ميلگرد يكي از مصالح مهم در صنعت ساخت و ساز محسوب ميشود. اين محصول را ميتوان فولادي دانست كه براي جبران مقاومت كششي پايين بتن مورد استفاده قرار ميگيرد. اگرچه بتن مقاومت بالايي در برابر نيروهاي فشاري دارد و براي خرد كردن اين ماده به نيروي فشاري فوق العاده اي احتياج است، اما يك نقطه ضعف نيز دارد بتن مقاومت چنداني در برابر نيروهاي كششي و چرخشي ندارد، همين جا است كه ميلگرد پا به ميدان ميگذارد و از سازه ها در مقابل نيروهاي كششي محافظت مي كند. از اين محصول براي تقويت بتن استفاده ميشود.يكي از زمان هايي كه افزايش مقاومت كششي بتن به لطف ميلگرد ها، از ما محافظت ميكند، هنگام وقوع زلزله است.
اصوال طبقه بندي ميلگرد بر اساس فاكتورهاي زير صورت مي گيرد:
در اين نوشته مي خواهيم شما را با اين ميلگردها و تفاوت هاي ظاهري، ساختاري و مكانيكي آن ها آشنا كنيم.
استانداردهاي توليد ميلگرد در كشورهاي مختلف متفاوت ميباشد. هر استانداردي طبقهبنديهاي مخصوص خود را دارد.
استاندارد هاي جهاني مانند ISO 6935،DIN 488،BS 4449،JIS G 3112،GOST 5781،ASTM A615 و... در مورد انواع ميلگردها وجود دارند. در ايران نيز استانداري با نام "ميلگردهاي فولادي گرم نورديده براي تسليح بتن ويژگي ها و روش هاي آزمون" به شماره ISIRI 3132 به همين منظور تدوين شده است.
به طور كلي ميلگردها از لحاظ شكل در اين استانداردها به دو دسته ي ساده و آج دار تقسيم بندي مي شوند. آج عبارت است از برجستگي هايي كه به صورت طولي (موازي محور ميلگرد) و يا عرضي (به هر صورتي غير از طولي) روي سطح ميلگرد هنگام نورد ايجاد مي شود. در توليد ميلگرد آجدار بايد از فولاد نوع كاملاً آرام يا كاملاً اكسيژن زدايي شده استفاده شود ولي براي ميلگرد ساده مشروط به تطبيق كليه ويژگي هاي مندرج در استاندارد، مي توان از فولاد نيمه آرام نيز استفاده نمود.
در بازار آهن، ميلگردها را با نام ميلگرد A1، ميلگرد A2 و ميلگرد A3 يا ميلگردهاي ساده ۲۴۰، آج ۳۴۰، آج ۴۰۰ و آج ۵۰۰ مي شناسند و مي فروشند. نامگذاري A1،A2 و A3 طبق استاندارد روسي GOST انجام گرفته است و علت فراگيري آن در ايران اين است كه شركت ذوب آهن اصفهان از پيشگامان توليد ميلگرد در ايران توسط روس ها احداث و استانداردهاي آن ها در اين مجموعه ي بزرگ توليدي حاكم بوده است.
طبقه بندي ميلگرد بر اساس استاندارد روسيه به سه شيوه زير مي باشد:
ميلگرد A1 با تنش جاري ۲۳۰۰ كيلوگرم بر سانتي متر مربع و تنش گسيختگي ۳۸۰۰ كيلوگرم بر سانتي متر مربع و تغيير شكل نسبي پلاستيكي (در زمان گسيختگي) ۲۵ درصد به عنوان ميلگرد نرم شناخته شده و عمدتاً بصورت صاف و بدون آج است. اين ميلگرد براي آهنگري، تغيير شكل و انجام عمليات جوشكاري بر روي آن مناسب است. بطور كلي به عنوان يك ميلگرد داكتيل شناخته ميشود.
اين نوع ميلگرد با تنش جاري ۳۰۰۰ كيلوگرم بر سانتي متر مربع و تنش گسيختگي ۵۰۰۰ كيلوگرم بر سانتي متر مربع و تغيير شكل نسبي پلاستيكي (در زمان گسيختگي) ۱۹ درصد به عنوان ميلگرد نيمه خشك (ترد) و نيمه نرم شناخته شده كه به صورت آجدار و عمدتاً آج فنري شكل است. ميلگرد A2 براي عمليات ساختماني و خصوصاً خاموت زني مناسب بوده و انجام عمليات جوشكاري بر روي آن در صورت اجبار ميسر بوده كه البته توصيه ميشود در صورت امكان از جوشكاري آن پرهيز شود.
ميلگرد A3 با تنش جاري ۴۰۰۰ كيلوگرم بر سانتي متر مربع و تنش گسيختگي ۶۰۰۰ كيلوگرم بر سانتي متر مربع و تغيير شكل نسبي پلاستيكي (در زمان گسيختگي) ۱۴ درصد به عنوان ميلگرد خشك (ترد)، مناسب عمليات ساختماني بوده كه بصورت آجدار و عمدتا آج جناقي است. اكيداً براي آهنگري و تغيير شكلهاي فراوان با زواياي تند مناسب نبوده و همچنين به هيچ وجه عمليات جوشكاري بر روي آن مجاز نيست.
