انواع میلگرد مورد استفاده در بتن
میلگردهای فولادی در انواع مختلفی تولید شده و هر یک ویژگی های خاص خود دارند. جهت استفاده از آرماتورها در بتن و افزایش مقاومت کششی آن، باید مناسب ترین نوع میلگرد انتخاب شود. بدین منظور، باید عواملی همچون کاربری ساختمان، طراحی سازه، شرایط اقلیمی و آب و هوایی، بودجه و هزینه مد نظر و نوع بتن مورد بررسی قرار گیرند.
روش تولید میلگرد هم می‌تواند جهت انتخاب آرماتور مورد استفاده در بتن، تاثیرگذار باشد. این مقاطع با روش‌های گوناگونی از جمله نورد شده در حالت گرم و سخت شده با گرمایش تولید می‌شوند. آرماتورهای فولادی گرم نورد شده، متداول ترین نوع میلگرد مورد استفاده در بتن محسوب می‌شوند. به طور کلی، انواع میلگردهایی که در بتن استفاده می‌شوند، عبارتند از:
- میلگرد ساده
- میلگرد آجدار
میلگرد ساده
به آرماتورهایی که دارای مقطعی دایره ای و سطحی کاملا صاف و بدون برجستگی هستند، میلگرد ساده می‌گویند. این میلگردها در بازار با عنوان میلگرد نرمه هم شناخته می‌شوند. آرماتورهای ساده، عمدتا جهت پیشگیری از جمع شدگی و ترک خوردگی بتن در ساخت درز انقباض برای فرودگاه ها و خیابان ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.
این نوع میلگرد معمولا در فواصل معینی بین بتن جایگذاری شده و از بروز ترک خودرگی جلوگیری می‌کند. خمش و برش راحت میلگرد نرمه بدون وارد شدن آسیب به ساختار آن، یکی از ویژگی های بارز این نوع آرماتورها محسوب می‌شوند. میلگردهای ساده معمولا جهت ساختن سازه های سنگین مانند پل ها و ساختمان ها، مورد استفاده قرار نمی‌گیرند. زیرا اتصال محکمی بین بتن و میلگرد ایجاد نشده و احتمال جدا شدن آرماتور از بتن، وجود دارد.
میلگرد آجدار
یکی از پرکاربردترین انواع آرماتور به‌ویژه در حوزه ساختمان سازی و عمران، میلگرد آجدار است. این مقاطع دارای یک سری برجستگی روی سطح خود هستند که اصطلاحا آج نامیده می‌شوند. وجود آج ها باعث چسبندگی بیشتر میلگرد و بتن و گیر افتادن و قفل شدن آرماتور درون بتن می‌گردد. به همین خاطر، از میلگرد آجدار بیشتر در ساخت و ساز مناطق زلزله خیز استفاده می‌شود. میلگردهای آجدار خود در دو دسته کلی آرماتور آجدار ترمومکانیکی (TMT) و میلگردهای آجدار مقاومت بالا (HSD) قرار می‌گیرند.
آرماتورهای آجدار ترمومکانیکی در دمای بالا تولید می‌شوند. بنابراین زمانی که با بتن ترکیب می‌گردند، در برابر نیروهای فشاری و کششی، زنگ زدگی، حرارت بالا و زلزله، مقاومت بیشتری ارائه می‌دهند. میلگردهای آجدار مقاومت بالا دارای اشکال مارپیچی بوده و فقط برای استفاده در بتن، تولید می‌شوند. خاصیت کششی بسیار زیاد، یکی از مزیت های اصلی مقاطع HSD محسوب می‌گردد. علاوه بر این، میلگردهای آجدار مقاومت بالا از خاصیت جوش پذیری مناسبی هم برخوردارند. به همین دلیل، در سازه های سنگین از جمله ساختمان های صنعتی، تجاری و پل ها، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
مزایای استفاده از میلگرد در بتن
به کارگیری آرماتورهای فولادی در بتن، مزایای فراوانی دارد که مهمترین آن افزایش مقاومت کششی بتن است. بتن مقاومت فشاری بالا و مقاومت کششی پایینی دارد. ترکیب میلگرد با بتن، این نقص را برطرف کرده و مقاومت کششی بتن و مقاومت نهایی سازه را افزایش می‌دهد. علاوه بر این، استفاده از آرماتور فولادی در بتن موجب افزایش مقاومت آن در برابر شرایط جوی نامساعد خواهد شد.
