میلگرد در بتن دارای اهمیت بسیاری است و به عنوان یک دستگاه کشش در بتن مسلح و سازه های تقویت شده به منظور نگهداری بتن در برابر فشار وارده مورد استفاده قرار می گیرد. به همین دلیل به میلگرد فولاد تقویت کننده نیز می گویند.
اهمیت استفاده از میلگرد در بتن
بتن ماده ای است که تحت فشار مقاومت بالایی را از خود نشان می دهد، از این رو برای سازه هایی مانند ستون ها و قوس ها مورد استفاده قرار می گیرد. بتن در سراسر جهان به عنوان یکی از رایج ترین مصالح ساختمانی مورد استفاده قرار می گیرد و باید بادوام، کم تعمیر، مقاوم در برابر آتش و دارای استفاده آسان باشد. اما بتن یک نقص بالقوه کشنده دارد. اگر نیروی خاصی روی بتن وارد شود، به سرعت می شکند. خوشبختانه راهی برای مبارزه با این نقص کشنده وجود دارد آن هم استفاده از میلگرد تقویت کننده است.
اما این ماده مقاومت کششی پایین و شکستگی زیادی دارد، در نتیجه نمی تواند برای سازه هایی که تحت کشش هستند گزینه مناسبی باشد. برای رفع این محدودیت های بتن در ساخت سازه های مختلف از میلگرد بهره می گیرند و از آن تحت عنوان بتن مسلح یاد می شود. فولادی که در بتن و به منظور افزایش مقاومت آن استفاده می شود از نوع سیم و میلگرد است.
در مسلح کردن بتن چه میلگردهایی مورد استفاده قرار می گیرد؟
کاربرد میلگرد در بتن موجب شده که از انواع میلگردهای مختلفی برای تقویت بتن استفاده شود. انواع میلگردهای مصرفی در بتن از نظر روش ساخت به شرح زیر هستند.
● تولید به روش نورد سرد
● تولید به روش نورد گرم
● تولید به روش ترمکس
● تولید به روش آلیاژ سازی
به طور کلی در جهان از این چهار روش پرکاربرد جهت تولید میلگرد استفاده می شود و در هر کشوری بر اساس موقعیت و شرایط جغرافیایی که دارد، از یک یا چند مورد از این روش ها استفاده می کنند. ایران از لحاظ اقلیمی کشوری چهار فصل است و عمدتا برای تولید میلگرد از روش آلیاژی و ترمکس استفاده می کنند. معمولا بر روی میلگردها روش تولید آن ها حک شده است.
تقسیم بندی میلگردها از نظر شکل ظاهری
کاربرد میلگرد در بتن بر اساس شکل ظاهری که دارند نیز متفاوت می باشد. میلگردها را از نظر شکل ظاهر می توان به صورت زیر تقسیم بندی نمود.
● میلگرد ساده
از میلگردهای ساده و صاف نمی توان در ساخت سازه های بتن مسلح استفاده نمود و ویژگی هایی که دارد نمی‌تواند پاسخگوی این نیاز باشد. از این رو معمولا از آن در کارهای صنعتی و ساخت خاموت استفاده می کنند.
● میلگرد آجدار
در فرآیند تولید این میلگردها آج یا برجستگی هایی در طول میلگرد ایجاد می شود که باعث می شود چسبندگی میلگرد با بتن بیشتر گردد. در واقع میلگردهای آجدار دارای 3 گرید A2، A3 و A4 هستند. تفاوت‌ه ایی که در شکل ظاهری آن ها با یکدیگر وجود دارد موجب شده که کاربرد و میزان استحکام متفاوتی با هم داشته باشند.
در ساخت و ساز و صنعت میلگرد آجدار و به ویژه گرید 3 از رایج ترین و پرمصرف ترین میلگردها محسوب می شود.
مشخصات هندسی میلگردها
میلگردها دارای مشخصات هندسی خاصی هستند که در ادامه به آن ها اشاره می کنیم.
● قطر زمینه: منظور از قطر زمینه این است که قطر میلگرد آجدار بدون احتساب آج آن در نظر بگیریم.
● قطر خارجی: در صورتی که در محاسبه قطر میلگرد آج آن نیز در نظر گرفته شود به آن قطر خارجی می گویند.
● قطر اسمی: به میانگین قطر زمینه و قطر خارجی میلگرد قطر اسمی می گویند.
