بتن یکی از پر مصرف ترین مصالح ساختمان سازی است که به دلیل مقاومت بالا در برابر فشار، در سازه های مختلفی استفاده می شود. اما این محصول، گاهی در برابر کشش با محدودیت هایی مواجه می شود که لازم است از آرماتور یا میلگرد، برای رفع ضعف آن استفاده کرد تا اصطلاحا بتن مسلح شود.
حال این سوال پیش می آید، که انواع میلگرد مصرفی در بتن کدامند و چه تفاوتی با یکدیگر دارند؟ همانطور که می دانید، میلگرد انواع مختلفی دارد و به دو دسته ساده و آجدار طبقه بندی می شود. البته این محصول از نظر شکل ظاهری، روش تولید و مشخصات هندسی نیز دسته بندی می شود.
در این مطلب از دانشنامه اصفهان آهن قصد داریم ابتدا به مقاطع فولادی که جهت مسلح کردن بتن استفاده می شوند بپردازیم؛ سپس انواع میلگرد و کاربرد هر کدام را بررسی کنیم. به طور کلی انتخاب بتن مسلح، به نوع آرماتور به کار رفته در آن بستگی دارد.
میلگرد نوعی پروفیل توپر با سطح مقطع دایره ای شکل است که امروزه بر اساس استانداردهای امنیتی، در ساختمان سازی مورد استفاده وسیع قرار می گیرد. قرارگیری این آرماتور درون بتن، مقاومت کششی و استحکام آن را افزایش می دهد.
تشخیص میلگرد مناسب برای استفاده درون بتن، تخصصی بوده و نیازمند دانش کارشناس پروژه است. اما به هر حال، می توان از طریق شناخت انواع میلگرد بر اساس شکل ظاهری، تولید و کاربرد هر کدام، به اطلاعات مفیدی جهت مسلح سازی بتن دست پیدا کرد.
میلگردها بر اساس شکل ظاهری به سه دسته ساده، آجدار و پیچیده تقسیم می شوند. اگر به فرم ظاهری این مقاطع دقت کنید، می بینید که برخی از آنها دارای شیار و برخی دیگر کاملا صاف هستند؛ در واقع وجود این فراز و نشیب ها بی دلیل نیست.
میلگردهای ساده، دارای سطح کاملا صاف و صیقلی هستند و عملا هیچ کارایی و کاربردی درون بتن ندارند؛ چون مسطح بودن آنها هیچ کمکی به افزایش مقاومت بتن نمی کند. بدون وجود فراز و نشیب های آرماتور، اتصال و چسبندگی طولانی مدت آن به بتن امکان پذیر نیست.
برخلاف میلگرد ساده، نوع آجدار آن گزینه بسیار مناسبی برای مسلح کردن بتن است. برآمدگی های سطحی میلگرد آجدار، اصطکاک و چسبندگی بتن را به طور چشمگیری افزایش می دهد.
آرماتور آجدار پیچیده که از پیچاندن میلگرد آجدار ساخته می شود، بهترین گزینه برای افزایش مقاومت بتن است. آج هایی که در هم پیچیده شده اند، چسبندگی میلگرد و بتن را به مقدار قابل توجهی افزایش می دهند.
بنابراین، از این مقایسه می توان نتیجه گرفت که میلگردهای آجدار و آجدار پیچیده، مناسب ترین گزینه برای بتن هستند و بهتر است از نوع ساده آن، هرگز استفاده نکنید.
میلگرد ساده را با گرید A1 و میلگرد آجدار را با گریدهای A2، A3 و A4 نشان می دهند. این گریدبندی که مقاومت مشخصه فولاد است، بر اساس آنالیز مقدار مقاومت آنها در برابر نیروی کششی تعیین می شود. مسلما موضوع بحث ما در این مقاله مربوط به گریدهای A2 تا A4 است، زیرا بر اساس دلایلی که گفته شد، استفاده از میلگرد ساده درون بتن مجاز نیست.
میلگرد A2 همان آرماتور آجدار ساده یا نیمه سخت است، که شیارهای موازی در طول آن دیده می شود. رده بندی این محصول به صورت S340 است و بتن مسلح شده با آن، در ساخت کمرکش ها استفاده می شود.
