انواع میلگرد مصرفی در بتن چیست و چه تفاوتی در کاربرد آنها وجود دارد؟ میله‌های فولادی تقویت‌کننده یا همان میلگردها برای کمک به مقاومت بتن در برابر نیروهای کششی استفاده می‌شوند. بتن ذاتاً در برابر نیروهای فشاری به اندازه کافی مقاوم است، اما نیروهای کششی می‌توانند آن را دچار ترک کنند. از قرن نوزدهم، بتن مسلح انقلابی در زمینه ساخت و ساز ایجاد کرد. در واقع بتن آرمه (RC) که به آن بتن سیمان مسلح (RCC) نیز گفته می‌شود، ماده کامپوزیتی است که در آن مقاومت کششی و شکل پذیری نسبتاً کم بتن با در نظر گرفتن انواع میلگرد در بتن با مقاومت کششی یا شکل پذیری بالاتر جبران می‌شود. آرماتور معمولاً میله‌های فولادی (میلگرد) است و معمولاً بطور منفعل در بتن، قبل از بتن ریزی تعبیه می‌شود. در این مقاله به بررسی انواع میلگرد در بتن و مشخصات آنها خواهیم پرداخت.
*** شناسایی میلگردها
انجمن آمریکایی برای تست و مواد (ASTM) یک قانون شناسایی استاندارد ایجاد کرده است که همه میلگردها باید از آن تبعیت کنند و به صورت زیر است:
- شماره باید اندازه میله را مشخص کند.
- نوع نماد فولاد باید ذکر شود. به عنوان مثال، «N» به معنای این است که میلگرد از بیلت تازه نورد شده است. «W» مخفف فولاد قابل جوشکاری بوده و «A» به معنی فولاد محور نورد شده (Rolled Axle Steel) است.
- شناسه گرید میلگرد باید ذکر شود که ۶۰، ۷۵، ۴۲۰ و یا ۵۲۰ است. این گرید نشان دهنده استحکام تسلیم میلگرد است.
- نمادی برای شناسایی سازندهای که نورد کرده است باید درج شود. معمولاً یک حرف یا یک نماد ساده است.
میلگردهای با مقاومت کم تنها دارای سه علامت هستند که نورد تولید کننده میله، سایز میلگرد و نوع فولاد مورد استفاده را مشخص می‌کند. در میلگرد با مقاومت بالا از یک سیستم خط پیوسته برای نشان دادن گرید فولاد استفاده می‌شود. اگر میلگرد دارای دو خط روی خود باشد، این نشان می‌دهد که میلگرد با میله‌های ۷۵۰۰۰psi نورد شده است. هنگامی که یک خط وجود دارد، یک میله با ۶۰۰۰۰psi را نشان می‌دهد.
*** میلگردهای تغییر شکل یافته نورد گرم
میلگردهای تغییر شکل یافته نورد گرم یکی از انواع میلگرد در بتن و محبوب ترین میلگردهایی هستند که برای سازه‌های بتن سیمان مسلح (RCC) استفاده می‌شوند. به دلیل تغییر شکل‌های متمایز (معروف به شیار (Ribs)) که به چسبیدن و ایجاد باند با بتن کمک می‌کند بسیار مشهور است. معمولا مقاومت کششی ۶۰۰۰۰psi دارند. میله‌های تغییر شکل داده شده با نورد گرم همچنین به عنوان میلگردهای تحت عملیات حرارتی – مکانیکی قرار گرفته یا میلگردهای TMT شناخته می شوند. در سازه بتن آرمه از میلگردهای TMT معمولاً برای مقاومت کششی قابل ملاحظه و بالا استفاده می‌شود. شیارهای موجود در میلگردهای TMT اتصالات بهتر را در بتن سیمان فراهم می‌کنند. میلگردهای TMT با بهترین کیفیت دارای مقاومت کششی ۶۰۰۰۰psi هستند (psi – مقاومت بتن بر حسب پوند بر اینچ مربع اندازه گیری می شود).
