میلگرد چیست و انواع آن کدامند؟

آنچه در این مقاله می خوانید:

میلگرد یک قطعه فلزی است که سطح مقطعی دایره ای شکل دارد که در صنایع مختلف استفاده می شود. این محصول دارای تنوع بسیار زیادی است و در بازار می توانید گزینه های متعددی از میلگرد را برای مصارف مختلف مشاهده کنید. با املاک داران همراه شوید تا بدانید میلگرد چیست و انواع آن کدامند؟

تاریخچه میلگرد در صنعت ساخت و ساز

استفاده از میلگرد فولادی برای اولین بار در سال 1800 میلادی توسط جوزف لوئیس انجام شد. پس از مدتی متوجه افزایش مقاومت سازه  و نیروی کششی آن شد. در نتیجه تمام شرکت های ساختمانی شروع به استفاده از این روش در مقاوم سازی ساختمان ها کردند.

سپس در سال 1878 آقای تادوس هایت برای تولید میلگرد یک سری استانداردها ارائه داد. از آن پس تمام تولید کننده های مصالح ساختمانی اقدام به تولید میلگردها با استانداردهای خاص برای ساخت و ساز کردند. به تدریج کیفیت میلگردها نیز افزایش یافت و بهترین میلگرد برای تقویت بتن در صنعت ساخت و ساز تولید شد.

میلگرد

میلگرد چیست؟

میلگرد به یک میله تقویت کننده یا پشتیبان می گویند. میله ای فلزی که معمولا از جنس فولاد است و استحکام کششی بتن را افزایش می دهد. دلیل استفاده از فولاد به عنوان متریال اصلی میلگرد، ویژگی انبساط حرارتی آن است. چنین ویژگی هایی آن را به گزینه ای عالی برای ساخت و ساز تبدیل می کند.

به طور کلی میلگرد یک قطعه پروفیلی با سطح مقطع دایره ای شکل است که نوع فولادی آجدار آن در صنعت ساختمان سازی بکار می رود. در واقع انواع میلگرد با استفاده از متریال مختلف در بازار تولید و عرضه می شود که هر یک کاربردهای گوناگونی دارد.

کاربرد میلگرد در ساختمان سازی

باید بدانید که مقاومت فشاری بتن بسیار بالا است و برای خرد کردن بتن باید نیروی زیادی صرف شود. اما در عوض بتن در برابر مقاومت های پیچشی، خمشی، کششی و برشی ضعیف است. به همین دلیل در صنعت ساختمان سازی از میلگرد آجدار استفاده می شود.

 بنابراین استحکام کششی و پیچشی آن افزایش می یابد. در واقع وجود آج روی میلگرد به منظور افزایش استحکام آن روی بتن است. این مسئله باعث کاهش احتمال آسیب و شکستگی در سازه خواهد شد. این قطعه به منظور تقویت مصالح در ساختمان سازی بکار می رود. میلگردها دارای آلیاژ منحصر به خود هستند که هر یک کاربرد متفاوتی دارد.

همانطور که گفتیم بتن از استحکام خوبی برخوردار است. اگر در قسمت مرکزی آن فشار وارد گردد، می تواند دچار شکستگی و ترک خوردگی شود. به طور مثال اگر اسکلت سازه یک تیر بتنی باشد، قطعا قسمت مرکزی تیر پشتیبانی نمی شود. در نتیجه اگر یک نیروی خارجی بر وسط این تیر وارد شود، می تواند در هم بشکند. اینجاست که از میلگردهای فولادی آجدار استفاده می شود تا مقاومت تیر بتنی افزایش یابد. بدین ترتیب تیر بتنی دچار شکستگی نخواهد شد.

از طرف دیگر با کمک میلگرد میتوان باعث کاهش ضخامت بتن شد. در واقع وقتی که از میلگرد استفاده می کنید، لزومی به استفاده از بتن با ضخامت بالا وجود ندارد. دیگر احتمال شکستگی بتن وجود ندارد و میلگرد منجر به افزایش مقاومت آن نیز می شود. از مهم ترین کاربردهای میلگرد نیز می توان به کاهش هزینه های ساخت وساز اشاره کرد.

میلگرد ترانس پر کاربرد ترین قطعه فولادی در ساختمان سازی به شمار می رود. از آن جایی که این قطعه از نظر سایز و ابعاد دارای انواع مختلفی است، در پروژه های ساخت و ساز کاربرد فراوانی دارد.