میلگرد A3 که آرماتور آجدار سخت است، شیارهای هشتی شکل و پیچیده تری نسبت به A2 دارد؛ به همین دلیل تنش جاری و گسیختگی آن نیز به مراتب بیشتر است. استفاده از این آرماتور با رده بندی S400 درون بتن، استحکام و مقاومت بیشتری ایجاد می کند.
میلگرد A4 جزو سخت ترین و مناسب ترین آرماتورهای مصرفی در بتن است که در رده S500 و بالاتر از سایر گریدها قرار می گیرد. البته ناگفته نماند که استفاده از گرید A3 رایج تر و مقرون به صرفه است و کارشناسان پروژه تمایل بیشتری به استفاده از آن دارند.
میلگردها در چهار روش کلی یعنی نورد گرم، نورد سرد، ترمکس و آلیاژسازی تولید می شوند. انتخاب روش تولید در هر منطقه جغرافیایی، متناسب با بودجه و تکنولوژی همان منطقه انجام می شود. طبیعی است که هر روش، میلگردهایی با ویژگی های متفاوت تولید کند.
روش ساخت و تولید میلگرد، تاثیر چندانی بر این موضوع ندارد. البته شناخت کامل هر روش کمک شایانی به تشخیص آرماتور مناسب برای بتن می کند که از حوصله این بحث خارج است.
میلگرد از هر نوعی که باشد و به هر روشی که تولید شود، در نهایت دارای مشخصه های هندسی خاصی است که از لحاظ کارشناسی تخصصی، اهمیت ویژه ای دارد.
تنش و درگیری موجود بین میلگرد و بتن، به واسطه مشخصات هندسی آج صورت می گیرد. ابعاد، تعداد و شکل ظاهری آج ها، عوامل اصلی و تعیین کننده در چسبندگی یا مقاومت کششی بتن هستند. پیشنهاد ما این است که از کولیس، برای محاسبه دقیق ویژگی های هندسی آرماتور استفاده کنید.
پس از بررسی آرماتور از لحاظ پارامترهای گفته شده، در نهایت کاربرد هر میلگرد و انتظارمان از آن در سازه بتنی اهمیت دارد. از جمله آن ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
استفاده از انواع میلگرد در بتن، نیازمند رعایت قوانینی است که استانداردهای ساخت و ساز جهانی آن را تعیین و تایید می کند.
اکیدا توصیه می شود که برای حفظ و افزایش امنیت سازه، از میلگردهای آجدار درون بتن استفاده شود؛ چرا که در غیر این صورت، موجب لغزندگی و ایجاد ترک در آن خواهد شد و حوادث ناگواری به دنبال دارد.
حتما دقت کنید که مشخصاتی مانند تعداد، اندازه، قطر و محل نصب میلگرد درون بتن مطابق نقشه های اجرایی و نشریه 55 سازمان مدیریت و برنامه ریزی انجام شود.
میلگرد را از لحاظ ویژگی های ظاهری بررسی کنید، که بدون زنگ زدگی عمیق باشد؛ البته زنگ آهن سطحی که به بافت آن آسیب نزده، مانعی ندارد. در صورت اکسایش عمیق، حتما عملیات زنگ زدایی را به دقت انجام دهید.
استفاده از میلگرد آلوده، چرب و ذرات کثیف موجب کاهش تنش بین آرماتور و بتن می شود. بنابراین، به این موضوع نیز دقت کنید.
در این مقاله به بررسی انواع میلگرد مصرفی در بتن پرداختیم و روش تشخیص مناسب ترین آرماتور را از لحاظ چندین فاکتور (گریدبندی، شکل ظاهری، روش تولید و مشخصات هندسی) توضیح دادیم. بر اساس تحقیقات و آمار ارائه شده، استفاده از میلگرد آجدار با گرید A3 و مشخصات هندسی استاندارد توصیه می شود. فراموش نکنید که استفاده از این مقاطع فولادی برای افزایش مقاومت بتن، نیازمند رعایت ضوابط و قوانین مربوط به آن است.
میلگرد آجدار A3 از لحاظ کیفیت و هزینه بهترین گزینه است، ضمن اینکه روش تولید و مشخصات هندسی آن کاملا استاندارد باشد.
بر اساس پارامترهای شکل ظاهری، مشخصات هندسی، روش تولید و گریدبندی آن انجام می شود.
بتن به تنهایی مقاومت کششی بسیارپایینی دارد و دچار شکستگی می شود، بنابراین استفاده از فولاد درون آن موجب افزایش استحکام بتن خواهد شد.