*** میلگردهای فولاد نرم ساده
از انواع میلگرد در بتن می‌توان به میلگردهای فولاد نرم ساده اشاره کرد که بر خلاف سایر میلگردها در سطح خود شیاری ندارند. معمولاً برای پروژه‌های کوچک با بودجه محدود مورد استفاده قرار می‌گیرند. در واقع این نوع میلگردها ارزان‌تر هستند و با بتن اتصال خوبی ندارند. مقاومت کششی آنها در حدود ۴۰۰۰۰psi است. میلگرد فولاد نرم ساده اساساً یک میله گرد است و بدون تکرار الگوهای برجستگی و فرورفتگی‌هایی در سطح آن است. از آنها اغلب در شرایطی که نیاز به لغزش قسمت‌های میلگرد است، مانند سنگ فرش‌های بزرگراه، که در معرض انبساط و ترک خوردگی ناشی از آب و هوا هستند، استفاده می‌شود.
*** میلگردهای فولادی سردکاری شده
میلگردهای فولادی سردکاری شده شبیه میلگردهای تغییر شکل یافته نورد گرم از انواع میلگرد در بتن هستند، با این تفاوت که با نورد فولاد در دمای اتاق این میلگردها تولید می‌شوند. این میلگردها به دلیل کارکرد آن، انعطاف پذیری کمتری دارند و برای پروژه‌های بدون پیچ و خم و به شکل صاف با تلرانس کم بهترین عملکرد را دارند. مقاومت کششی ۶۰۰۰۰psi دارند. میلگردهای فولادی نورد سرد تقریباً از بازار منسوخ شده اند، هرچند برای برخی از ساخت و سازها که به تحمل بار زیادی احتیاج ندارند، هنور هم استفاده می‌شوند.
*** میلگردهای پیش فشرده
این میلگردها از سیم‌های متعددی تشکیل شده‌اند (که تاندون (Tendon) نامیده می شوند) و از ۲ تا ۷ رشته متغیر هستند. این ویژگی بیشتر به دلیل ترکیب متنوع و مقاومت کششی چشمگیر میلگردهای پیش فشرده است. میلگردهای پیش فشرده غالباً با بتن پیش تنیده موجود در پل‌ها و دال‌های بتونی (Concrete Slabs) در ساختمان ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. مقاومت کششی میلگردهای پیش فشرده در حدود ۲۵۰۰۰۰ تا ۲۷۰۰۰۰psi است.
بخاطر داشته باشید که گرچه میلگردها باعث بهبود یکپارچگی اسکلت بتنی می شوند، اما این به تنهایی کافی نیست. بتن ماده‌ای متخلخل است که رطوبت و نمک تولید می‌کند و نمک و رطوبت می‌تواند به مرور زمان نفوذ کرده و مقاومت میلگردهای داخل بتن را از بین ببرد. به عنوان یک ماده ساختمانی، افزایش وزن سازه را به دنبال و هزینه بر است. میلگردها همچنین در دماهای بالا ذوب می‌شوند که با گره زدن به جای جوشکاری فولاد، می‌توان خطر آن را کاهش داد. در ادامه به انواع میلگرد در بتن با کاربردهای خاص خواهیم پرداخت.
*** میلگرد سیاه (Black rebar)؛ قیمت کم و کیفیت بالا
میلگرد سیاهیک میلگرد معمولی بدون روکش بوده که مقرون به صرفه ترین انواع میلگرد در بتن برای کاربردهایی که رطوبت ندارند، است. در مقایسه با سایر میلگردها با روکش‌های ویژه مانند اپوکسی یا ضد زنگ، میلگرد سیاه مستعد زنگ زدگی و خوردگی است اما در مواردی که به پوشش‌های اپوکسی و ضد زنگ نیاز نیست، ارزان ترین و بهترین نوع میلگرد است.
مزایای میلگرد سیاه به شرح زیر است:
- ارزان‌ترین نوع میلگرد
- رایج‌ترین نوع میلگرد که در ساختمان‌ها استفاده می‌شود.
- عملکرد عالی در کاربردهای بدون رطوبت
همانطور که می دانیم، استانداردهای محصولات میلگرد سیاه عامل اصلی طراحی بتن آهنی و بتن ساختمانی است که در ادامه به برخی از آنها اشاره شده است.
*** استانداردهای میلگرد سیاه:
ASTM A615: میله‌های تغییر شکل یافته و ساده از فولاد کربنی برای تقویت بتن؛ این نوع میلگرد می‌تواند بتن را استحکام داده و نگه دارد و در کاربردهای کم تنش به طور گستردای مورد استفاده قرار گیرد. تنش و وزن می تواند توسط میلگرد جذب شود، در همین حال، انبساط یا انقباض بتن مسلح ناشی از قرار گرفتن در معرض گرما یا سرما می‌تواند توزیع شود.
