اخبار و مقالات

میلگرد چیست و چه انواعی دارد؟

میلگرد چیست و چه انواعی دارد؟

امروزه انواع میلگرد جهت مصارف مختلفی تولید شده و به کار می روند. انواع میلگرد با قطر و طول های مختلفی وجود دارد. لازم است بدانید شش نمونه از آن ها دارای اشتراک با هم هستند که در این مقاله به مقایسه آن ها می پردازیم. برخی دیگر از انواع میلگرد از نظر شکل ظاهری تقسیم بندی می شوند. میلگرد هایی که دارای استفاده مشترک هستند عبارتند از اروپایی (کربن، منگنز، سیلیکون و آلیاژی و غیره)، فولاد کربن دار (میلگرد پایه “سیاه”)، گالوانیزه، فایبرگلاس پلیمر ، اپوکسی پوشش داده شده و میلگرد ضد زنگ. هریک از این میلگردها دارای ویژگی های مخصوص به خود هستند.

 

میلگرد چیست؟

آرماتور فولادی یا میلگرد یک نوع پروفیل است که سطح آن مقطع دایره توپر بوده و در آن آج وجود دارد. در تعریف میلگرد یا آرماتور باید گفت این محصول، فولادی است که جهت جبران مقاومت کششی پایین بتن آن را در بتن به کار می برند. این نوع فولاد که در سازه های بتن آرمه مورد استفاده قرار می گیرد دارای شکلی شبیه سیم یا میلگرد است و بنابراین به این نام معروف می باشد.

 

کاربرد میلگرد

در حال حاضر انواع میلگرد برای مواردی مانند لوازم تزئینی مثل فرفورژه کاری شبکه بندی ها و نگهدارنده ها کاربرد بسیار زیاد دارند. در صنعت راه و ساختمان نیز جهت جبران مقاومت کششی بتن انواع میلگرد کاربرد بسیار زیادی دارند. میلگردها دارای جنس های مختلفی بوده و بر اساس کاربرد و خواصی که دارند از آن ها استفاده می شود.

 

علت استفاده از میلگرد در ساختمان سازی چیست؟

بتن دارای مقاومت فشاری بسیار بالا می باشد. جهت خرد کردن بتن نیروی بسیار بالایی لازم خواهد بود. اما در عین حال مقاومت کششی بتن تقریبا ضعیف است. برای خرد کردن یا پیچش بتن نیروی کمتری لازم است و در این راستا به منظور افزایش بیشتر استحکام کششی از میلگرد تقویتی در بتن ها استفاده می شود.

 

انواع میلگرد از نظر شکل ظاهری

از نظر شکل ظاهری انواع میلگرد عبارت از دو نوع ساده و آجدار می باشند. این دو نوع میلگرد از نظر خصوصیات با هم تفاوت دارند. میلگردی که آج دار نباشد را ساده می گویند. از میلگرد ساده در پروژه های ساختمانی گسترده استفاده خواهد شد. میلگردهای آج داری که در بازار هستند دارای سه نوع آج مارپیچی، جناغی و مرکب می باشند.

 

انواع میلگرد

انواع میلگردها از نظر طول و قطر دارای تفاوت با هم هستند. ولی از میلگردها شش نوع آن ها مشترک می باشد. این شش نوع عبارتند از:

  • اروپایی (کربن، منگنز، سیلیکون و آلیاژی و غیره)
  • گالوانیزه
  • فولاد کربن دار (میلگرد پایه “سیاه”)
  • اپوکسی پوشش داده شده
  • فایبر گلاس پلیمر
  • ضد زنگ

 انواع میلگردها هر یک نقاط قوت و ضعفی دارند که هر کدام از این ویژگی ها مختص به خودشان است که در ادامه به آن ها میپردازیم.

 

 

میلگرد با فولاد پرکربن

از انواع میلگرد رایج موجود در بازار می توان میلگرد سیاه را نام برد. این نوع میلگرد را می توان در هر نوع مقیاس پروژه ای به جز چند مورد به کاربرد. ضعف بزرگی که میلگرد سیاه دارد این است که خیلی فوری دچار فرسودگی می شود. زمانی که فرسایش زیاد شود موجب شکستگی در بتن اطراف آن خواهد شد. در شرایطی که احتمال دارد میلگرد در معرض اشباع آب و رطوبت آب قرار گیرد، از گزینه های مناسب تری نسبت به میلگرد سیاه می توان استفاده کرد. با این وجود میلگرد سیاه با دارا بودن ویژگی هایی چون نسبت قدرت و استحکام کششی بهترین نوع از میلگرد است که می توان به آن اشاره کرد.

