میلگرد یکی از پرمصرفترین مصالح فلزی در صنعت ساخت و ساز است. این محصول که به آن سازه بتن آرمه فولادی هم گفته میشود، به منظور مقاوم سازی ساختمان در برابر هرگونه حادثه مورد استفاده قرار میگیرد. ضمن اینکه انواع میلگرد هم در بازار موجود است که هر کدام مشخصات خود را دارند و برای موارد مختلفی استفاده میشوند. دسته بندی این محصول براساس میزان شکلپذیری، شکل ظاهری و حتی براساس میزان مقاومت صورت میگیرد. در ادامه با ما همراه باشید تا بیشتر به توضیح این محصول بپردازیم.
میلگرد چیست ؟
میلگرد یک نوع پروفیل توپر محسوب میشود که عرض آن کم و طول بلندی دارد. از این نوع فولاد برای صنعت ساخت و ساز استفاده میشود. بتن مقاومت کششی پایینی دارد و برای اینکه این ایراد برطرف شود، از میلگرد هم در آن استفاده میشود. قبل از اینکه بتن ریزی شود، میلگردها همراه با سیم به صورت سازه بتن آرمه در میآیند. سپس هر سازه بتن آرمه در ساختمان کار گذاشته میشود و داخل آن را با بتن پر میکنند. در نهایت با خشک شدن سازه بتن آرمه، میلگردها قدرت کششی بتن را افزایش میدهد.
میلگرد هم مثل تیرآهن و سایر پروفیلها انواع مختلفی دارد که شامل محصولات ساده و آجدار است. هر کدام از این نوع میلگردها برای متصل کردن بهتر بتن کاربرد دارند. مهمترین دلیل استفاده از میلگرد در ساختمانسازی، جلوگیری از شکسته شدن و ترکخوردگی در بتن است. در عین حال مقاومت ساختمان هم چند برابر میشود.
کاربرد میلگرد چیست؟
بتن یکی از مقاومترین مصالحی است که برای ساختمانها استفاده میشود. به طوری که خرد کردن و تخریب آن به سختی صورت میگیرد. اما بتن به تنهایی این حجم از مقاومت را ندارد و به دلیل نداشتن مقاومت کششی، شکننده است. بنابراین در سازههای بتنی از میلگرد هم استفاده میکنند تا قدرت کششی و پیچشی بتن را تأمین کنند.
به طور کلی کاربرد انواع میلگرد را میتوان اینطور دستهبندی کرد:
برای تقویت اولیه ساختمان
این محصول به منظور بالا بردن مقاومت ساختمانها در برابر بارهای طراحی شده (در ساختمانهای چند طبقه) استفاده میشود.
تقویت ثانویه ساختمان
به منظور کم کردن ترک خوردگی و تنشهای ناشی از تغییرات دما و حوادث طبیعی (زلزله) باید مقاومت موضعی ساختمان بالا رود. این کار با کمک بتن و میلگرد صورت میگیرد.
ساختن بناهای تقویت شده
در داخل مصالح بتنی حفرههایی وجود دارد که اگر میلگرد در آن قرار نگیرد، خیلی زود فرو میریزند. استفاده از این محصول فولادی باعث بارگیری کششی ستونهای بتنی میشود. این ترکیب با کمک ملات و دوغاب تکمیل میشود.
انواع میلگردهای موجود در بازار
پروفیلهای میلگردی انواع مختلفی دارند که شامل موارد زیر است:
میلگرد ترانس
یکی از پرمصرفترین انواع میلگرد فولادی است که ابعاد و شکل متنوعی هم دارد. همچنین این محصول با ابعاد و سایزهای مختلفی تولید میشود. زمان تولید این نوع میلگرد به سطح آن صیقل داده میشود.
میلگرد خاموت
نوع دیگری از میگردهای موجود در بازار برای افزایش تحمل نیروهای برشی ستونهای بتنی کاربرد دارند. همچنین این محصولات از گسترش ترک در ستون جلوگیری میکند. برای جلوگیری از بیرونزدگی سازه بتن آرمه طولی هم از میلگرد خاموت استفاده میشود.
میلگرد راستا
اگر بخواهید مقاومت کششی بتن را افزایش دهید، باید به سراغ میلگرد راستا بروید. این محصول با افزایش مقاومت کششی و انعطافپذیری ستونهای بتونی مانع از صدمه و خسارت به ساختمان میشود.
