بسیاری از افراد ممکن است میلگرد فولادی را دیده باشند یا نام آن را شنیده باشند. اما با نحوه ای ساخت و عملکرد آن آشنا نباشند. ما در این مقاله به معرفی میلگرد و کاربرد آن می‌پردازیم.

میلگرد فولادی چیست؟

میلگرد فلزی است از جنس فولاد که برای کمک به افزایش مقاومت کششی بتن استفاده می‌شود. در نتیجه به سازه‌های بتنی کمک می‌کند تا در برابر بار های کششی، خمشی و پیچشی و برشی مقاومت کنند. از آن جایی که این­ها نقاط ضعف بتن هستند، سازه‌های بتنی را تقویت می‌کند که در غیر این صورت، سازه‌های بتنی تحت تاثیر این نیروها از هم می‌پاشد. میلگرد معمولا در سازه‌های بتنی قابل مشاهده نیست؛ زیرا درون سازه بتنی مدفون می‌شود. همانطور که گفته‌شد جنس آنها معمولا از فولاد است زیرا مانند بتن دارای خاصیت انبساط حرارتی است که مسائل مربوط به تغییر دما را کاهش می‌دهد. میلگرد معمولا صاف نیست و برای جلوگیری از لغزش در ساختار بتن ممکن است با آج ساخته می‌شود.

میلگرد فولادی چگونه ساخته می‌شود؟

روش تولید هر محصول بر روی خواص نهایی آن اثرگذار می‌باشد. میلگرد به چهار روش تولید می‌شود. این چهار روش عبارتند از: نورد گرم، نورد سرد، ترمکس و میکروآلیاژ.

ساخت میلگرد به روش نورد گرم

جالب است بدانید معمولا برای ساخت میلگرد از فولاد بازیافتی مانند ماشین و ماشین آلات و وسایل قدیمی استفاده می‌شود؛ به این صورت که در کوره های قوس الکتریکی ذوب می‌شود و این مواد ذوب‌شده را با غلتک‌های ماشین نورد، تحت کشش‌های متوالی قرار می‌دهند تا هنگامی که سطح مقطع آنها عریض و طویل شود و به صورت استوانه‌ای شکل درآید که به آن بیلت (Billet) می‌گویند. بیلت همچنان تحت تاثیر نیروی کششی است تا زمانی که به نقطه قوس کششی استاندارد برسد. استوانه تشکیل‌شده تا حد اندازه میله مورد نیاز کوچک می‌شود. بعد از این مرحله نوبت فرآیند آج‌زنی است .

ساخت میلگرد به روش نورد سرد

در این روش عملیات نورد یعنی همان افزایش طول و کاهش ضخامت در دمای پایینی انجام می‌شود در این روش تعداد غلتک‌ها و مراحل نورد و اعمال فشار بیشتراست. در این روش میلگرد استحکام بالاتر و ظاهری صیقلی‌تر دارد.

ساخت میلگر به روش ترمکس

این روش مانند روش نورد گرم است و تفاوت آن در ماده مورد استفاده و مراحل پایانی است. در این روش بعد از ساخت میلگرد، به سرعت آن را به وسیله ی آب یا روغن سرد می‌کنند که باعث می‌شود سختی و شکنندگی میلگرد کاهش یابد. همانطور که گفته‌شد، در این روش ماده مورد استفاده نیز متفاوت است، و از فولاد با کربن کمتر استفاده می‌شود که باعث کاهش هزینه و البته کاهش کیفیت می‌شود.

ساخت میلگرد به روش میکروآلیاژی

این روش مانند روش نورد گرم است با این تفاوت که عناصری دیگر همچون تیتانیوم، نیوبیوم و وانادیوم به فولاد اضافه می‌شوند. این عناصر باعث افزایش مقاومت میلگرد می‌شوند. در این روش، کشش و انعطاف‌پذیری میلگرد تولید شده بالا تر از روش‌های دیگر است همچنین کیفیت و قیمت  میلگرد تولید شده بالاتر است .