 

میلگرد با پوشش اپوکسی

میلگرد سیاه که دورش را اپوکسی قرار داده باشند، میلگرد با پوشش اپوکسی می گویند. این نوع میلگرد از مقاومت نسبی مشابه برخوردار می باشد. اما از نظر مقاومت در برابر خوردگی ۷۰ تا ۱۷۰۰ برابر مقاوم تر می باشد. با این وجود پوشش اپوکسی دارای ظرافت فوق العاده ای است. هر اندازه که آسیب وارد شده به پوشش بیشتر باشد، در مقابل پوسیدگی مقاومت کمتری از خود نشان خواهد داد. 

 

میلگرد اروپایی

این نوع از میلگردها از نظر جنس معروف می باشند. جنس عمده به کار رفته در میلگرد اروپایی منگنز است و از نظر خم شوندگی این نوع میلگردها مقاوم ترین نمونه هستند. کار با این نوع میلگردها بسیار راحت می باشد. به طور کلی از میلگرد اروپایی برای مناطقی که در آن زمین لرزه های زیادی رخ می دهد و یا برای پروژه هایی که در آن ها به ساختاری یکپارچه نیاز است توصیه می گردد که از این میلگرد ها استفاده نشود.

 

میلگرد فولادی ضد زنگ

از انواع میلگرد که می توان نام برد، میلگرد فولادی ضد زنگ است که از گران ترین میلگردهای موجود در بازار می باشد. قیمت این نوع از میلگرد در مقایسه با میلگرد اپوکسی هشت برابر بیشتر خواهد بود. برای بیشتر پروژه های موجود می توان از این میلگرد استفاده کرد. با این وجود به کار بردن فولاد ضد زنگ در همه جا به جز چند مورد خاص دارای هزینه های زیادی خواهد بود. ولی برای افرادی که به هر دلیلی می خواهند از این میلگرد استفاده کنند، این نوع میلگرد نسبت به میلگرد سیاه دارای ۱۵۰۰ برابر مقاومت بیشتر در مقابل خوردگی خواهد بود. نسبت به دیگر میلگردهای مقاوم این نوع از میلگرد در برابر فرسایش مقاومت خوبی دارد و در برابر آسیب های وارد شده دارای خاصیت ضد زنگ بودن و مقاومت خوبی است و قابلیت خم شدن در محل کارگاه را نیز دارا می باشد. 

 

میلگرد گالوانیزه

یکی دیگر از انواع میلگرد که می توان به آن اشاره کرد، میلگرد گالوانیزه می باشد. این نوع میلگرد در مقایسه با میلگرد سیاه دارای مقاومت ۴۰ برابری بوده و در مقابل خوردگی بسیار مقاوم است. ولی آسیب به پوشش سرامیک گالوانیزه خیلی سخت می باشد. بنابراین در مقایسه با میلگرد اپوکسی ارزش بیشتری دارا است. با این وجود قیمت آن در مقایسه با پوشش اپوکسی ۴۰ درصد گران تر است.

 

میلگرد از جنس فیبر تقویت شده پلیمری  (GFRP)

از انواع میلگرد دیگر میلگرد GFRP  کامپوزیتی است که شباهت زیادی به فیبر کربن دارد. از این رو در محل کارگاه خم کردن آن در هنگامی که از GFRP استفاده می شود، مجاز نخواهد بود. اما فرسوده نمی شود. در این زمینه از میلگردهایی که تقویت بتن فوق العاده دارند، میلگرد  GFRP را باید نام برد. هزینه این نوع از میلگرد در مقایسه با میلگردی که دارای پوشش اپوکسی باشد ده برابر بیشتر در هر پوند خواهد بود. این نوع میلگرد وزن بسیار سبکی دارد و از این رو در کاربردهای خطی و در زمان استفاده کردن از آن در یک راستا دو برابر خواهد بود.

 

نحوه تشخیص میلگردهای A1، A2 و A3 و استاندارد های قدیم آن

در هر کشوری فولاد مورد نیاز برای تولید و طراحی انواع میلگرد به شکل های گوناگونی تولید می شود که هرکدام از آنها از استانداردهای خاصی برخوردار می باشند.

