در ساخت و سازهای امروزی دوام و پایداری سازه های بتنی یکی از چالش های اساسی مهندسان و طراحان ساختمان ها است. یکی از عوامل اصلی که در افزایش یا کاهش عمر مفید ساختمان های بتنی تأثیرگذار است نوع میلگرد استفاده شده در ساختار بتن می باشد. در این مقاله به بررسی تأثیر نوع میلگرد بر دوام ساختمان های بتنی خواهیم پرداخت و نکات فنی و علمی مربوط به آن را تشریح می کنیم.
میلگرد و نقشش در سازه های بتنی
میلگرد به عنوان یک عنصر تقویتی در بتن به کار می رود. در حقیقت بتن مقاومت فشاری بالایی دارد اما در برابر کشش ضعیف است. برای جبران این ضعف میلگردها به بتن افزوده می شوند تا مقاومت کششی بتن را تقویت کنند. این میلگردها معمولاً از آهن و فولاد ساخته می شوند و بسته به نیاز پروژه و شرایط محیطی انواع مختلفی دارند.
اجزای اصلی میلگردها
میلگردها از نظر نوع مواد شکل و اندازه به دسته های مختلفی تقسیم می شوند. در این بخش به معرفی اجزای اصلی میلگردها خواهیم پرداخت :
- فولاد تقویتی (Reinforcing Steel) : میلگردهای استاندارد برای تقویت بتن از فولاد ساخته می شوند که معمولاً از استانداردهایی مانند ASTM A۶۱۵ و BS ۴۴۴۹ پیروی می کنند.
- پوشش ضد خوردگی (Coating) : برای جلوگیری از خوردگی میلگردها در محیط های مرطوب و خورنده پوشش هایی مانند گالوانیزه یا اپوکسی روی میلگردها اعمال می شود.
- آلیاژهای مقاوم به خوردگی : در برخی سازه ها به ویژه در پروژه های دریایی یا محیط های صنعتی با شرایط سخت از میلگردهایی با آلیاژهای مقاوم به خوردگی مانند میلگردهای کروم-مولیبدن استفاده می شود.
انواع میلگرد و ویژگی های آن ها
میلگردها بسته به نوع ماده اولیه و روش تولید آن ها دارای ویژگی های مختلفی هستند که در دوام ساختمان تأثیرگذارند. در زیر به معرفی انواع مختلف میلگرد می پردازیم :
میلگردهای ساده
در سازه های بتنی که نیاز به مقاومت کششی زیادی ندارند از میلگردساده به کار می روند. آن ها معمولاً از فولاد کربنی ساخته می شوند و سطح صاف دارند.
میلگردهای آجدار
میلگردهای آجدار به دلیل داشتن برآمدگی های روی سطح خود به بتن چسبندگی بیشتری می دهند. این میلگردها در سازه هایی که نیاز به مقاومت کششی بالا دارند مانند پل ها و ساختمان های بلند استفاده می شوند.
میلگردهای مقاوم به خوردگی
در پروژه های صنعتی و محیط های خاص که شرایط خوردگی بالاست میلگردهای مقاوم به خوردگی نظیر میلگردهای فولاد ضدزنگ یا میلگردهای پوشش دهی شده مورد استفاده قرار می گیرند.
تأثیر نوع میلگرد بر دوام سازه های بتنی
استفاده از نوع مناسب میلگرد تأثیر زیادی بر دوام ساختمان های بتنی دارد. در این بخش به برخی از تأثیرات کلیدی اشاره می کنیم :
- مقاومت در برابر خوردگی میلگردهای مقاوم به خوردگی که در محیط های مرطوب یا صنعتی استفاده می شوند می توانند عمر مفید سازه را افزایش دهند. زیرا در صورت نفوذ رطوبت و مواد شیمیایی به درون بتن میلگردهای استاندارد دچار خوردگی می شوند که می تواند منجر به تخریب و آسیب به ساختار سازه شود.