میلگرد سنجاقی
برای اینکه بین میلگرد خاموت و طولی اتصال کامل برقرار شود، از این محصول استفاده میکنند. همچنین اگر بخواهید مقاوم برشی خاموتها را نیز بالا ببرید، به میلگرد سنجاقی نیاز دارید.
میلگرد خرکی
نوع دیگری از انواع میلگردهای موجود در بازار است که در بتنریزی فونداسیون و کف کاربرد دارد. این محصول را باید در دو شبکه متوالی افقی با فاصله مشخص در داخل قالب بریزید.
میلگرد رکابی
از دیگر پروفیلهای میلگردی است که اغلب بین دو سفره سازه بتن آرمه قرار میگیرد. این محصول سازه بتن آرمههای عمودی یا طولی را در بتنریزی دالها و دیوار نگه میدارد.
میلگرد ادکا
اگر بخواهید میزان مقاومت و تحمل لنگرهای منفی در تکیههای تیر را افزایش دهید، به میلگرد نوع ادکا نیاز دارد. این محصول تحمل نیروهای برشی را نیز افزایش میدهد.
ویژگیهای فنی انواع میلگرد
محصولاتی که به عنوان انواع میلگرد در بازار وجود دارد به دو صورت ساده و آجدار هستند. شرکتهای زیادی در ایران هستند که در زمینه تولید این محصول فعالیت دارند. این محصول براساس یک استاندارد (روسی) به گروههای مختلفی دستهبندی میشود که شاملA1، A2، A3 و A4 است.
شرکتها محصولات متنوعی را وارد بازار میکنند که هر کدام ابعاد، سایز و ظاهر منحصر به فردی دارند. اما قطر و طول آنها تقریبا یکسان است. به این صورت که قطر اغلب میلگردهای بازار بین 6 تا 60 میلیمتر و طول آنها نیز 12 متر است. در صورتی که قطر میلگرد کمتر از 10 میلیمتر باشد، به صورت کلاف عرضه میشود.
اگر قرار باشد ویژگیها و مشخصات فنی این محصول را نام ببریم، شامل موارد زیر است:
داشتن ضریب انبساط حرارتی
وقتی از ضریب انبساط حرارتی صحبت میکنیم یعنی حجم، طول و مساحت یک محصول باید با تغییر دما، تغییر کند. این انعطافپذیری مانع از شکستگی و ترکخوردگی میشود. از آنجایی که ضریب انبساط حرارتی در فولاد و بتن شباهت زیادی به هم دارد، تغییر شکل اضافی و تنشی در سازهای سازه بتن آرمه ایجاد نمیشود. به عبارت دیگر شکل آنها در اثر انبساط و انقباض هیچ تغییری نمیکند. ساختمانهایی که در محیطهایی با تغییرات مداوم دما هستند، با این مصالح مقاومت بالاتری دارند.
داشتن خاصیت ارتجاعی
خاصیت ارتجاعی یعنی بازگشت دوباره جسم به حالت اولیه است. یکی از مهمترین مشخصات فنی و مکانیکی میلگردها داشتن همین خاصیت است که در حدود 200 گیگاپاسکال برآورد شده است. البته برای میلگردها با ابعاد و سایز متفاوت فرق میکند. اما اگر مقدار خاصیت ارتجاعی از 200 مگاپاسگال کمتر باشد، باید تعداد بیشتری میلگرد استفاده کنید تا خاصیت ارتجاعی آن بالا رود. در غیر این صورت ستونهای بتنی خیلی زود ترک میخورند.
میلگردهای فولادی قبل از اینکه به مقاومت تسلیم برسند، خاصیت ارتجاعی خود را حفظ میکنند. بنابراین اگر از نقطه تسلیم بار کمتری به آنها اعمال شود، به محض بار برداری، سازه بتن آرمه دوباره به حالت اولیه خود باز میگردد. البته به شرط اینکه مقاومت تسلیم میلگرد بین 275 تا 690 مگاپاسگال باشد. این مقدار در همه میلگردها با هر سایز و ابعادی صادق است.
نداشتن مقاومت در برابر خوردگی
یکی دیگر از مشخصات فنی میلگردهای موجود در بازار، نداشتن مقاومت در برابر اکسیده شدن است. این محصول فولادی در مجاورت اکسیژن و رطوبت خیلی سریع زنگ میزند. اما وقتی در داخل بتن قرار میگیرد، pH آن از سطح 12 بالاتر میرود. در نتیجه مثل یک پوشش برای میلگرد مانع از زنگزدگی و پوسیدگی آن میشود.