میلگرد

تفاوت میلگرد ساده و آجدار

به طور کلی میلگرد ها به دو دسته میلگرد ساده و میلگرد آجدار تقسیم می شوند. البته میلگرد ها از نظر سایز دارای انواع مختلفی هستند که هر یک کاربرد خاصی دارد. انواع سایز میلگرد 8، میلگرد 10، میلگرد 12، میلگرد 14، میلگرد 16، میلگرد 18، میلگرد 20، میلگرد 22، میلگرد 25، میلگرد 28، میلگرد 32 در بازار عرضه می شود. هر یک از این میلگرد ها برای اهداف متفاوتی در پروژه های ساختمانی بکار می روند.

اولین تفاوت میلگردها در شکل ظاهری سطح آن مشخص می شود. میلگرد های ساده شکل ظاهری صاف و یکدست دارند. ولی میلگردهای آجدار دارای فرو رفتگی و برآمدگی هایی روی سطح خود هستند. برتری میلگرد های آجدار نسبت به میلگردهای ساده نیز دقیقا به خاطر همین برآمدگی ها است. این مسئله باعث می شود تا میلگرد خاصیت چسبندگی بیشتری داشته باشد و به بتن مقاومت بیشتری می بخشد. بنابراین استفاده از میلگرد ساده در بتن جایز نیست. در ادامه به توضیح انواع میلگرد ساده و آجدار و موارد مصرف آن ها می پردازیم:

میلگرد ساده A1

این میلگرد ساده دارای سطح صاف و بدون هیچ فرو رفتگی و برآمدگی است. معمولا از این نوع میلگرد ساده a1 در مواردی که نیاز به تغییر شکل یا جوشکاری دارند، استفاده می شود. میلگرد آ1 تنش جاری معادل با 230 نیوتن بر میلیمتر مربع و تنش گسیختگی 3800 کیلوگرم بر سانتی متر مربع دارد. این قطعه معمولا به عنوان یک میلگرد داکتیل شناخته می شود.

میلگرد

میلگرد آجدار A2

میلگرد a2 که در نوع آجدار فنری عرضه می شود، برای مواردی که نیاز به جوشکاری دارد مناسب است. ولی از آنجایی که میلگردی نیمه خشک و نیمه نرم به شمار می رود، دارای تغییر شکل نسبی است. پس بهتر است از این نوع میلگرد در جوشکاری استفاده نشود. این میلگرد تنش جاری 3000 کیلوگرم بر سانتی متر مربع و تنش گسیختگی 5000 کیلوگرم بر سانتی متر مربع دارد. این میلگرد نیمه سخت با آج ساده معمولا در عملیات ساختمانی و خاموت زنی مورد استفاده قرار می گیرد.

میلگرد آجدار A3

از آنجایی که میلگرد آجدار نوع a3  خشک و ترد است، معمولا در صنعت ساخت و ساز به کار می رود. این میلگرد تنش جاری 4000 کیلوگرم بر سانتی متر مربع  و تنش گسیختگی 6000 کیلوگرم بر سانتی متر مربع دارد. بنابراین برای مواردی مثل آهنگری و جوشکاری که تغییر شکل زیاد می طلبد، مناسب نیست.

میلگرد آجدار A4

میلگرد آجدار a4 یک نوع میلگرد آجدار مرکب است که در هر نوع سازه میتوان از آن استفاده کرد. البته  این میلگرد دوکی شکل در دیوارهای برشی و قاب های خمشی نباید بکار رود.

میلگرد

انواع میلگرد

اگر بخواهیم میلگردها را از نظر جنس آن ها طبقه بندی کنیم، می توان از میلگرد اروپایی، گالوانیزه، اپوکسی روکش دار، فایبرگلس پلیمری و کربن دار نام برد. در ادامه هر یک از این انواع میلگرد را برای شما توضیح می دهیم:

1.میلگرد فولادی نرم

سطح میله های فولادی نرم ساده و گرد است. این نوع میلگرد در سایز های 5 تا 50 میلی متر موجود هستند. در واقع این میلگردها در بتن برای اهداف مختلف مثل رولپلاک در محل اتصال، درزهای انقباضی در خیابان ها و بزرگراه ها و غیره استفاده می شود. این میلگرد فولادی نرم به راحتی برش می خورد و خم می گردد. برای پل ها و سایر سازه های سنگین، استفاده از میلگرد فولادی نرم به دلیل عدم اتصال بین بتن و فولاد، لغزش و استحکام آن توصیه نمی شود.

