المادة التي أرادوا اختبارها لتحديد مستوى الإجهاد الناتج. حيث أنه بعد تطبيق الحمل، قاموا بإزالة الحمل. وتم اعتبار الضغط فاشلاً إذا كان المستوى أعلى من 0.2 بالمائة المذكورة أعلاه.

يقال إن الكشف عن إجهاد الإثبات للمادة مفيد بشكل خاص للصناعة البحرية لأنه يوضح مقدار القوة التي يمكن أن تتحملها السفن أو أرجل المنصة قبل حدوث ضرر دائم.

أهمية وميزات إثبات الإجهاد:

يلعب دور إثبات الإجهاد أثناء عملية اختيار المواد. ونظرًا لأن إجهاد الإثبات يعطي قيمة الإجهاد الذي تخضع المادة بعده لتشوه دائم للبلاستيك، فإنّه يقرر قيمة الإجهاد الخارجي الذي يمكن تطبيقه عليها. تؤدي أي زيادة في الضغط تتجاوز إجهاد الإثبات إلى حدوث تشوه لدائن وبالتالي يؤدي إلى حدوث كسر.

نظرًا لأنه يتم تحديد إجهاد الإثبات للمواد التي لا يمكن تحديد نقطة إنتاجها بسهولة (الألومنيوم والمغنيسيوم والنحاس)، يُطلق عليها اسم إجهاد العائد المقابل. ومن ثم، يتم قياس إجهاد الإثبات أو إجهاد الخضوع التعويضي بسهولة أكبر لمثل هذه المواد على إجهاد الخضوع.