در کشور ایران برای تولید بخش عمده ای از فولاد میلگرد از استاندارد های روسی پیروی می شود که بر اساس این استاندارد فولاد های میلگرد تولید شده در ایران به 3 دسته A1، A2 و A3 تقسیم بندی می شود. اکنون ممکن است این سوال برایتان پیش آمده باشد که چگونه می توان این 3 نوع فولاد را از یکدیگر تشخیص داد؟

یکی از ساده ترین روش ها برای شناسایی و تشخیص میلگردهای A1، A2 و A3 از یکدیگر، روش چشمی می باشد که در ادامه نحوه تشخیص چشمی این میلگردها را مورد بررسی قرار داده ایم. میلگردهایی که در گروه A1 قرار دارند، کاملاً صاف و بدون آج بوده و به راحتی می توان آنها را از سایر میلگردها تشخیص داد. اما میلگردهای A2 و A3 برعکس میلگردهای نوع A1 آج دار می باشند. برای تشخیص این 2 نوع از میلگرد باید دقت کنید که میلگرد A2 دارای آج مارپیچ و میلگرد A3 دارای آج جناقی شکل می باشد.

 

آشنایی با میلگرد A4

هرچقدر که میلگردها مستحکم تر و از آج های بیشتری برخوردار باشند، استفاده از آنها در اجرای پروژه ها سبب می شود تا میزان هدر رفتن منابع تا حد بسیار زیادی کاهش یابد و همچنین طراحی پروژه ها نیاز بسیار راحت تر و با سهولت بیشتری انجام شود.

در زمان های قدیم از آنجایی که در کارگاه های نورد امکانات کافی برای تولید آرماتورهایی که از استحکام خوبی برخوردار باشند، وجود نداشت و به همین دلیل بیشتر از فولادهایی که دارای کربن معادل بالا بودند، استفاده می شد که این فولاد ها به دلیل داشتن داکتیلیتی پایین، نه تنها در فرآیند جوشکاری آنها مشکلاتی وجود داشت بلکه مقاومت خوبی در مقابل بارها و ضربه های ناگهانی نداشتند که این امر سبب میشد تا مهندسین سازه در زمان استفاده از این آرماتور نگرانی و استرس زیادی داشته باشند.

اما خوشبختانه امروزه با توجه به توسعه و پیشرفت روز افزونی که در تکنولوژی نورد به وجود آمده است، امکان تولید شمش هایی با کربن معادل پایین و با قدرت جوش پذیری بسیار مطلوب تولید فراهم شده است که این شمش ها بر خلاف گذشته از داکتیلیی بسیار خوبی نیز برخوردار می باشند که این شمش ها از آج های پانصد و بیست و حتی بیشتر از آن برخوردار هستند.

امروزه سازمان ملی استاندار ایران هماهنگ با سایر استاندارد های معتبر جهان بوده و در همین راستان ها میلگردهایی که از اج های پانصد و پانصد و بیست برخوردار می باشند را تایید و تصویب کرده و امکان اجرای آنها را نیز فراهم کرده است. امروزه این میلگردها که دارای آج دوکی شکل می باشند با عنوان میلگرد های A4 به فروش می رسند.

 

منظور از تنش تسلیم در میلگردها چیست؟

به حداکثر نیرو و فشاری که به انواع میلگرد وارد می شود و آن میلگرد تغییر شکل دائمی نمی دهد، تنش تسلیم گفته می شود. اما اگر این مقدار از حد خود بیشتر شود، باعث می شود که میلگرد به طور دائم تغییر شکل داده و به هیچ عنوان به حالت اولیه خود باز نگردد.

زمانی که میلگرد بر اثر فشار وارده، تغییر شکل ندهد، گفته می شود که آن میلگرد از خاصیت الاستیکه برخوردار می باشد و زمانی که میلگرد تغییر شکل دائمی دهد، به این خاصیت، خاصیت پلاستیکی گفته می شود. در بسیاری از پروژه ها، مقدار تنش تسلیم، ملاک و معیار اصلی برای انتخاب انواع میلگرد می باشد. خاصیت تنش تسلیم در انتخاب میلگرد ها به قدری حائز اهمیت می باشد که نامگذاری بسیاری از میلگردها بر اساس آن انجام می شود.

 

روش تولید انواع میلگرد

به طور کلی انواع میلگردها به روش های زیر تولید می شود:

  • روش آلیاژسازی:در این روش تولید انواع میلگرد، خنک سازی در محیط باز و به مرور زمان انجام می شود. میلگردهایی که به روش آلیاژسازی تولید میشوند، خواص مکانیکی و شیمیایی یکسانی دارند و بیشترین کاربرد آنها در مناطق زلزله زده می باشد.
  • روش ترمکس:در فرایند تولید انواع میلگرد به روش ترمکس، خنک سازی به روش عبور از داخل لوله های آب انجام می شود. میزان کلاس مقاومتی خواص مکانیکی و شیمیایی میلگردهای تولید شده با روش ترمکس مرکز میلگرد ها در مقایسه با محیط آن پایین تر می باشد. این میلگرد ها در مقایسه با میلگرد های دیگر از قیمت پایین تری نیز برخوردار می باشند.