2.میلگرد فولادی تغییر شکل یافته

این یکی از متداول ترین انواع میلگرد است که به منظور تقویت مقاطع فولادی محصور شده در بتن استفاده می شود. میلگرد فولادی تغییر شکل یافته دارای فرو رفتگی و دنده هایی روی سطح خود هستند  و معمولا در سطح مقطع 6 تا 50 میلی متری تولید می گردند. بنابراین مشکل لغزش و خمیدگی که در میلگرد فولاد نرم وجود دارد را حل می کند. در واقع اتصال خوبی بین بتن و میلگرد ایجاد می شود. خاصیت کششی این میلگردها نیز نسبت به سایر میلگردها بیشتر است. در ادامه به توضیح انواع این میلگردهای تغییر شکل‌یافته می پردازیم:

  • میلگردهای TMT : میلگردهای ترمومکانیکی معمولا از مقاومت بالایی برخوردارند و در بتن از آن ها استفاده می شود. از ویژگی های آن می‌توان به شکل پذیری، استحکام بالا، مقاومت در برابر زلزله، مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت حرارتی بالا، اقتصادی و ایمن و عدم کاهش استحکام در اتصالات جوش داده‌شده اشاره کرد.
  • میلگرد تغییر شکل یافته با استحکام بالا: این ها میلگردهای فولادی تابیده شده سردی هستند که در سطح آن دندانه ها و برآمدگی هایی وجود دارد. این نوع میلگرد به طور گسترده به منظور تقویت در صنعت ساختمانی استفاده می شود. معمولا این میلگرد در اندازه 4 تا 50 میلی متری تولید می گردد. از ویژگی های آن می توان به سطح کربن پایین تر در نتیجه استحکام، شکل پذیری و قابلیت جوشکاری خوب آن اشاره کرد. همچنین استحکام کششی بالایی دارند و در فرایند ساخت و ساز برای خمش مجدد مورد استفاده قرار می گیرد.

میلگرد

3.انواع دیگر میلگرد

همانطور که پیش تر گفتیم، بتن استحکام بالایی دارد و برای خرد کردن آن به نیروی زیادی نیاز است. اما می توان با افزایش قدرت کششی بتن توسط میلگرد، روی آن ترک ایجاد کرد. این قطعات از نظر جنس انواع مختلفی دارند. رایج ترین نوع میلگرد از جنس فولاد کربن ساخته‌می‌شود. همچنین میلگرد از جنس فولاد ضد زنگ، کامپوزیتی، الیاف شیشه و کربن، الیاف بالزات از جمله میلگردهای پر کاربرد به شمار می روند. میلگردهایی که با رزین اپوکسی پوشانده می شوند، از خوردگی و زنگ زدگی میلگرد جلوگیری می کنند. میلگردها دارای انواع مختلفی هستند که در ادامه به توضیح انواع دیگر آن می پردازیم:

میلگرد اروپایی

نقطه قوت میلگرد اروپایی، هزینه آن است. میلگرد اروپایی که عمدتا از جنس منگنز ساخته شده، از نظر خمشی مقاومت کمتری نسبت به سایر انواع میلگرد دارد. در حالی که کار با این نوع میلگرد آسان است، ولی استفاده از آن در مناطق زلزله خیز و یا پروژه های نیازمند به ساختار یکپارچه توصیه نمی شود.

میلگرد فولادی کربنی

میلگرد فولاد کربنی یکی از رایج ترین انواع میلگرد به شمار می رود. این میلگرد سیاه در هر پروژه با هر مقیاسی به استثنای چند مورد استفاده می شود. بزرگ ترین نقطه ضعف میلگرد سیاه، زنگ زدگی آن است. زمانی که این میلگرد می پوسد، ترک خوردگی و شکستگی بتن اطراف آن نیز گسترش می یابد.

 برای شرایطی که ممکن است میلگرد در معرض رطوبت یا آب قرار بگیرد، گزینه های بهترین نسبت به میلگرد سیاه وجود دارد. اما از نظر استحکام کششی، میلگرد سیاه یکی از بهترین انواع میلگرد موجود در بازار است.

میلگرد با روکش اپوکسی

این نوع میلگرد به میلگردی سیاه با روکش اپوکسی گفته می شود. بافت یکسانی با میلگرد سیاه دارد ولی حدود 70 تا 1700 برابر در برابر خوردگی مقاوم تر است. با اینحال، پوشش اپوکسی فوق العاده ظریف می باشد. هر چه آسیب بیشتری به پوشش آن وارد شود، مقاومت آن در برابر خوردگی کمتر خواهد بود.