همچنین باعث بالا رفتن مقاومت سازه در برابر رطوبت و آتش سوی می‌گردد. از دیگر مزایای استفاده از میلگرد در بتن، می‌توان به اشتراک های فراوان در خواص فیزیکی و مکانیکی آن ها اشاره کرد. بتن و آرماتورهای فولادی از چسبندگی مناسبی برخوردار بوده و حین اعمال فشار، به صورت مشترک عمل می‌کنند. همچنین ضریب انبساط حرارتی یکسان میلگرد و بتن، موجب می‌شود تنش های اولیه اثرگذار نباشند.
نقش میلگرد در بتن در مناطق نامساعد جوی
زنگ زدن و خوردگی آرماتورها، یکی از مهمترین دلایل کاهش عمر و تخریب ساختمان ها به‌خصوص در مناطق با شرایط جوی مرطوب است. در شرایط معمول، میلگردهای فولادی توسط بتنی که اطراف شان قرار دارد، از خوردگی محافظت می‌شوند. اما گاهی اوقات ممکن است دما، رطوبت و میزان کلر موجود در هوا افزایش یابد.
در این صورت، پتناسیل خوردگی آرماتورها هم افزایش پیدا می‌کند. در صورت استفاده از آرماتورهای بی کیفیت به‌ویژه در مناطف ساحلی، واکنش شیمیایی خوردگی سریع تر رخ می‌دهد. این موضوع باعث افزایش حجم میلگرد و فشار داخلی به بتن می‌گردد. به مرور زمان، بتن در نواحی تحت فشار دچار ترک خوردگی شده و با افزایش ترک ها، بتن متلاشی خواهد شد.
بنابراین عمر سازه های بتن مسلح به خصوص در مناطع با شرایط جوی مرطوب، مستقیما به نوع میلگرد انتخابی وابسته است. از این رو جهت جلوگیری از خوردگی آرماتورها، معمولا انواع میلگرد ضد زنگ (استنلس استیل)، اِپوکسی، گالوانیزه و فایبرگلاس استفاده می‌شود. این میلگردها با توجه به بهود خواص آلیاژی، مقاومت بسیار مناسبی در برابر رطوبت، خوردگی و زنگ زدگی ارائه می‌دهند. در نتیجه، موجب ایجاد سازه هایی با دوام و عمر بیشتر خواهند شد.
مقاومت بتن مسلح در برابر آتش سوزی
در آتش سوزی های با شدت کم، بتن اطراف میلگرد از آن محافظت کرده و ظرفیت و باربری سازه، دچار مشکل نمی‌شود. اما اگر شدت آتش سوزی زیاد بوده یا زمان آن طولانی شود، خواص فیزیکی میلگرد تغییر کرده و باعث تخریب سازه می‌گردد. از این رو جهت افزایش عمر سازه ها در برابر آتش سوزی، باید از میلگردهای با کیفیت بالا و ضریب انتقال حرارت پایین استفاده شود. به طور کلی، نوع و خواص آرماتورها از جمله مقاومت کششی آن ها، از عوامل مهم و اثرگذار در عمر سازه های بتنی است. نوع مناسب میلگرد برای هر سازه، باید بر اساس عوامل زیر تعیین گردد:
- نوع و اهمیت سازه
- شرایط محیطی منطقه
- تحلیل و طراحی با لحاظ برآورد حداقل ضوابط و معیارهای تعیین شده مقررات ملی ساختمان و آیین نامه بتن ایران (آبا)
دسته بندی میلگردها بر اساس آج
آرماتورها دارای ساختاری فولادی هستند که از ترکیب آهن با عناصری همچون کربن، کرم، نیکل و غیره تولید می‌شوند. میلگردها طبق استاندارد روسی و بر اساس نوع آج، در چهار دسته زیر قرار می‌گیرند:
- A1: مقاطعی نرم و بدون آج
- A2: میلگردهای نیمه سخت با آج ساده
- A3: مقاطعی سخت و با آج پیچیده
- A4: آرماتورهای سخت با آج مرکب
آج ها برجستگی های روی سطح میلگرد هستند که موجب استحکام پیوند بین فولاد و بتن می‌شوند. f_y تنش تسلیم یا جاری شدن آرماتور را نشان می‌دهد. یعنی بیشترین مقاومتی که میلگرد بدون تغییر شکل، ایجاد می‌کند. f_su هم تنش گسیختگی آرماتور می‌باشد. یعنی مقدار نیرویی است که میلگرد تحمل کرده و همزمان تغییر شکل و افزایش طول می‌دهد. در صورت اعمال نیرویی بیشتر از این میزان، آرماتور گسسته خواهد شد.
ورق St52 نوعی ورق سیاه فولادی است که کاربرد عمدۀ آن در صنعت می باشد.