 

آشنایی با روش های تولید انواع میلگرد در سایر کشورهای پیشرفته

علاوه بر موارد گفته شده، روش تولید انواع میلگرد در بسیاری از کشورها با توجه به شرایط اقلیمی و محیطی آن منطقه از پارامتر های خاصی پیروی می کند که در ادامه قصد داریم به بررسی این پارامترها در چند نمونه از کشورهای پیشرفته بپردازیم:

کشور ژاپن از آنجایی که یک کشور زلزله خیز بوده و زلزله های متعددی در آن رخ می دهد، تولید انواع میلگرد ها در این کشور با روش آلیاژسازی انجام می شود و به هیچ عنوان استفاده از روش ترمکس برای تولید میلگرد ها توصیه نمی شود اما در کشورهای اروپایی که در مقایسه با کشور ژاپن از نظر زلزله خیز بودن، کشورهای امنی محسوب می شوند، برای تولید انواع میلگرد در این کشورها، روش ترمکس در اولویت قرار دارد.

 

آشنایی با کاربرد میلگردها

میلگردها به اشکال گوناگونی در اعضای بتنی به کار می روند که در ادامه قصد داریم به معرفی و بررسی کاربرد های گوناگون آنها بپردازیم:

  • استفاده به عنوان میلگرد راستا‌:از این میلگرد برای زیادی کردن میزان مقاومت کششی بتن ها استفاده می شود.
  • خاموت:برای ممانعت از بیرون زدگی آرماتورهای طولی که بر اثر کمانش به وجود می آید، استفاده می شود.
  • سنجاقی:تقویت کردن مقاومت برشی خاموت ها و برقراری اتصال بین خاموت و میلگردهای طولی
  • خرک:در بتن ریزی های کف و فونداسیون ها به منظور قرار دادن 2 شبکه پی در پی افقی و با فواصل معین
  • رکابی:در یک راستا نگه داشتن آرماتورهای طولی
  • ادکا:به منظور تحمل کردن نیروی های برشی و همچنین تحمل لنگرهای منفی در تکیه گاه تیرها

 

شکل تولید انواع میلگرد

به طور کلی شکل تولید انواع میلگردها به شکل میلگرد های ساده، دوکی، آج دار، میلگردهای مرکب و میلگردهای یکنواخت می باشد.

 

نحوه جاگذاری انواع میلگرد

آرماتوربندها میلگردهای پیش ساخته را به کمک خم کننده ی هیدرولیک و قیچی می بندند و پوشش های بتنی و متعادلی را به وجود می آورند. قفس هایی که به وسیله میلگرد ساخته می شوند، به روش اتصالات مکانیکی، اتصالات فولادی و با به روش جوش نقطه ای به یکدیگر اتصال پیدا می کنند.

اتصالات مکانیکی روشی است که از آن برای کم کردن میزان انباشتگی میلگردها در مناطق تقویت شده و پروژه هایی که فرایند ساخت بتن در محل صورت می گیرد، استفاده می شود. برای جلوگیری از شکست برشی، خاموت های  مستطیلی در فاصله های منظم و در بخش بیرونی ستون ها و یا تیرک ها قرار می گیرند. اگرچه میلگردها در سایت ها قرار می گیرند، برای افزایش ایمنی لازم است که انتهای انواع میلگردها به وسیله کلاه های پلاستیکی و رنگی پوشیده و با اینکه بخش های انتهایی آن که زایده دار هستند، خمیده شوند.  

علی رغم این که میلگردها، دنده هایی دارد که باعث اتصال مکانیکی آن به بتن می شود، اما در تنش های بسیار بالا احتمال جداسازی بتن از بتن و همچنین بی ثباتی و شکست وجود دارد. برای جلوگیری از این موضوع لازم است که میلگردها به طور کاملاً عمیق به اعضای مجاور متصل شود تا میزان اصطکاک قفل میلگرد به محل مورد نظر افزایش یابد. این موضوع باعث می شود که میلگرد، قابلیت خمیدگی و قلاب شدگی به اطراف بتن و سایر بخش های میلگرد را پیدا کند تا بتواند از مقاومت بسیار بالای فشاری بتن استفاده نماید.

میلگردهایی که از جنس فولاد هستند، احتمال حساس بودن در برابر خوردگی را خواهند داشت. این میلگرد ها اگر از پوشش کافی برخوردار نباشند، احتمال جداسازی بتن از فولاد افزایش می یابد و میزان مقاومت آن در برابر آتش کمتر خواهد شد.