در عصر حاضر از محصولات فولادی در صنایعی مختلفی استفاده می شود. یکی از سازه های فلزی که کاربرد زیادی در صنایع به ویژه صنعت ساختمان سازی دارد، میلگرد می باشد.
میلگردها به دو دسته کلی ساده و آجدار تقسیم بندی می شوند و در دو نوع شاخه و کلاف به بازار عرضه می گردند.
به میلگردی که بدون آج باشد، میلگرد ساده می گویند. در مقابل به نوعی از فولاد تغییر شکل یافته با استحکام بالا که دارای برآمدگی هایی به نام آج در سطح خود است، میلگرد آجدار می گویند.
به طور کلی از میلگرد ساده در تقویت بتن و از انواع میلگرد آجدار در افزایش نیروی برشی، استفاده در بتن ریزی کف سازه ها و دیوارها و تقویت فونداسیون و افزایش مقاومت بتن استفاده می شود.
میلگرد یکی از مصالح مهم در صنعت ساخت و ساز محسوب می شود. به طور قطع در صورتی که تغییری در قیمت این کالا ایجاد شود، صنایع مرتبط با آن نیز دچار تغییر می شوند.
امروزه میلگردها در تمام قسمت های یک ساختمان مورد استفاده قرار می گیرند.
این محصول را می توان فولادی دانست که برای جبران مقاومت کششی پایین بتن مورد استفاده قرار می گیرد.
در موارد خاصی نیز می توان از محصولاتی مانند ناودانی و قوطی پروفیل نیز برای استحکام بتن در برابر نیروهای کششی استفاده کرد.
کاربرد میلگرد در شکل های مختلف:
میلگردها با شکل ها و صورت های مختلفی مورد استفاده قرار می گیرند. برخی از شکل های مختلف این محصول و کاربردهای آن به شامل موارد زیر می شوند:
میلگرد گذاری شالوده ها:
در عمل میلگردها به صورت شبکه ای در کف شالوده به منظور چسبندگی بیشتر و انتقال مناسب تر نیرو بین فولاد و بتن در کناره های فوندانسیون قرار داده می شوند.
با توجه به میزان بار و عمق فوندانسیون سیستم میلگردگذاری در آن ها می تواند به صورت شبکه های تحتانی یا ترکیبی از شبکه های تحتانی و فوقانی باشد.
برای حفظ فاصله مناسب بین دو شبکه از خرک ( میلگرد خم شده به صورت تکیه گاه) استفاده می شود.
اهمیت استفاده از میلگرد در صنعت ساخت و ساز:
همانطور که می دانید در حال حاضر از بتن برای استحکام ساختمان ها استفاده می شود. با اینکه بتن از استحکام بالا و مقاومت زیادی در برابر فشار برخوردار است، اما دارای نقاط ضعیفی نیز می باشد.
در مورد ضعف بتن می توان به این مسئله اشاره کرد که این کالا در برابر نیروهای کششی و چرخشی مقاومتی ندارد. در اینجا می توان به اهمیت میلگرد که از سازه ها در برابر نیروهای کششی محافظت می کند، پی برد.
در هنگام وقوع زلزله، میلگرد به افزایش مقاومت کششی سازه ها کمک کرده و باعث عدم تخریب ساختمان می شود. به همین ترتیب، امنیت ساکنان را فراهم می کند.
ضریب انبساط دمایی در بتن و فولاد، وجه مشترک بین این دو بوده و نزدیک بودن مقدار این ضریب، مانع بروز تنش های اضافی درونی در ساختار بتن در شرایط دمایی مختلف می شود که این مسئله از تخریب زودهنگام بتن جلوگیری می کند.
پیشینه استفاده از میلگرد در سازه ها:
جوزف لوئیس در سال 1800 برای نخستین بار متوجه این مسئله شد که با اضافه کردن میله های فولادی نازکی به بتن قادر خواهیم بود که مقاومت آن را تا حد زیادی کاهش دهیم.