میزان استفاده از میلگرد در بتن
مقدار استفاده از آرماتور در هر ساختمان، به نوع اسکلت آن بستگی دارد. معمولا در سازه های اسکلت بتنی وزن فولاد مصرفی بدون احتساب وزن میلگردهای سقفی، بین ۳۵ تا ۷۰ کیلوگرم بر متر مربع متغییر است. برای ساختمان اسکلت فلزی هم بین ۴۰ تا ۱۰۵ کیلوگرم می‌باشد. این میزان برای سازه های فولادی هم بین ۷۰ تا ۱۱۵ کیلوگرم در متر مربع قرار دارد.
علت عمر کوتاه ساختمان ها در ایران
عمر ساختمان ها در ایران حدود ۳۰ تا ۴۰ است که نسبت به کشورهای توسعه یافته، بسیار پایین تر است. کوتاه بودن عمر ساختمان ها در ایران، دو دلیل اصلی دارد که عبارتند از:
- کیفیت لازم در ساخت و ساز و انتخاب مصالح ساختمانی، مد نظر قرار نمی‌گیرد. عدم به کارگیری شیوه اجرایی مناسب و استفاده از کارگران غیر متخصص هم بر عمر پایین ساختمان ها، تاثیر دارد. ضمن این که اخذ پروانه از سازمان نظام مهندسی هم چندان جدی گرفته نمی‌شود.
- وجود مصالح و محصولات بی کیفیت و تقلبی در بازار که جهت ساخت ساختمان ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. برخی سودجویان بازار آهن و فولاد، این محصولات را با قیمت کمتر به بازار عرضه می‌کنند. وسوسه خرید مصالح با قیمت پایین تر، عدم استحکام سازه، کاهش عمر ساختمان و خسارات جانی و مالی را به دنبال دارد.
شرکت آنلاین سازه فعالیت حرفه ای خود را در زمینه فروش مقاطع فولادی از سال 1399 آغاز کرد. فعالیت سنتی این مجموعه به دهۀ 1340 بر می گردد.
علت و اهمیت استفاده از میلگرد در بتن
میلگردهای فولادی به عنوان اسکلت و استخوان بندی سازه عمل می‌کنند. بنابراین اگر ضعیف باشند، موجب کاهش عمر ساختمان و حتی تخریب سازه و ایجاد خسارات جانی و مالی می‌گردند. بتن مقاومت فشاری بالایی دارد. اما در برابر شکنندگی ضعیف بوده و مقاومت کششی آن پایین است.
جهت رفع این چالش، از آرماتورهای فولادی استفاده می‌شود که مقاومت کششی بالایی دارند. ترکیب میلگرد فولادی با بتن، اصطلاح بتن مسلح نامیده شده و نقش مهمی در استحکام بلند مدت سازه ها دارد. در صورت انتخاب میلگرد مناسب برای هر ساختمان متناسب با شرایط سازه و شرایط منطقه ای، عمر مفید ساختمان افزایش یافته و خسارات به حداقل میزان ممکن خواهند رسید.
سوالات متداول
ممکن است سوالاتی که در رابطه با استفاده از انواع میلگرد در بتن برای شما ایجاد شود. تعدادی از سوالات رایج که ممکن است برای شما نیز پیش آید در ادامه بیان و پاسخ داده شده است.
- تفاوت میلگرد با آرماتور چیست؟
جهت بتن ریزی فونداسیون، ستون یا دیگر بخش های سازه، لازم است میلگردها به حالت های مختلف خم و برش و به یکدیگر جوش داده شوند. این اسکلت ها که از تغییر شکل میلگردها ایجاد می‌شوند، آرماتور نام دارند.
- کاربردهای میلگرد در بتن چیست؟
امکان استفاده از آرماتورها در اشکال و کاربردهای مختلفی همچون میلگرد راستا، خاموت، سنجاقی، خرک، رکابی و ادکا وجود دارد.
- استفاده از میلگرد در بتن برای چه ساختمان هایی لازم است؟ طبق قوانین ساخت و ساز ایران، استفاده از ترکیب میلگرد و بتن برای تمامی ساختمان های مسکونی الزامی است. علاوه بر این، می‌توان از این ترکیب برای ساختمان های تجاری و سازه های سنگین و بزرگ هم استفاده کرد.
- هزینه استفاده از میلگرد در بتن چگونه تعیین می‌گردد؟ عواملی گوناگونی از جمله قیمت میلگرد، نوع میلگرد، مقدار مورد استفاده، کاربری ساختمان، طرح و نقشه سازه، هزینه استفاده از این مقاطع در بتن را تعیین می‌کنند.
جهت دریافت مشاوره یا اطلاعات در رابطه با سوالات دیگری که ممکن است برای شما مطرح شود، می‌توانید با کارشناسان اصفهان آهن ارتباط برقرار کنید.