جک اسیدی مشکلی است که اگر بین بتن و میلگرد فاصله باشد، اتفاق میافتد. به این صورت که بتن به طور کامل میلگرد را پوشش نمیدهد. بعد از مدتی هم میلگرد زنگ میزند و منبسط میشود. اشغال فضای بیشتر هم باعث فشار بر روی بتن میشود که نتیجه آن ترک خوردن ستون بتنی خواهد بود.
حفظ مقاومت میلگردها
از دیگر ویژگیهایی که یک میلگرد برای ساخت و ساز دارد، تحمل دماهای بالا قبل از تغییر خواص مقاومتی و شکلپذیری آنهاست. بنابراین اگر به سازه بتن آرمه به هر دلیلی (آتشسوزی) آسیب وارد و منجر به تغییر شکل میلگرد فولادی شود، باز هم میتوانید مجددا از میلگردها برای بازسازی سازه استفاده کنید.
ایزوتروپی میلگرد (همسان گردی)
اگر خواص ماده در جهتهای مختلف یکسان باشد، به آن خاصیت ایزوتروپی (همسان گردی) گفته میشود. میلگردهای فولادی همین خاصیت را دارند. از این رو مقاومت برشی آنهخا در راستای طولشان برابر است.
میزان خستگی میلگرد
خستگی به این معناست که مقاومت ماده در برابر بارهای چرخهای کاهش یابد. میزان این خستگی با اجرای آزمایش بر روی محصول فولادی صورت میگیرد. هر چند بسیاری از مهندسان تاکید کردهاند که خستگی میلگرد بر روی ناپایداری سازه بتن آرمه تاثیر زیادی ندارد.
میلگرد چه نقشی در بتن دارد؟
درست مثل تیرآهن و ناودانی به چند دلیل از میلگردها در بتن استفاده میشود که عبارتند از:
افزایش مقاومت سازه بتن آرمه
یک هدف استفاده از میلگرد، تقویت بتن است. این محصول فولادی که عیار و درجات مختلفی دارد و به صورت ساده و آجدار تولید میشود، احتمال شکستن بتن را به شدت کاهش میدهد. میلگردهایی که آجدار هستند، باعث میشوند تا آجهای آنها به شکل محکمتری در درون بتن قرار بگیرد و استحکام این سازه را افزایش دهد. به همین دلیل نقش میلگرد در سازههای بتن آرمه حیاتی است.
اگرچه بتن یک مصالح ترکیبی بسیار مقاومت و محکم است، اما اگر از مرکز به آن فشار وارد شود، به راحتی تحت فشار قرار میگیرد و ترک میخورد. برای مثل یک تیر بتنی در یک اسکلت بتنی را تصور کنید که از دو سمت توسط چند ستون گرفته شده است. حالا در قسمت وسط این تیر بتنی هیچ ستونی وجود ندارد. اگر در قسمت میانی این تیر بتنی به هر دلیل فشار وارد شود، نصف خواهد شد. برای جلوگیری از این اتفاق، میلگردهای آجدار را در وسط تیر بتنی قرار میدهد تا تقویت شود. حالا هر فشاری که به تیر وارد شود، هیچ اتفاقی نمیافتد. زیرا میلگرد فشار را جذب و خنثی میکند.
کم کردن ضخامت بتن
وقتی میلگرد مقاومت و استحکام سازه بتنی را بالا میبرد، دیگر دلیلی ندارد که بخواهید ضخامت آن را افزایش دهید. وقتی سازه بتنی با کمک میلگرد خاصیت ارتجاعی پیدا میکند و در مقابل ترک و شکستگی مقاومت میشود، دیگر نیازی نیست که آن را ضخیمتر کنید. در عین حال نصب سازه بتنی نازکتر هم برایتان راحتتر است. صرفهجویی در هزینهها یکی از مزیتهای کم کردن ضخامت بتن است که با کمک میلگرد انجام میشود.
انواع میلگرد از نظر شکل و ظاهر
میلگردهای موجود در بازار براساس میزان مقاومت، ابعاد و ظاهرشان به انواع مختلفی دسته بندی میشود. اگر قرار باشد آنها را از نظر شکل دستهبندی کنیم سه نوع ساده، آجدار و کلاف (آجدار پیچیده) در بازار موجود است. هر کدام از این محصولات هم مشخصات و ویژگیهای خاصی دارند که کاربردشان را با یکدیگر متفاوت میکند. برای مثال نوع ساده برای بتنریزی مناسب نیست.