میلگرد چگونه کار میکند؟

مقاومت کششی میلگرد فولادی مکمل مقاومت فشاری بتن است و سازه‌ای ایجاد می‌شود که دارای هر دو مقاومت است و به سازه اجازه می‌دهد تا در برابر حرکات و نیروهایی که باعث شکستن سازه بتنی می‌شوند، مقاومت کند. میلگرد اغلب در یک الگوی شبکه‌ای قرار می‌گیرد؛ به این صورت که بخش‌های مختلف آن موازی و عمود بر یک دیگرقرار گرفته‌اند تا بتوانند در برابر نیروهای کششی  از جهات مختلف مقاومت کنند.

کاربردهای میلگرد فولادی

این محصول در اکثر سازه‌های بتنی کاربرد دارد. نمونه‌های رایج عبارتند از:

• ساختمان‌های بلند
• رمپ پارکینگ
• پایه‌های بتنی
• پل‌ها
• پی‌ریزی‌
• جاده و بزرگ‌راه­

انواع میلگرد فولادی

به طور کلی میلگردها به دو دسته ساده و آجدار تقسیم می‌شود که داری جنس‌، طول و قطر مختلفی هستند. همچنین براساس استاندارد روسی میلگردها در گروه های A1 و A2 و A3 و A4 دسته‌بندی می‌شوند. تفاوت آنها در شکل ظاهری و مشخصات مکانیکی هر یک نمود پیدا می‌کند.

انواع میلگرد براساس شکل ظاهری

 ساده: هیچگونه آج و شیاری ندارد و دارای  سطحی کاملا صاف است. این میلگرد در بازار با استاندارد A1 شناخته می‌شود.

 آجدار: در این نوع میلگرد، بر روی سطح آن آج و شیار به صورت عرضی یا طولی جهت پیوند بهتر با بتن وجود دارد.

میلگردهای آجدار خود نیز به سه نوع تقسیم‌بندی می‌شوند:

• میلگرد آجدار مارپیچی (A2):  با نام میلگرد مارپیچی یا فنری شناخته می‌شود. آج این میلگرد به صورت مارپیچ از ابتدا تا انتهای میلگرد، ادامه پیدا می‌کند و در هیچ کجا قطع نمی‌شود.
• میلگرد آجدار جناقی (A3 ): بیشترین کاربرد این نوع میلگرد در عملیات ساختمانی است.
• میلگرد آجدار مرکب (A4 ): به دلیل استحکام بالا برای جلوگیری از اتلاف منابع و صرفه‌جویی در هزینه‌های پروژه مناسب است. میلگردهای A4 دوکی‌شکل هستند و عمدتاً از فولادهایی با کربن بالا ساخته می‌شوند.

 انواع میلگرد از نظر جنس

• میلگرد اروپایی (کربن، منگنز، سیلیکون، آلیاژی و غیره): مهم‌ترین ویژگی این نوع میلگرد جنس آن می‌باشد و از منگنز ساخته‌شده‌است. با توجه به خم‌شوندگی آن، مقاوم‌ترین نوع میلگرد است و کار کرد با آن نیز راحت است.
• فولاد کربن‌دار (میلگرد پایه «سیاه») : رایج‌ترین نوع میلگرد، میلگرد سیاه می‌باشد. بزرگ‌ترین ضعف میلگرد سیاه این است که زود دچار فرسایش می‌شود. با این حال می‌توان نتیجه گرفت که بهترین نوع میلگرد موجود از لحاظ دوام و استحکام کششی، میلگرد سیاه است.
• گالوانیزه: میلگرد گالوانیزه نسبت به میلگرد سیاه، چهل برابر مقاومت بیشتری در برابر خوردگی دارد و شاید به همیت دلیل هم از میلگردهای اوپکسی گران‌تر هستند. ازآنجایی که این نوع میلگردها آسیب‌پذیری کمتری دارند، بنا بر این ارزش بیشتری نسبت به میلگرد اپوکسی دارند.
• اپوکسی پوشش داده‌شده: میلگرد با پوشش اپوکسی، در واقع همان میلگرد سیاه با پوشش اپوکسی است. این میلگرد، دارای مقاومت نسبی مشابه است. اما در برابر خوردگی مقاوم‌تر است. با این حال، پوشش اپوکسی، فوق‌العاده ظریف است. هرچه آسیبِ وارده به پوشش بیشتر باشد، مقاومت کمتری به خوردگی از خود نشان می‌دهد.
• فایبرگلاس پلیمر و ضد زنگ: این نوع میلگرد بهترن و گران ترین نوع میلگرد است. میلگرد ضد زنگ، در شبکه‌بندی‌ها و تقویت‌کننده‌ها و نگه‌دارنده‌ها و حتی لوازم تزئینی، مانند فرفورژه‌کاری‌ها استفاده می‌شود و بیشترین کاربرد آن، در صنعت راه و ساختمان برای جبران مقاومت کششی بتن است.