میلگرد

میلگرد گالوانیزه

میلگرد گالوانیزه تقریبا چهل برابر بیشتر از میلگرد سیاه در برابر خوردگی مقاوم است. خراب شدن پوشش این نوع میلگرد نسبت به میلکرد اپوکسی دار نیز دیرتر رخ می دهد. بنابراین قیمت آن نیز حدودا 40 درصد گران تر تخمین زده می شود.

میلگرد GFPR

میلگرد GFPR به معنای پلیمر تقویت شده با الیاف شیشه  یک کامپوزیت شبیه فیبر کربن است. بنابراین با استفاده از این نوع میلگرد، خمیدگی ایجاد نمی شود. از این نظر می توان گفت که یک میلگرد بتنی بی نظیر برای استفاده در صنایع مختلف به شمار می رود.

میلگرد فولادی ضد زنگ

میگلرد فولادی ضد زنگ یکی از گران ترین انواع میلگرد در بازار است که حدودا 8 برابر میگلرد سیاه قیمت دارد. از طرف دیگر، میلگرد فولاد استنلس بهترین میلگرد موجود برای اکثر پروژه ها به شمار می رود. با این حال، استفاده از فولاد ضد زنگ فقط در شرایط منحصر به فرد توصیه می شود.

اما اگر بایستی از این نوع میلگرد استفاده کنید، بدانید که حدود 1500 برابر نسبت به میلگرد سیاه در برابر خوردگی مقاوم تر است. در واقع نسبت به انواع میگلردهای ضد خوردگی، مقاومت بیشتری در برابر آسیب دارد.

میلگرد تقویتی

با استفاده از شمش های فولادی نورد گرم، میلگردهای تقویتی می سازند. این نوع میلگرد دارای مقاومت کششی بسیار بالایی است و به همین دلیل برای افزایش مقاومت در برابر نیروی کششی بکار می رود. میلگردهای تقویتی در قسمت های مختلف سازه کاربرد دارد. چرا که قابلیت تغییر شک 180 درجه دارند.

میلگرد

میلگرد فلزی

این نوع میلگردها برای تولید مش مشبک ساخته می شوند. یک فلز مشبک با میلگردهای فولادی در موازات یکدیگر که برای تقویت بتن سبک و یا جایی که بتن دارای ضخامت زیادی باشد، استفاده می شود.

روش های تولید میلگردها

همانطور که گفتیم میلگردها دارای انواع مختلفی هستند و کاربردهای متفاوتی دارند. استاندارد تولید میلگردها بر اساس شرایط آب و هوایی هر کشور تعیین می گردد. به طور کلی دو روش برای ساخت میلگرد وجود دارد که در ادامه به آن می پردازیم:

آلیاژ سازی

میلگرد هایی که به روش آلیاژ سازی تولید می شوند، یکی از گران ترین انواع میلگرد به شمار می روند. در این روش، فولاد را با استفاده از فروآلیاژ به شکل شمش در می آورند. سپس طی فرایند نورد به آن خاصیت شکل پذیری می بخشند. در نهایت این میلگردها در هوای آزاد قرار می گیرند تا خنک شوند. از آنجایی که میلگرد از این طریق دارای خواص شیمیایی و مکانیکی یکسانی است، مقاومت بیشتری دارد.

روش ترمکس

در این روش فولاد تحت گرمای بالا قرار می گیرد تا مقاومت آن افزایش یابد. سپس با استفاده از آب سرد آن را خنک می کنند. میلگرد تولید شده به روش ترمکس دارای سطح مقاومت تری نسبت به مغز آن است.

ویژگی های میلگردها

میلگرد طی فرایند نورد گرم و از جنس فولاد ساخته می شود. در برخی میلگرد ها از فولاد تازه تولید شده و در برخی دیگر از ضایعات آهن استفاده می گردد. هر میلگرد دارای یک سری ویژگی و مشخصات منحصر به خود است که توسط انجمن آزمایش برای میلگرد ها تعیین می شود. در ادامه به توضیح مشخصات میلگردها می پردازیم:

