یکی از ابزارهای مهم در ساخت هر ساختمانی میلگرد است. میلگرد یک میله آهنی عاج دار است که معمولا از جنس فولاد یا فیبر پلیمری ساخته می‌شود. دلیل اصلی استفاده از میلگرد در بتن، جبران مقاومت کششی آن است که به سازه کمک می‌کند تا مقاومت خود را به حد تعادل برساند. در نوشتاری که می‌خوانید قصد داریم تا به بررسی دلایل استفاده از میلگرد در بتن بپردازیم.

چرا از میلگرد در ساخت ساختمان استفاده می‌شود؟

به دلیل اینکه بتن دارای سطح پایینی از مقاومت کششی است، به‌راحتی در برابر فشارهای وارده دچار شکستگی می‌شود. به همین دلیل از میلگرد به‌عنوان یک جایگزین برای مقاومت کششی در بتن استفاده می‌کنند. درنتیجه هرچه سطح تماس این دو بیشتر باشد، مقاومت کششی بهتر جبران می‌شود. ازاین‌رو سازندگان میلگرد آن را به صورت عاج دار ساخته‌اند. این ویژگی به میلگرد کمک می‌کند که بهتر در بتن جای گرفته و درنتیجه بیشتر با بتن درگیر شود.

ازآنجاکه بتن جزء اصلی در ساخت ستون‌ های ساختمان است، برای افزایش استحکام آن از کارگذاری فولاد استفاده می‌کنند. محصول نهایی که بتن آرمه یا بتن مسلح نامیده می‌شود، علاوه بر تحمل فشار وارده، می‌تواند مقاومت کشش را نیز به خوبی تحمل کند. در اینجا است که علت اهمیت استفاده از میلگرد در بتن به‌ عنوان یک سازه فولادی مشخص می‌شود.

استفاده از میلگرد در بتن چه تاثیری بر روی عمر ساختمان دارد؟

عمر ساختمان از معیارهای مهم در تعیین قیمت آن است. اما عمر ساختمان خود تابع مواردی مانند کیفیت میلگردها و تیرآهن‌های به‌کاررفته در آن است. به همین دلیل هرچه کیفیت میلگردها و تیرآهن‌ها بیشتر باشد، ساختمان نیز پایدارتر بوده و مدت بیشتری دوام خواهد داشت. اما نمی‌توان گفت که هرچه میزان استفاده از میلگرد در بتن بیشتر باشد، ساختمان نیز مقاوم‌تر است. زیرا مقاومت ساختمان به عوامل زیادی ازجمله نوع اسکلت ساختمان بستگی دارد.

اینکه چه میزان میلگرد در بتن‌ها استفاده شده باشد، بستگی به بتنی یا فلزی بودن سازه دارد. برای رسیدن ساختمان به یک مقاومت استاندارد بدون در نظر گرفتن وزن آرماتوری که در سقف استفاده می‌شود، باید میزان معینی میلگرد در بتن استفاده شود. بر اساس نظرات مهندسان و ساختمان‌سازان این میزان در یک سازه بتنی باید عددی میان 35 تا 70 کیلوگرم در هر مترمربع باشد. این وزن ترکیب آهن‌آلات و میلگرد است. در سازه‌هایی که دارای اسکلت فلزی هستند، این میزان به 40 تا 105 کیلوگرم در هر مترمربع افزایش خواهد یافت. برای سازه‌های دارای اسکلت فولادی نیز باید بین 70 تا 115 کیلوگرم آهن‌آلات و میلگرد در هر مترمربع استفاده شود.

شیوه تولید میلگرد ساده

علاوه بر کیفیت میلگرد، اینکه چه نوع میلگردی در بتن‌ها و اسکلت ساختمان استفاده شود، یکی از عوامل تاثیرگذار در عمر ساختمان است. میلگردها بر اساس نوع در طبقه‌بندی‌های توری، سیم، زیگزاگ و بولت قرار می‌گیرند. در این بخش قصد داریم تا مهم‌ترین مراحل تولید میلگرد استاندارد را توضیح دهیم.

برای تولی میلگرد ساده در ابتدا باید آهن را استخراج نمود. این آهن استخراج‌شده از معدن در کارخانه با عناصر شیمیایی موردنیاز در فرایند پردازش آن ترکیب می‌شود. سپس فولاد تولیدشده به شکل مذاب درآمده و به قالب‌های شمشی در می‌آید. این شیوه به آهن کمک می‌کند تا استحکام و پایداری خود را افزایش دهد. حال باید این شمش‌های فولادی به حالت نیمه جامد در قالب‌هایی ریخته شوند که سختی زیادی دارند. پس از این کار شمش‌های تولیدشده تحت فرایند نورد گرم قرار گرفته و با استفاده از یک سری غلتک‌ها که فشار زیادی به آن‌ها وارد می‌کنند، به صورت میلگردهای ساده و استاندارد در می‌آیند.

برای تولید میلگردهایی که برای عموم آشنا هستند، از روش‌هایی مانند سرد کاری، میکرو آلیاژی و حرارت دهی استفاده می‌شود. برای تولید میلگرد به روش سرد کاری باید ساختار کریستالی فولاد شکسته شود. به دلیل ایجاد ساختار بی‌نظم، تنش تسلیم میلگرد زیاد می‌شود. استفاده از این نوع میلگردها در ساختمان معمولا نتیجه مطلوبی نداشته و عمر آن را کاهش می‌دهند.

در روش حرارت دهی یا ترمکس، میلگرد تولیدشده سختی بیشتری دارد اما شکننده است. در این روش که با استفاده از آب یا روغن انجام می‌شود، وارد شدن فولاد به فاز آستنتیک است که شکل‌پذیری آن را افزایش می‌دهد. این نوع از میلگردها کیفیت بیشتری نسبت به میلگردهای سرد کاری شده دارند. اما مطمئن‌ترین روش برای تولید میلگردهای باکیفیت، میکرو آلیاژی است. در این روش از عناصری مانند وانادیوم، نیوبیوم و تیتانیوم برای افزایش استحکام استفاده می‌شود.

جمع‌بندی

استفاده از میلگرد فونداسیون یکی از اصلی‌ترین روش‌ها برای افزایش استحکام و طول عمر ساختمان است. اما همان‌طور که گفته شد هر میلگردی نمی‌تواند آن‌طور که باید در استحکام ساختمان تاثیرگذار باشد. بنابراین هنگام خرید میلگرد علاوه بر توجه به مقدار و نوع آن، باید مقاومت آن را در اولویت اول قرار داد. به همین دلیل مهندسانی که به‌عنوان ناظر مسئولیت نظارت بر کیفیت ساختمان را بر عهده می‌گیرند، بررسی کیفیت میلگرد استفاده شده در ساختمان را اولویت اصلی خود قرار می‌دهند.