به طور کلی ویژگیهای هر کدام از انواع میلگردها عبارت است از:
میلگردهای ساده
این نوع میلگردهای فولادی به صورت میلههای صاف و یکنواخت هستند که هیچ نوع برآمدگی بر روی آنها وجود ندارد. آنها را در سایزهای 6 تا 50 میلیمتری میسازند و برای صنایع ساخت و ساز کاربرد دارند. برای مثال برای خیابانها و فرودگاهها از میلگردهای صاف استفاده میشود که در ساخت درز انقباض کاربرد دارند.
درز انقباض برای جلوگیری از ترک خوردن و جمع شدن بتن کاربرد دارد. میلگردهای ساده را در فاصلههای مشخصی بین بتنها قرار میدهند تا از ترک خوردن آنها جلوگیری شود. این محصولات انعطافپذیری بالایی دارند و بدون اینکه صدمه ببینند، به راحتی برش داده میشود. این محصولات برای ساختمانسازی و ساختن پل مناسب نیستند. زیرا نمیتوانند مقاومت بتن را افزایش دهند. به دلیل نداشتن آج، اگر بر روی بتن فشار وارد شود، خیلی زود از آن جدا میشود. بنابراین شکسته شدن سازه بتنی اتفاق میافتد.
میلگردهای آجدار
همانطور که گفتیم نوع دیگری از میلگردهای موجود در بازار دارای آج هستند. سطح این محصولات زبر است و با ضخامت 6 تا 50 میلیمتر ساخته میشوند. از آنجایی که سطح این محصولات آجدار است، وقتی برای سازههای بتنی استفاده میشود، آج آنها در بتن غرق میشود. با خشک و سفت شدن بتن، امکان جدایی بین این دو وجود ندارد.
میلگردهای آجدار هم خود دارای دو نوع مختلف است که عبارتند از:
میلگردهای آجدار ترمومکانیکی TMT
این محصولات با استفاده از حرارت بالا تولید میشوند و مقاومت بسیار بالایی دارند. اگر بخواهید سازه بتنی شما مقاومت بالایی داشته باشد، باید از این نوع میلگرد آجدار برای آن استفاده کنید. میلگردهای آجدا ترمومکانیکی انعطافپذیری و خمش بالایی نیز دارند. بنابراین میتوانند برای مناطق زلزله خیز مناسب باشند. همچنین برای ساخت پل هم توصیه میشوند. از سوی دیگر جوش پذیری آن نیز نسبت به سایر میلگردها بالاتر است. از دیگر مشخصات میلگردهای TMT باید به مقاومتشان در برابر دمای بالا و اکسیده شدن اشاره کنیم.
میلگردهای آجدار مقاومت بالا HSD
نوع دیگری از میلگردهای آجدار از نوع HSD هستند که آج آنها به شکل پیچیده و مارپیچی است. این نوع میلگرد مناسبترین محصول برای بتنریزی است که با ضخامت 4 تا 50 میلیمتر تولید میشوند. سطح کربن پایین در میلگردهای HSD باعث انعطافپذیری و جوشپذیری آنها میشود. بنابراین اگر بخواهید برای سازههای بتنی به سراغ میلگرد با خمش بالا بروید، این محصول را به شما توصیه میکنیم.
برای ساختن ساختمانی صنعتی، تجاری و پل میتوانید از این محصولات استفاده کنید.
انواع میلگرد از نظر مقاومت
اگر قرار باشد از نظر میزان مقاومت و استحکام میلگردها را دستهبندی کنیم، با 6 نوع محصول متفاوت روبر میشویم. میلگردهای گالوانیزه، فایبرگلاس لیمر، فولاد زنگ، فولاد کربن، اروپایی و اپوکسی پوشش داده شده انواع این محصولات است. در ادامه ویژگیهای هر یک از این محصولات به اختصار توضیح داده شده است.
میلگردهای گالوانیزه
این محصولات در برابر زنگ زدگی مقاومت بسیار بالایی دارند. پوشش گالوانیزهای که برای آنها استفاده میشود، باعث بالا رفتن مقاومتشان در برابر رطوبت شده است. این محصولات قیمت بسیار بالایی دارند و برای مناطقی که آب و هوای مرطوب دارند، توصیه میشوند.
