امروزه میلگرد در ساختمان سازی و ساخت سازه های بتنی مانند پل ها، سدها ، دیوارهای حائل، میلگرد پرکاربردترین مقطع فولادی هست، که در سازه بتنی استفاده می شود. اما چرا از میلگرد برای تقویت سازه بتنی و استحکام بتن استفاده می شود و یا چرا از میلگرد آجدار برای تقویت بتن استفاده می شود؟ در ابتدا باید بیان کنیم که میلگرد دارای مقاومت کششی و استحکام بالا هست و به همین دلیل در مقابل فشارها شکننده نیست این در حالی است که بتن در مقابل فشار، ضربه و یا تغییرات دما دچار شکست یا ترک خوردگی می شود بنابراین از میلگرد به عنوان تقویت کننده مقاومت کششی و استحکام بتن استفاده می شود همچنین دمای انبساط و انقباض میلگرد آجدار و بتن تقریبا برابر هم هست بنابراین در تغییرات دمایی میلگرد و بتن در کنارهم دچار اصطکاک یا فشار متقابل نمی شوند پو باعث شکستگی یا ایجاد ترک در سازه نمی شوند علت استفاده از میلگرد آجدار در بتن به دلیل افزایش چسبندگی میلگرد با بتن به دلیل وجود آج در سطح میلگرد آجدار می باشد. افزایش سطح چسبندگی میلگرد با بتن باعث افزایش مقاومت کششی و خمشی بتن می شود و سازه در برابر فشارها و بادهای بیرونی مقاومت بیشتری دارد میلگرد و بتن مقاومت های یکدیگر را تقویت میکنند و در کنار هم استحکام سازه را افزایش می دهند . تقویت بتن با میلگرد در هنگام فشارهای شدید و سینوسی همانند زلزله باعث می شود که بتن فشار را به میلگرد انتقال دهد و میلگرد از طریق مقاومت کششی این فشارها را کنترل کند و جلوگیری نماید از تخریب سازه بتنی، پس در هنگام ساخت سازه بتنی استفاده از میلگرد آجدار با کیفیت، و سایز و مقدار مناسب میلگرد توصیه می شود.
در هنگام خرید میلگرد آجدار معیار انتخاب میلگرد آجدار ، مقاومت کششی و مقاومت خمشی بالا و استحکام بالا در برابر نیروهای برشی می‌باشد.
دلایل استفاده از خاموت
- خاموت با افزایش اصطکاک بتن و میلگرد باعث افزایش مقاومت برشی و خمشی ستون میشود
- خاموت باعث افزایش مهار نیروهای جانبی و در نتیجه جلوگیری از ترک بتن یا جلوگیری از پیشرفت ترک در طول بتن می شود
- فرم دهی و شکل پذیری بتن با خاموت ها راحت تر انجام میشود
- خاموت باعث افزایش طول عمر بتن و ممانعت از تخریب زود هنگام در اثر فشارهای جانبی می شود
- خاموت ها باعث جلوگیری از خم شدن میلگردهای ستون و در نتیجه جلوگیری از شکست زود هنگام ستون می شود
- خاموت چون در عرض ستون ، میلگردهای طولی را نگهداری میکند باعث افزایش انعطاف پذیری ستون در برابر فشارها می شود
گرید یا درجه بندی میلگرد
روشهای تولید متفاوت باعث ایجاد قابلیتهای متفاوت در میلگرد محصول می شود. بنابراین هریک از میلگرد ها باتوجه به روش تولید و انعطاف و استحکامی که دارد کارایی متفاوتی را دارد و در گریدهای A1 , A2 , A3 , A4 قرار می گیرند اما سوال اینجاست که مصرف کننده از کجا متوجه روش یا تولید یا گرید میلگرد میشود؟ جواب بسیار ساده هست ، روش تولید میلگرد با یک علامت اختصاری در کنار سایز و گرید روی شاخه های میلگرد درج شده است نکات مهم در استفاده سیم آرماتوربندی - سیم نرم انتخاب کنید تا انعطاف جهت حلقه کردن و گره زدن داشته باشد - محل اتصال میلگرد و خاموت با گره سیم محکم شود - انتخاب قطر مناسب سیم -پوشش کامل گره سیم به وسیله بتن
پرکاربردترین خاموت
پیشرفت تکنولوژی در تولید خاموت باعث شده تا اشکال مختلفی از خاموت تولید شود این خاموت ها شامل خاموت مارپیچی، خاموت ربات، خاموت سلولار هستند ، تولید این نوع خاموت ها مکانیزه بوده و استفاده از آنها باعث استحکام بیشتر بتن و سازه می شود اما همچنان بیشترین نوع کاربرد خاموت در ساختمان سازی را همان خاموت مربع یا مستطیل دارند که به روش سنتی و با دستگاه تولید می شوند و البته خاموت مربع و مستطیل هم باعث استحکام خاموت می شود و در برابر نیروهای برشی از سازه محافطت میکند ضمن اینکه تولید آسانی هم دارد و قیمت مناسب تری هم دارد . نوع خاموت های سلولار و مارپیچ در ساخت پل ها ، سدها و سازه های عظیم بیشتر کاربرد دارد. خاموت ها از نظر زاویه خم به خاموت ساده و مهندسی تقسیم می شوند در هر دو خاموت ساده و مهندسی میلگرد ۳ خم ۹۰ درجه دارد ، خاموت ساده در محل اتصال دو سر میلگرد دوم 90 درجه دارند چون خاومت ساده به روش سنتی و دستی تولید می شود و خم 90 درجه راحتتر ایجاد می شود. اما خاموت مهندسی دو سر میلگرد در محل اتصال خم 45 یا 135 درجه دارند و باعث حفظ استحکام و قدرت نگهداری بهتر میلگردها می شوند ، خاموت مهندسی به وسیله دستگاه با سرعت و دقت بالا تولید می شود و باعث استحکام بالای سازه می شود