آشنایی بیشتر با بتن
در مبحث انواع کاربرد میلگرد در بتن لازم است که به خود بتن و ویژگی های آن نیز بپردازیم تا بتوانید به خوبی متوجه شوید کدام نوع میلگرد می تواند بهترین گزینه برای استفاده در بتن و افزایش مقاومت آن باشد.
بتن یا سنگ مصنوعی از کاربردی ترین مصالح در صنعت ساخت و ساز محسوب می شود. در تولید بتن موارد اولیه ای چون سیمان، ماسه، آب، مواد مضاف و افزودنی مورد استفاده قرار می گیرد و بعد از ترکیب این متریال به دلیل فعل و انفعالاتی که در دستگاه بتن ساز میان آب و سیمان شکل می گیرد محصول نهایی یا همان بتن تولید می شود.
در تولید بتن، آب نقش بسیار بسزایی دارد و عامل هیدراته و سخت شدن بتن است. آبی که در این فرآیند مورد استفاده قرار می گیرد باید کاملا تمیز و فاقد هرگونه مواد افزودنی باشد ، زیرا در غیر این صورت می تواند تاثیر منفی بر روی چسبندگی بتن داشته باشد. بنابراین آبی باید به سایر مواد اولیه در تولید بتن افزوده شود که کاملا تمیز، بدون طعم و بدون مواد آلی و جلبک باشد.
انواع کاربرد میلگرد در بتن کدام‌اند؟
میلگردها در شکل های مختلف و با فرمت دهی خاصی در ساخت بتن مسلح به کار می روند که هر یک بسته به کاربردی که باید در این صنعت داشته باشند، در زوایا و مدل های مختلفی خم می شوند. از مهم ترین انواع میلگردهایی که خمکاری روی آن ها صورت می گیرد تا بهتر بتواند در بتن کارساز باشند عبارتند از:
● میلگرد خاموت
به منظور جلوگیری از بیرون زدگی میلگردهای طولی به دلیل کمانش و تحمل نیروهای برشی و جلوگیری از گسترش ترک
● میلگرد راستا
در جهت افزایش مقاومت کششی بتن
● میلگرد خرک
به منظور قرار دادن دو شبکه متوالی افقی با فاصله ای مشخص در داخل قالب که عمدتا در بتن ریزی کف و فونداسیون مورد استفاده قرار می گیرد.
● میلگرد سنجاقی
در جهت تقویت مقاومت برشی خاموت ها و ایجاد اتصال کامل میان میلگردهای طولی و خاموت
● میلگرد ادکا
به منظور تحمل لنگرهای منفی در تکیه گاه های تیر و در جهت تحمل نیروهای برشی
● میلگرد رکابی
در راستای در امتداد نگه داشتن میلگردهای عمودی یا طولی در بتن ریزی دال‌ها و دیوارها یا میان شبکه مش بندی
تمامی اسامی نام برده شده از میلگردها را می توان جزئی از انواع خم میلگرد به شمار آورد که در ساخت و ساز به وفور استفاده می گردد به بیانی دیگر عمده مصرف انواع این چنین میلگردها، صنعت ساخت و ساز است.
سخن پایانی
امروزه از بتن به منظور افزایش استحکام ساختمان ها خیلی استفاده می شود. اما همان طور که اشاره شد این ماده با وجود استحکام بالا و مقاومت فراوانی که در مقابل فشار دارد نقاط ضعفی نیز دارد که تنها با استفاده از میلگردها می توان آن را رفع نمود. ضریب انبساط دمایی نزدیک به هم در بتن و میلگرد موجب شده که تنش های اضافی درونی در ساختار بتن کنترل شود و کاهش یابد و مانع از تخریب سریع سازه های بتنی گردد. به همین دلیل ساختمان های بتنی بسیار ایمن هستند. میلگردها در سایزهای متفاوتی از ۸ تا ۳۶ تولید می شوند. استفاده از میلگردهایی با همان سایزی که برای هریک از اجزای سازه طراحی شده است، اهمیت بالایی دارد و استحکام کل ساختمان را تحت تاثیر قرار می دهد. به همین علت در هنگام خرید و اجرای سازه، توجه به سایز میلگردها ضروری است.
کاربردهای میلگرد در بتن گسترده از و این تنها قسمتی از کاربرد این مقطع فلزی در بتن بود/ آهن ملل