میلگردهای فایبرگلاس لیمر
میلگردفایبرگلاس لیمر (GFRP) نوع کامپوزیتی شبیه به فیبر کربن است. این محصول انعطافپذیری کمی دارد و به همین دلیل نباید آن را خم کنید. از دیگر ویژگیهای آن میتوان به وزن سبکش اشاره کنیم. در عین حال در مقابل زنگ زدگی هم مقاوم است و از آن میتوانید برای تقویت سازههای بتنی استفاده کنید.
میلگردهای فولاد ضدزنگ
این محصولات گرانترین نوع میلگرد در بازار هستند. برای تقویت بتن میلگردهای فولاد ضد زنگ نسبت به میلگردهای سیاه رنگ 1500 برابر مقاومت دارند. همچنین به دلیل انعطافپذیری بالا برای جلوگیری از ایجاد ترک در بتن مناسب هستند.
میلگرد فولاد کربن
میلگردهای نوار سیاه یا فولاد کربن کاربرد بسیار زیادی در صنعت ساختمانسازی دارند. این محصولات در برابر رطوبت مقاومت زیادی ندارند و خیلی زود اکسید میشوند. به همین دلیل برای مناطق خشک مناسبند.
میلگرد اروپایی
این محصول با استفاده از آلیاژ منگنز تولید میشود و برای مناطق زلزلهخیز مناسبند. اگر قرار است سازههای بتنی با ساختار یکپاچه داشته باشید، میلگرد اروپایی بهترین محصولی است که به شما پیشنهاد میدهیم.
میلگردهای اپوکسی
این محصول با استفاده از فولاد کربن تولید و با اپوکسی پوشش داده میشوند. میزان مقاومت آنها در برابر زنگ زدگی 70 تا 1700 برابر میلگردهای فولاد کربن است. این محصولات با ظرافت تولید میشوند و کاربردهای خاصی دارند.
شرایط صحیح نگهداری از میلگرد
با توجه به ویژگیهایی که در مورد انواع میلگرد ذکر کردیم، این محصولات برای با توجه به نوع، میزان مقاومت و ظاهرشان استفاده شوند. همچنین شرایط نگهداری آنها قبل از استفاده نیز اهمیت زیادی دارد. در غیر این صورت به جای بالا بردن مقاومت سازه بتنی، هیچ اثری بر روی آن نخواهد داشت.
این محصولات ضد زنگ نیستند و به راحتی رطوبت محیط را جذب میکنند. اگر برای مدت طولانی آنها را در محیط مرطوبت قرار دهید، اکسید و قطرشان کمتر میشود. برای جلوگیری از این مشکل، باید میلگردها را در محیط سرپوشیده و خشک نگهداری کنید. از قرار دادن میلگرد بر روی خاک مرطوب خودداری کنید.
قبل از استفاده میلگرد بهتر است آن را با برسهای سیمی تمیز کنید تا از اکسید و آلودگی پاک شوند. در این صورت چسبندگی میلگرد به بتن بهتر خواهد شد.
قبل از بتنریزی، میلگردها یا سازه میلگردی (آرماتور) را با آب سرد آبپاشی کنید. با این کار دمای میلگردها کاهش مییابد و سریعتر به بتن میچسبند.
خرید میلگرد
در ایران کارخانههای زیادی هستند که میلگردهای متنوعی را راهی بازار میکنند که عبارتند از:
- کارخانه ذوب آهن اصفهان
- صنایع فولاد کاوه
- مجتمع فولاد سیرجان
- مجتمع فولاد خراسان
- کارخانه فولاد آذربایجان
- مجتمع فولاد بافق
- کارخانه فولاد بناب
- کارخانه سرمد ابرکوه یزد
- صنایع فولاد کرمان
- مجتمع فولاد جنوب
- مجتمع فولاد آناهیتا گیلان
برای خرید میلگرد میتوانید هر محصول را با توجه نوع کاربرد خود تهیه کنید.
قیمت میلگرد چقدر است؟
میلگرد جز پروفیلهایی است که به صورت کیلویی و کلافه عرضه میشود. قیمت این محصول براساس قیمت پایه آهن و فولاد است. از سوی دیگر میزان عرضه و تقاضا هم از دیگر عوامل تاثیرگذار بر روی قیمت میلگرد است. نرخ ارز هم بر روی قیمت این محصول بیتاثیر نیست.