شکل ‌های مختلف میلگرد فولادی در کاربرد 

میلگرد را علاوه بر شکل معمولش که به آن میلگرد راستا یا طولی می‌گویند؛ آن را به شکل‌های هندسی مختلفی درآورده و در ساختمان استفاده می‌کنند. انواع اشکال مختلف میلگرد در بتن عبارتند از:

• میلگرد راستا:  این نوع میلگرد مقاومت کششی بتن را افزایش می‌دهد.
• میلگرد خاموت: مقطع مستطیل شکلی است که از خم‌کردن میلگرد به دست می‌آید و از گسترش ترک‌خوردگی و بیرون‌زدگی آرماتورهای طولی در اثر کمانش و تحمل نیروهای برشی جلوگیری می‌کند. برای درست‌کردن خاموت از میلگردی استفاده می‌شود که قابلیت خم‌کاری بالایی داشته باشد.
• میلگرد سنجاقی: در تقویت مقاومت برشی خاموت‌ها و برقراری اتصال کامل بین میلگردهای طولی و خاموت موثر است. به شکل عرضی استفاده می‌شود. قطر آن، معمولا نازک بوده و از میلگرد A2 در ساخت آن استفاده می‌شود.
• میلگرد خرک: در بتن‌ریزی فونداسیون و کف ساختمان, برای قراردادن دو شبکه افقی متوالی با فواصل معین در یک قالب کاربرد دارد. کاربرد این میلگرد و همچنین آرماتورهای موازی در بتن‌ریزی کف و فونداسیون سازه است.
• میلگرد رکابی : این میلگرد، کاربردی مشابه میلگرد خرک و میلگرد قلاب دارد با این تفاوت که از آن برای موازی نگه‌داشتن دو ردیف مش آرماتور عمودی، استفاده می‌شود. برای در یک راستا قراردادن آرماتورهای عمودی یا طولی در بتن‌ریزی دیوارها و دال های به شکل (U) یا بین دو سفره آرماتور (شبکه مش‌بندی) به کار می‌رود.
• میلگرد ادکا:  کلمه ادکا در زبان روسی به معنی اردک است. شکل این میلگرد به دلیل شباهتش با بدن اردک، این‌گونه نام‌گذاری شده‌است. کاربرد میلگرد ادکا در اتصال تیرچه به بال‌های زیرین تیر است. این کار به دلیل اطمینان از خارج نشدن تیرچه‌ها از محل اصلی‌شان انجام می‌شود. میلگرد ادکا در دو شکل یک‌طرفه و دوطرفه ساخته می‌شود. همچنین برای تحمل نیروهای برشی و لنگرهای منفی در تکیه‌گاه‌های تیر, به کار می‌رود.

مزایای میلگرد چیست؟

همانطور که در مطالب بالا ذکر شد، میلگرد در سازه‌های بتنی باعث می‌شود، بتن به راحتی در جای خود مستحکم‌شده و از ترک‌خوردگی و شکستگی بتن جلوگیری شود و مقاومت کششی و چرخشی را برای بتن فراهم می‌کند. همچنین به دلیل دوام و استحکام بیشتری که به وجود می آورد، منجر به صرفه جویی در هزینه ها می‌شود. کاربرد میلگرد در ساختمان باعث می‌شود عمر ساختمان افزایش یابد.