ASTM A706: میلگردهای تغییر شکل یافته و فولادی کم آلیاژ برای تقویت بتن؛ محصولات میلگرد سیاه با استاندارد ASTM A706 که در کوره‌های رو باز، کوره‌های برقی یا کوره‌های اکسیژن قلیایی ریخته می‌شوند، ویژگی قابلیت جوشکاری را دارند. به طور گسترده‌ای در کلاهک‌های خمیده، اتصالات، پایه ها، شفت‌های با اندازه های بالا استفاده می‌شود.
ASTM A1035: مشخصات استاندارد میله‌های تغییر شکل یافته و ساده و کم کربن برای تقویت بتن؛ این نوع میلگرد یکی از مستحکم‌ترین و با دوام‌ترین میلگردها است. یکی از مشخصات برجسته آن ویژگی ضد خوردگی آن است که استفاده از آن را در مواردی که شامل محیط مرطوب یا بخار است، مناسب می‌سازد.
*** میلگرد با پوشش اپوکسی؛ مناسب برای سازه‌های دریایی
میلگرد با روکش اپوکسی متفاوت از میلگرد سیاه سنتی، دارای پوشش مقاوم در برابر خوردگی است که به وسیله آن می‌توان میلگرد داخلی را در برابر آسیب نمک‌های آبگیر یا آب شور محافظت کرد. بنابراین در بسیاری از مکان‌ها به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته است، به عنوان مثال، رقم منتشر شده توسط National Bridge Inventory نشان می‌دهد که تا سال ۲۰۰۸ بیش از ۶۰،۰۰۰ پل حاوی میلگردهای روکش اپوکسی بوده است.
با توجه به ویژگی میلگرد اپوکسی، می توان از آن در ساختارهای زیر استفاده کرد:
- پل‌ها
- سازه‌های پارکینگ
- پیاده‌روها
- سازه‌های دریایی
- عملیات تعمیراتی
اگرچه میلگرد اپوکسی نسبت به میلگرد سیاه گران تر است، اما می‌تواند هزینه‌های چرخه عمر پل بتنی یا سایر سازه‌ها را بهبود بخشد. بنابراین اگر به دنبال راه حل‌های زیادی برای حل مشکلات خوردگی میلگرد هستید، در طولانی مدت، میلگرد با پوشش اپوکسی یکی از گزینه‌های برجسته برای کاربردهای مورد نظر شماست. مشخصات فنی میلگردهای با روکش اپوکسی به صورت زیر است:
| استانداردهای میلگرد | ASTM A615, ASTM A706, BS4449, GB1449, CSA G30.18 |
| قطر | #۳ – #۱۱, #۱۴, #۱۸ or 6 – ۵۰ mm |
| طول | ۶ – ۱۵ m (کویل یو شکل یا گرد به عنوان استاندارد) |
| سطح | پوشش اپوکسی با اتصال گدازی(FBE) |
| استانداردهای پوشش | ASTM A775/A775M, ASTM A934/A934M, BS7295, GB/T 25826, ISO14654 |
*** میلگرد گالوانیزه؛ انقلابی در میلگردهای مرسوم
میلگرد گالوانیزه، همچنین به عنوان میلگرد گالوانیزه غوطه‌وری داغ شده یا پوشش داده شده با روی شناخته می‌شود، به عنوان جایگزینی برای میلگرد با روکش اپوکسی برای کاربردهایی که در معرض خوردگی و آب شور هستند، استفاده می‌شود. میلگرد گالوانیزه را به طور گسترده‌ای در پل‌ها و مسیرها استفاده کرد. به عنوان مثال پل لانگ برید در برمودا، که در سال ۱۹۵۳ تکمیل شد، اولین سازه شناخته شده برای استفاده از میلگردهای گالوانیزه برای تقویت پل برای کاربری در محیط‌های بسیار خورنده است. مزایای میلگرد گالوانیزه به شرح زیر است:
- مقاومت در برابر خوردگی: پوشش روی به عنوان مانعی برای حافظت از میلگرد در برابر آسیب خوردگی عمل می‌کند.
- حافظت کاتدی: لایه فلز روی می‌تواند از فلز داخلی در برابر خوردگی محافظت کند و همچنین به عنوان آند فداشونده حافظت کاتدی را فراهم می‌کند، بدین معنی که می‌تواند از فولاد زیرلایه حافظت از نوع فداشونده را انجام بدهد.