در نهایت نیز می توانیم سازه ای بسازیم که در برابر نیروهای کششی و نیروهای فشار مقاومت بالایی داشته باشد.
در آن سال ها شرکت های زیادی تصمیمی گرفتند که از میلگرد در سازه های خود استفاده کنند. با این وجود، هنوز روش استانداردی برای تولید میلگرد وجود نداشت.
به این ترتیب، میلگردها بدون استاندارد مشخصی تولید و در ساختمان ها استفاده می شدند. این موضوع ادامه داشت تا جایی که در سال 1878 اولین سیستم برای تولید استاندارد میلگرد ارائه شد.
در سال 1900 محبوبیت این فرآیند افزایش یافت. این مسئله تا جایی ادامه یافت که در ایالات متحده آمریکا اکثر شرکت های ساخت و ساز، از میلگرد برای تقویت سازه های خود استفاده کردند.
به تدریج و در طی سال های متمادی، فرآیند ساخت میلگردی که توسط تادئوس ارائه شده بود، کامل تر شد. این مسئله در نهایت منجر به فرآیندی بهینه در جهت ساخت محصولی با کیفیت برای تقویت بتن شد.
انواع و اقسام میلگرد های موجود در بازار:
میلگردها بر اساس ظاهرشان به سه دسته تقسیم می شوند. میلگرد ساده، آجدار، آجدار پیچیده یا همان کلاف از انواع میلگرد ها به شمار می روند.
از نظر نوع نیز می توانیم میلگردها را به 6 نوع اروپایی، فولاد کربن، اپوکسی پوشش داده شده، گالوانیزه، فایبرگلاس لیمر و فولاد ضدزنگ تقسیم بندی کرد.
هر کدام از انواع میلگردها دارای نقاط ضعف و نقاط قوت ویژه خود می باشند. میلگرد نوع اروپایی از ماده ای به نام منگنز ساخته شده که در مناطق زلزله خیز و برای سازه های که ساختاری یکپارچه دارند، مناسب نیست. با این حال، کار با این محصول ساده می باشد.
میلگرد نوع اپوکسی پوشش داده شده را در واقع می توان همان فولاد کربن نامید که با اوکسی پوشانده شده است.
این محصول در حدود 70 تا 1700 برابر فولاد کربن در مقابل زنگ زدگی مقاوم است. هر نوع آسیب به این محصول به دلیل پوشش ظریف ابوکسی آن، می تواند آن را با مشکل مواجه کند و مقاومت آن در برابر زنگ زدگی را کاهش دهد.
متداول ترین نوع میلگرد، میلگرد فولاد کربن است که آن را نوار سیاه نیز می نامند. با توجه به اینکه این نوع از میلگرد در برابر رطوبت مقاومت زیادی ندارد و میزان زنگ زدگی در آن بالا می باشد، استفاده از آن در مناطقی که رطوبت زیادی دارند، مناسب نیست.
در مورد میلگرد گالوانیزه می توان گفت که این محصول فقط 40 برابر نسبت به فولاد کربن از مقاومت بیشتری در برابر رطوبت برخوردار است. علاوه بر این، قیمت بیشتری نسبت به میلگرد اپوکسی دارد.
شرایط نگهداری صحیح میلگرد:
قبل از استفاده از میلگرد باید آزمایش هایی مثل اندازه گیری مقاومت کششی، مقاومت گسیختگی و میزان ازدیاد طول در هنگام گسیختگی روی آ ن ها انجام شده باشد و قبل از اطمینان از استاندارد بودن آن ها از به کار بردن آن جلوگیری نمود.
میلگردها باید در محلی انبار شوند که از تماس مستقیم با مواد خورنده و زیان آور با آن جلوگیری گردد.