رده | علامه مشخصه دراستاندارهاي ملي ايران | fsu (M/mm2) | fyk (M/mm2) | طبقه بندي از نظر شكل رويه | رده از نظر سختي |
S240 | س 240 | 360 | 240 | ساده | نرم |
S340 | آج 340/350 | 500 | 340 | آجدارمارپيچ | نيم سخت |
S400 | آج 400/420 | 600 | 400 | آجدارجناقي | نيم سخت |
S500 | آج 500/520 | 650 | 500 | آجدار مركب | سخت |
در حال حاضر تمام ميلگردهاي بازار تابع چنين استانداردي هستند.
وقتي نام ميلگرد A2 را ميشنويد بدانيد كه منظور همان ميلگرد آج ۳۴۰ است و منظور از ميلگرد A3، همان ميلگرد آج ۴۰۰ است. فقط نامها ثابت مانده ولي آناليز و استاندارد آنها كاملاً متفاوت است.
در آج ۳۴۰، آجها با زاويه ۴۵ درجه و بصورت مارپيچي است.در آج ۴۰۰ زاويه آجها ۴۵ درجه است ولي اگر از روبرو به ميلگرد نگاه كنيد، آجها به صورت جناقي (هفت و هشت) است.
علاوه بر دسته بندي فوق، طبقه بندي ديگري نيز براي اين محصول وجود داشته كه در آن ميلگردها به 6 دسته زير تقسيم مي شوند.
ميلگرد كربن دار: اين دسته از آرماتورها در ساختمان هاي اسكلت بتني مورد استفاده قرار مي گيرند و چنانچه در معرض رطوبت قرار گيرند دچار خوردگي مي شوند.
ميلگرد اروپا: در اين محصول از منگنز و تركيبات آن استفاده شده و نسبت به ساير ميلگردها داراي قيمت كمتري مي باشند. لازم به ذكر است ميلگرد اروپا داراي كمترين مقاومت در برابر انحراف و خميدگي مي باشد.
ميلگرد فولادي ضد زنگ: اين محصول را مي توان مناسب ترين آرماتور براي پروژه هاي فولادي دانست كه از قيمت بالايي نيز برخوردار است. همچنين اين محصول داراي مقاومت بالايي در برابر خوردگي مي باشد.
ميلگرد گالوانيزه: ميلگردهاي گالوانيزه داراي مقاومت، دوام و سختي بالايي در برابر خوردگي بوده و نسبت به ساير محصولات گران تر مي باشد.
ميلگرد با پوشش اپوكسي: اين محصول از ميلگرد كربن دار با پوشش اپوكسي توليد شده است و مقاومت بالايي در برابر زنگ زدگي از خود نشان مي دهد. اما در صورتي كه پوشش سطح ميلگرد آسيب ببيند محصول دچار خوردگي شديدي مي شود.
ميلگرد فايبرگلاس تقويت شده با پليمر: اين محصول به ميلگرد شيشه اي تقويت شده با پليمر نيز معروف بوده و از موادي شبيه كربن و فايبرگلاس تشكيل شده است. از لحاظ مقاومت ميلگرد فايبرگلاس تقويت شده با پليمر نسبت به ساير آرماتورها سختي بيشتري از خود نشان داده است.
آرماتورهاي مصرفي از نظر روش ساخت به سه رده طبقه بندي مي شوند:
1- آرماتورهاي گرم نورد شده
2- آرماتورهاي سرد اصلاح شده،كه بر اثر انجام عمليات مكانيكي نظير پيچاندن،كشيدن،نورد كردن يا گذرانيدن از حديده،بر روي ميلگردهاي گرم نورد شده در حالت سرد به دست مي آيد.
3- فولاد گرم اصلاح شده يا فولاد ويژه، كه بر اثر انجام عمليات مكانيكي نظير گرمايش و آب دادن،بر روي ميلگردهاي گرم نورد شده در حالت گرم به دست مي آيد.
كاربرد ميلگرد در شكلهاي مختلف:
ميلگرد راستا: استفاده در جهت افزايش مقاومت كششي بتن
ميلگرد خاموت: استفاده براي جلوگيري از بيرونزدگي آرماتورهاي طولي در اثر كمانش و تحمل نيروهاي برشي و جلوگيري از گسترش ترك
ميلگرد سنجاقك: استفاده براي تقويت مقاومت برشي خاموتها و اتصال كامل بين ميلگردهاي طولي و خاموت
ميلگرد خرك: استفاده براي قرار دادن دو شبكهي متوالي افقي با فاصله معين در داخل قالب (در بتنريزيهاي كف و فونداسيون)
ميلگرد ركابي: در امتداد نگه داشتن ميلگردهاي طولي يا عمودي در بتنريزي ديوارها استفاده ميشود.ديوارهاي ملاتي و سازههاي سنگي هم مانند بتن استحكام كششي ضعيفي دارند. در بعضي از قطعههاي سنگي حفرههايي طراحي شدهاند كه ميلگردها را در آنها قرار داده و استحكام كششي را تقويت ميكنند.ضريب انبساط دمايي در بتن و فولاد يك وجه اشتراك براي آنها بهحساب ميآيد و چون اين ضريب به هم نزديك ميباشد، مانع از بروز شكل در ساختار بتن شده و در شرايط دمايي مختلف زود هنگام بتن جلوگيري ميكند.
ميلگرد ادكا: استفاده به صورت لنگرهاي منفي در تكيهگاههاي تير و براي تحمل نيروهاي برشي