- مستحکم تر از فولاد: پوشش آن بسیار سخت‌تر از فولاد مرسوم است، بنابراین در برابر خراش و ورقه ورقه شدن در هنگام بسته بندی، حمل و نقل و سایر عملیات زبرکننده مقاوم است.
- خود ترمیم: میلگرد گالوانیزه خود ترمیم و نفوذ ناپذیر است، بنابراین اگر آسیب‌ها اجتناب ناپذیر باشند فقط خوردگی موضعی و در مقیاس کوچک باقی می‌ماند.
- تشکیل پیوند آسان با بتن: در مقایسه با میلگرد روکش دار اپوکسی، ایجاد باند برای چسبیدن محکم آن به بتن بسیار آسان تر است.
- قیمت پایین: همانطور که می‌دانید، پوشش روی بسیار ارزان تر از سایر پوشش‌های ضد زنگ است، بنابراین مقرون به صرفه برای سازه های بتنی است.
مشخصات فنی میلگردهای گالوانیزه به صورت زیر است:
| استانداردها | ASTM A775/A775M, CAN/CSA G164-M92, BS, DIN, JIS |
| قطر | #۳ – #۱۱, #۱۴, #۱۸ یا ۶ – ۵۰ mm |
| طول | ۶ – ۱۵ m (کویل یو شکل یا گرد به عنوان استاندارد) |
| بسته بندی | کویل، میلگردهای سر راست به صورت دسته ای، میلگردهای U شکل در دسته‌های مختلف |
روش های اصلی بسته بندی و حمل میلگردهای گالوانیزه در تصاویر زیر آمده است.
*** میلگرد ضد زنگ؛ مقاومت در برابر خوردگی طولانی مدت
میلگرد ضد زنگ محصولی است که دارای ویژگی‌های برتر ضد خوردگی و غیر مغناطیسی است. میلگرد ضد زنگ به دوام بیشتر ساختمان و طولانی شدن عمر سازه کمک می‌کند. میلگردهای ضد زنگ می توانند در بزرگراه ها، عرشه‌های پل‌ها، سطوح شیب دار، اسکله‌ها و مکانهای دیگر که در معرض رطوبت و خوردگی قرار دارند استفاده شود. به عنوان مثال، اعتقاد بر این است که اسکله پروگرسو در مکزیک، ساخته شده در سال ۱۹۴۴، یک سازه اولیه بتنی است که با میلگرد ضد زنگ ساخته شده است. به طور خلاصه، میلگرد ضد زنگ مزایای زیر را دارد:
- مقاومت بالا در برابر خوردگی: میلگرد ضد زنگ می‌تواند در برابر حمله کلریدها از محیط‌های خشن دریایی و جاده‌های نمکی مقاومت کند. بنابراین می‌توان از آن در سازه‌های دریایی به راحتی استفاده کرد.
- دوام بالا: مشخصات مکانیکی برتری دارد، به این معنی که دارای دوام کافی برای حمل و نقل، جابجایی، خم شدن و حتی در برابر زلزله است.
- پایداری در دمای بالا و پایین: میلگرد ضد زنگ می‌تواند پایداری شیمیایی خود را نه تنها در یخبندان و محیط‌های سرد بلکه در دماهای بالا نیز با موفقیت حفظ کند.
- کارایی بلندمدت: همانطور که می‌دانید، میلگرد ضد زنگ هزینه اولیه بالاتری دارد، اما می‌تواند عمر مفید ساختمان خود را افزایش دهد و از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است. متفاوت از سایر میلگردهای مقاوم در برابر خوردگی، به دلیل مقاومت طولانی مدت در برابر خوردگی، در طول عمر مفید خود به تعمیر و نگهداری خیلی کمتری احتیاج دارد.
- خاصیت مغناطیسی کم یا غیرمغناطیس بودن: برای کاربردهایی که باید از ایجاد اختلال در میدانهای الکترومغناطیسی جلوگیری شود مانند بیمارستان، ایستگاه‌های رادیوی و تلویزیونی و غیره بسیار مناسب است.
مشخصات انواع میلگرد ضد زنگ به قرار زیر است:
| استانداردها | ASTM A955/ A955M, CAN/CSA G30.18, BS, DIN, JIS |
| قطر | #۳ – #۱۱, #۱۴, #۱۸ یا ۶ – ۵۰ mm |
| طول | ۶ – ۱۵ m (کویل یو شکل یا گرد به عنوان استاندارد) |
این مطلب بدون برچسب می باشد.
ثبت دیدگاه