از افزایش دمای میلگردهای داخل قالب ها در اثر تابش مستقیم نور خورشید قبل از بتن ریزی جلوگیری شود و باید قبل از بتن ریزی توسط آب پاشی دمای آن ها کاهش یابد.
میلگردها به صورت کلاف، شاخه، شبکه جوش شده یا بافته شده در کارخانه، تحویل می شوند. میلگردهای مصرفی در بتن باید بدون خم شدگی تحویل کارگاه شوند.
معمولاً میلگردهای به قطر 8 میلی متر و کمتر می توانند به صورت کلاف تحویل شوند. مصرف میلگردها با قطرهای بالاتر از 10 میلی متر به صورت کلاف مجاز نیست.
باز کردن کلاف با وسیله مناسب و با تأیید دستگاه نظارت در کارگاه انجام می گیرد.
میلگردها باید در محلی انبار شوند که در معرض مستقیم رطوبت نباشند. همچنین لازم است که میلگردها در برابر وزش باد محافظت گردند.
اکیداً توصیه می شود که میلگردها بر روی خاک قرار نگیرند. در غیر اینصورت در تماس با خاک و نیز موادی که دارای املاح خورنده است، آلوده شده و استفاده از میلگردهای آلوده باعث جذب رطوبت توسط املاح روی آن شده و خوردگی را در بتن موجب می شود.
میلگردها باید طوری انبار شوند که حداقل 15 سانتی متر از سطح زمین فاصله داشته باشند.
میلگردها را باید بر حسب نوع و قطر آن ها تفکیک و انبار نمود. در صورت وجود میلگردهایی با قطرهای مشابه اما با مقاومت و مشخصات مکانیکی متفاوت، باید آن ها را در محل های جداگانه و با علامت گذاری انبار کرد.
میلگردهای آلوده به خاک، املاح و مواد زیان آور که از راه تماس با زمین و یا به علل دیگر دچار آلودگی شده اند، باید قبل از مصرف کاملاً تمیز شده و زنگ آن زدوده شود.
این میلگردها تنها در صورتی قابل استفاده هستند که خواص فیزیکی، مکانیکی و شیمیایی آن تغییر نکرده و طبق ویژگی های استاندارد باشند.
نرخ و بهای میلگرد:
همانطور که می دانید نمی توان قیمت ثابتی برای این محصول عنوان کرد. همواره بسته به عوامل مختلف مانند شرایط داخلی کشور، نرخ ارز و ارزش آن، قیمت ها دچار تغییر می شوند.
در کشور ما سهم زیادی از انواع میلگرد از جانب شرکت ذوب آهن اصفهان تولید و بر اساس استاندارد کشور روسیه و به سه نوع
A2, A1 و A3 تقسیم بندی می گردد.
استانداردهای تولیدکنندگان در مورد قطر میلگرد نیز متفاوت است. در سیستم روسی که در کارخانجات ذوب آهن اصفهان مورد استفاده است، میلگردها تا قطر 40 میلی متر ساخته می شوند.
همانطور که در این مطلب اشاره کردیم میلگردها به دو دسته کلی آجدار و ساده تقسیم بندی می شوند.
میلگرد بدون آج را میلگرد ساده و میلگردی که در لبه های آن دارای برآمدگی هایی باشد را میلگرد آجدار می نامیم.
همان گونه که اشاره کردیم میلگردها معمولا در افزایش مقاومت بتن و تقویت فونداسیون به کار می روند، پس می توان گفت عمده کاربرد میلگرد در صنعت ساختمان سازی می باشد.
لازم است برای نگهداری و جلوگیری از زنگ زدن این سازه، میلگردها را در مکانی انبار کرد که در معرض مستقیم نور آفتاب و رطوبت نباشند.
قیمت میلگرد بسته به عوامل مختلفی مانند نرخ ارز و شرایط داخلی کشور با تغییر همراه می شود، پس به طور کلی نمی توان قیمت ثابتی برای این سازه فلزی پیش بینی کرد.