  • در صورتی که روی میلگرد حرف انگلیسی N به چشم بخورد، بدان معناست که از فولاد تازه در تولید آن استفاده شده است. اما چنانچه روی میلگرد حرف W را دیدید، باید بدانید که از فولاد ریخته گری ساخته شده است.
  • یکی دیگر از مشخصه هایی که روی میلگردها درج می شود، اول اسم کارخانه تولید کننده آن است.
  • و اما شناسه درجه میلگرد که نشان دهنده استحکام میلگرد است. این شناسه در سیستم اندازه گیری انگلیسی بین 60 تا 75 و در سیستم اندازه گیری متریک می تواند 420 تا 520 باشد.
  • بر روی میلگردهایی که استحکام پایینی داشته باشند، نشانه های معرف نورد مورد استفاده در ساخت، نوع فولاد و سایز میلگرد درج می شود. اما اگر استحکام میلگرد بالا باشد، با استفاده از خطوط ممتد به میزان استحکام آن اشاره می شود. اگر روی میلگرد یک خط ممتد به چشم می خورد، بدین معناست که تحت نورد 60000 پوند بر اینچ مربع ساخته شده است. اما دو خط ممتد دلالت بر ساخته شدن میلگرد تحت نورد 75000 پوند بر اینچ مربع دارد.

میلگرد

خواص مکانیکی میلگرد

همانطور که پیش تر اشاره کردیم، میلگردها به عنوان فولاد تقویت کننده در ساخت و ساز استفاده می شوند. این قطعات فولادی به منظور افزایش مقاومت کششی در بتن و سازه ها بکار می رود. در واقع از آنجایی که بتن ها دارای مقاومت کششی پایینی هستند، از میلگرد در سازه استفاده می شود. در برخی از انواع میلگرد یک سری فرو رفتگی ها و آج هایی ایجاد می شود تا خاصیت چسبندگی آن با بتن افزایش یابد. بنابراین از احتمال لغزش آن کاسته می شود. در ادامه به توضیح خواص مکانیکی میلگردها اشاره می کنیم:

تنش تسلیم: تنش تسلیم به حداکثر نیرویی می گویند که به میلگرد وارد می گردد. اما این نیرو منجر به تغییر شکل دائمی آن نخواهد شد. اما اگر میزان نیروی وارده افزایش یابد، میلگرد دیگر به حالت قبلی باز نمی گردد. به خاصیت برگشت پذیری الاستیکه و برگشت ناپذیری را پلاستیک می نامند.

مقاومت کششی: و اما مقاومت کششی به حداکثر نیروی کششی گفته می شود که میلگرد قبل از شکستن تحمل می کند. با  کمک آلیاژ کاری یا عملیات حرارتی می توان این مقاومت را در میلگردها افزایش داد.

شیوه نگهداری میلگرد

میلگرد مانند سایر قطعات و مصالح ساخت و ساز نیاز به یک سری مراقبت های ویژه دارد. همانطور که می دانید قرار دادن میلگرد به مدت طولانی در محیط باز می تواند منجر به زنگ زدگی آن شود. در نتیجه میزان بهره وری آن کاهش پیدا خواهد کرد. بنابراین برای جلوگیری از زنگ زدگی میلگردها بایستی به درستی انبار شود. در واقع هنگام دریافت بار میلگرد باید آن را در پالت های چوبی قرار دهید. در این صورت امکان زنگ زدگی آن توسط آب های زیر زمینی وجود نخواهد داشت.

نکته دیگری که هنگام بارگیری باید رعایت شود، استفاده از روکش ضدآب برای میلگردها است. کافیست این قطعات را با روکش ضد آب بپوشانید و داخل پالت های چوبی با لبه غیر فلزی قرار دهید. سعی کنید روکش را با استفاده از تکه های سنگ روی میلگردها محکم کنید تا جابجا نشود.

در کل اگر میلگرد را در محل مناسب نگهداری کنید، احتمال اکسید شدن آن وجود دارد. اما اگر میلگردهای شما دچار زنگ زدگی شد، باید حتما قبل از استفاده آن را تمیز کنید. بدین منظور می توانید از ابزار صنعتی و مکانیکی یا یک سری برس سیمی استفاده نمایید. اما تا حد امکان مانع زنگ زدگی میلگرد شوید. چرا که این مسئله تا حد زیادی چسبندگی و استحکام آن را کاهش می دهد.

میلگرد

جمع بندی

آرماتور یا همان میلگرد یکی از محصولات آهنی مورد استفاده در صنعت ساخت و ساز به شمار می رود. از آنجایی که بتن دارای مقاومت کششی پایین است، برای رفع این مشکل به میلگرد نیاز پیدا می کند. بتن ها دارای انواع مختلفی هستند که در هر کشور با توجه به نیاز مورد استفاده قرار می گیرند. در ایران معمولا میلگردها بر اساس استاندارد روسی تولید و عرضه می شوند.