- افزایش مقاومت کششی بتن میلگردهای آجدار با ایجاد چسبندگی بیشتر با بتن مقاومت کششی بتن را افزایش می دهند. این امر در سازه هایی که بارگذاری های سنگین تری دارند مانند ساختمان های بلند یا پل ها از اهمیت ویژه ای برخوردار است.
- پایداری در برابر تغییرات دما در مناطق گرمسیر میلگردهایی که در برابر تغییرات دما مقاوم باشند کمک می کنند تا از انبساط و انقباض بتن جلوگیری شود و دوام سازه بیشتر گردد.
نکات فنی در انتخاب میلگرد
انتخاب میلگرد مناسب از جمله میلگرد 12 ثامن و …. بستگی به چند عامل کلیدی دارد که مهندسان هنگام طراحی باید آن ها را در نظر بگیرند :
- شرایط محیطی در محیط های مرطوب یا صنعتی میلگردهای مقاوم به خوردگی یا پوشش دار باید انتخاب شوند.
- نوع پروژه سازه های پر بار مانند پل ها و ساختمان های بلند نیاز به میلگردهای آجدار با مقاومت کششی بالا دارند.
- استانداردهای بین المللی انتخاب میلگرد باید مطابق با استانداردهای جهانی مانند ASTM, BS, و DIN باشد تا کیفیت و دوام مورد نیاز تأمین گردد.
جدول مقایسه انواع میلگرد
|
نوع میلگرد |
ویژگی ها |
کاربردهای اصلی |
|
میلگرد ساده |
مقاومت کششی متوسط |
سازه های با بارگذاری کم |
|
میلگرد آجدار |
چسبندگی بالا با بتن |
ساختمان های بلند پل ها جاده ها |
|
میلگرد مقاوم به خوردگی |
مقاومت در برابر رطوبت و مواد شیمیایی |
پروژه های دریایی و صنعتی |
فناوری های پیشرفته در تولید میلگرد
با پیشرفت تکنولوژی روش های جدیدی برای تولید میلگردها وارد بازار شده است. یکی از این فناوری ها استفاده از میلگردهای با پوشش پلیمر است که به افزایش عمر مفید سازه کمک می کند. این میلگردها با مقاومت بالای خود در برابر خوردگی و آسیب های شیمیایی گزینه ای مناسب برای پروژه های حساس هستند.
تجربه شخصی در خرید میلگرد
در پروژه ای که به عنوان مشاور در آن شرکت داشتم استفاده از میلگردهای مقاوم به خوردگی برای ساخت یک پل در منطقه ای با آب و هوای مرطوب یکی از بهترین تصمیم ها بود. این میلگردها نه تنها هزینه های نگهداری پل را کاهش دادند بلکه موجب افزایش طول عمر پل شد. انتخاب میلگرد مناسب بر اساس شرایط محیطی یکی از عواملی بود که باعث موفقیت این پروژه شد.
نتیجه گیری
نوع میلگرد استفاده شده در ساختار بتنی تأثیر زیادی بر دوام و پایداری ساختمان ها دارد. انتخاب میلگرد مناسب باید با توجه به شرایط محیطی نوع پروژه و استانداردهای بین المللی انجام شود. میلگردهای آجدار برای ساختمان های بلند و سازه های با بارگذاری زیاد میلگردهای مقاوم به خوردگی برای محیط های صنعتی و میلگردهای ساده برای سازه های سبک مناسب هستند.
سوالات متداول
آیا استفاده از میلگردهای پوشش دار همیشه الزامی است؟
استفاده از میلگردهای پوشش دار بستگی به شرایط محیطی و نوع پروژه دارد. در محیط های مرطوب یا خورنده استفاده از میلگردهای پوشش دار ضروری است.
چه نوع میلگردی برای ساختمان های بلند مناسب تر است؟
برای ساختمان های بلند میلگردهای آجدار با مقاومت کششی بالا مناسب هستند.
آیا می توان میلگردهای ساده را در تمامی پروژه ها استفاده کرد؟
میلگردهای ساده معمولاً در پروژه های با بارگذاری کم استفاده می شوند و برای سازه های سنگین تر مناسب نیستند.
منبع: شرکت ثامن استیل