زاویه خم خاموت ساده و خاموت مهندسی
سخن پایانی میلگردها به شکل های استاندارد خم می شوند تا در هنگام بلایای طبیعی در استحکام بتن و میلگرد کمک کنند و از تخریب سازه جلوگیری نمایند ، خاموت به عنوان یک عضو عرضی سازه از حرکت میلگردهای طولی جلوگیری می کند و از ترک خوردن بتن جلوگیری می کند و خاموت باعث افزایش مقاومت پیچشی و برشی بتن می شود
دلایل استفاده از میلگرد در سازه های بتنی
برای درک بهتر موضوع قبل از تعریف میلگرد نگاهی به ساختار بتن و قابلیت های بتن داشته باشیم، بتن ترکیبی از سیمان و ماسه هست که در مقابل فشار بسیار پر قدرت عمل میکند و در واقع تحمل زیادی در مقابل فشار دارد اما به دلیل ساختاری که دارد در مقابل کشش نیروهای ناگهانی مثل زلزله و باد تحمل ندارد و مقاومت کششی پایینی دارد بنابراین از میلگرد استفاده می شود تا نیروی کششی و مقاومت بتن افزایش پیدا کند به همین دلیل بتنی که میلگرد در آن استفاده شده به بتن آرمه یا بتن مسلح شده معروف هست.
روشهای تولید میلگرد
تولید میلگرد به 4 روش نورد گرم، نورد سرد، میکروآلیاژی و ترمکس انجام می شود، در هر 4 روش مراحل تولید اولیه یکسان است اما تفاوتهای تولید باعث تفاوت در قابلیت و کاراریی میلگرد ها می شود
تولید میلگرد به روش نورد گرم
قالب شمش بلوم در دمای بیشتر از 1000 درجه سانتیگراد حرارت داده می شود و از بین غلتک‌ها عبور داده میشود . با کنترل فشار غلتک ها ، طول و قطر میلگرد تعیین می شود و بعدا میلگرد آج گذاری می شودتولید میلگرد به روش نورد سرد
تولید به روش نورد سرد چون در دمای پایین انجام میشود ، تعداد غلتک ها و فشار اعمالی بر شمش باید بیشتر باشد تا آهن سخت تغییر شکل دهد و تبدیل به میلگرد شود ، چون عملیات فرم دهی میلگرد در دمای پایین انجام شده میلگرد تولید شده به روش نورد سرد از استحکام و مقاومت کششی بهتری نسبت به میلگرد تولید شده به روش نورد گرم برخوردار است.تولید میلگرد آلیاژی
تولید به روش نورد گرم راحتتر انجام می شود و انرژی و توان مصرفی کمتر احتیاج هست در نتیجه بهای تمام شده تولید پایین است و میلگرد تولید شده به روش نورد سرد استحکام بهتری دارد و عملیات تولید سخت تر و زمان بر است ، بنابراین برای اینکه در روش نورد گرم ، میلگرد با استحکام و مقاومت کششی بهتری تولید کنیم چند آلیاژ به مواد اولیه اضافه میکنیم. در روش تولید میلگرد آلیاژی هنگام حرارت دادن شمش بلوم در درمای بالاتر از 1000 درجه سانتیگراد به مواد اولیه آلیاژهای تیتانیوم ، نیوسدوم و آرادیوم اضافه می کنیم تا انعطاف و مقاومت کششی بهتری داشته باشیم ، این روش تولید بدلیل استفاده از آلیاژهای نامبرده به روش میلگرد آلیاژی معروف است و قیمت میلگرد تولید شده در این روش بالاتر از سایر روش ها است و البته میلگرد هم مرغوبتر هست و مقاومت کششی بهتری دارد.تولید میلگرد به روش ترمکس
در روش تولید ترمکس نیز شمش بلوم حرارت داده می شود و آلیاژهایی هم به میلگرد اضافه می شود اما در این روش قسمت بیرونی میلگرد به وسیله آب یا روغن کمی سرد می شود و آلیاژهای مصرفی هم با آلیاژهای میلگرد آلیاژی متفاوت هست و مقدار کربن کمتری هم در مواد اولیه استفاده می شود همه این عوامل باعث کاهش بهای تمام شده میلگرد تولید شده به روش ترمکس می شود اما نکته مهمی که وجود دارد مقاومت و استحکام میلگرد تولید شده به ورش ترمکس پایین است و برای مناطق زلزله خیز مناسب نیست و و متاسفانه همیشه قیمت تعیین کننده هست و قیمت پایین میلگرد ترمکس باعث استقبال بیشتر مشتریان می شود . در مجومع میلگرد تولید شه به روش ترمکس شکل پذیری و مقاومت کششی بالا اما استحکام پایینی دارد.