میلگرد چیست؟

میلگرد یا آرماتور، فولادی است که در بتن برای جبران مقاومت کششی پایین آن مورد استفاده قرار می‌گیرد. فولادی که به این منظور در سازه‌های بتن آرمه به کار می‌رود به شکل سیم یا میلگرد می‌باشد و فولاد میلگرد نامیده می‌شود. البته در موارد خاصی از فولاد ساختمانی نظیر ناودانی و یا قوطی نیز برای مسلح کردن بتن استفاده می‌شود.

میلگردهای مصرفی باید تمیز بوده و عاری از هر گونه آلودگی نظیر چربیها، دوغاب سیمان سخت شده، گرد و خاک، زنگ، ضد زنگ، قیر و مواد کند گیر کننده و یا مواد زائد دیگر باشد. میلگردها قبل از مصرف باید کاملاً پاکیزه باشند تا اثری در پیوستگی بتن و میلگردها نداشته باشد. مقطع میلگرد مصرفی نباید به علت زنگ‌زدگی تضعیف شده باشد. استفاده از میلگردهای زنگ زده به شرطی مجاز است که اولاً زنگزدگی قبلاً ً کاملاً پاک شوند.

در کشورهای مختلف فولاد میلگرد با استانداردهای متفاوتی تولید می‌شوند و در هر استانداردی طبقه بندی مشخصی در ارتباط با خواص مکانیکی فولادها وجود دارد. در ایران قسمت عمده فولادهای آرماتور که توسط کارخانه ذوب آهن اصفهان تولید می‌شوند با استاندارد روسی مطابقت دارند.

از نظر تنوع قطر میلگردها نیز استانداردهای تولید کنندگان متفاوت است. در سیستم روسی که در کارخانجات ذوب آهن اصفهان مورد استفاده‌ است میلگردها تا قطر ۴۰ میلیمتر ساخته می‌شوند.

 

شکل ظاهری میلگرد های A2 و A3

در طراحی پی از میلگرد طولی A3 و میلگرد عرضی A2 استفاده می شود . یکی از راه های شناسایی شکل آج است. در میلگرد های A3 آج ها به صورت ضربدری هستند اما در A2 به صورت منفرد هستند. در میلگرد هایA2 آج ها بصورت موازی هستند ولی در میلگرد های A3 آج ها بصورت هفت و هشت هستند.

انواع میلگرد و مشخصات مکانیکی آنها:

بیشترین میلگردی که در صنعت بتن و بتن ریزی کاربرد دارد با مشخصه فولاد معمولی بوده که بشرح ذیل در ایران دسته بندی و تولید و مصرف می شوند. البته این دسته بندی،حسب استاندارد روسی بوده که در ایران رواج دارد.

۱ – میلگرد نرم بدون آج (A1)

این میلگرد با تنش جاری ۲۳۰۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع و تنش گسیختگی ۳۸۰۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع و تغییر شکل نسبی پلاستیکی (در زمان گسیختگی) ۲۵ درصد بعنوان میلگرد نرم شناخته شده و عمدتا بصورت صاف و بدون آج می باشد. این میلگرد برای آهنگری و تغییر شکل و انجام عملیات جوشکاری بر روی آن مناسب است و بطور کلی بعنوان یک میلگرد داکتیل شناخته می شود.

۲ – میلگرد نیمه سخت با آج ساده (A2)

این نوع میلگرد با تنش جاری ۳۰۰۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع و تنش گسیختگی ۵۰۰۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع و تغییر شکل نسبی پلاستیکی (در زمان گسیختگی) ۱۹ درصد بعنوان میلگرد نیمه خشک (ترد) و نیمه نرم شناخته شده که بصورت آجدار و عمدتا آج فنری شکل می باشد.این میلگرد برای عملیات ساختمانی و خصوصا خاموت زنی مناسب بوده و انجام عملیات جوشکاری بر روی آن در صورت اجبار میسر بوده که البته توصیه می شود در صورت امکان از جوشکاری آن پرهیز شود.

۳- میلگرد سخت با آج پیچیده (A3)

این میلگرد با تنش جاری ۴۰۰۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع و تنش گسیختگی ۶۰۰۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع و تغییر شکل نسبی پلاستیکی (در زمان گسیختگی) ۱۴ درصد بعنوان میلگرد خشک (ترد) مناسب عملیات سیویل صنعتی و ساختمانی بوده که بصورت آجدار و عمدتا آج جناقی می باشد و اکیدا برای آهنگری و تغییر شکلهای فراوان با زوایای تند مناسب نبوده و همچنین به هیچ وجه عملیات جوشکاری بر روی آن مجاز نمی باشد.

۴- میلگرد سخت با آج پیچیده (A4)

دارای آج دوکی شکل می باشند. مطابق استاندارد شماره ۳۱۳۲ سازمان ملی استاندارد ایران میلگرد A4 یا میلگردهای با آج ۵۲۰ و ۵۰۰ از نوع آجدار مرکب می باشند. بدین ترتیب که آج های عرضی دوکی شکل در دو طرف آج طولی و به صورت چهار نیم مـارپیچ بـه شـکل هفت – هشت و با زاویه ۳۵درجه تا و شامل ۷۵ درجه می باشد. حداقل مقاومت کششی ۵۲۰ مگاپاسکال و شکل پذیری حداقل ۱۸% را برای این گرید از محصولات خود تضمین مینماید. استفاده از میلگرد A4 با تنش تسلیم ۵۰۰ و۵۲۰ مگاپاسکال،به ترتیب به عنوان میلگردهای آج ۵۰۰ وآج ۵۲۰ خوانده می شوند، در طراحی و ساخت همه انواع سازه های ساختمانی (سازه های غیر ساختمانی را شامل نمی شود) بتن آرمه، به جز دیوارهای برشی ویژه و قاب های خمشی ویژه، در صورت احراز شرایط زیر به تصویب رسید.
– میلگرد دارای آج های عرضی دوکی شکل در دو طرف آج طولی بوده داشته باشد.
– شکل پذیری میلگرد حداقل در حد مورد انتظار برای میلگرد A3 باشد، به طوری که میزان ازدیاد طول نسبی آن در طولی معادل ۵ برابر قطر، حداقل ۱۶% باشد.
– در تولید میلگرد، از شمش با کربن بالا استفاده نشود. روش تولید میلگرد، تکنولوژی ترمکس بوده وکربن معادل (CE) میلگرد، حداکثر ۵/۰ باشد.

خواص مکانیکی میلگرد ها (تست کرنش و کشش و خمش)

تنش تسلیم

حداکثر نیرویی است که به میلگرد وارد‌ و میلگرد دچار تغییر شکل دائمی نمی‌شود. اگر مقدار نیرو افزایش یابد، میلگرد بحالت اولیه بر نمی‌گردد و برای همیشه تغییر شکل می‌دهد. خاصیت برگشت پذیری را ‌خاصیت الاستیکه‌ و خاصیت برگشت ناپذیری را ‌خاصیت پلاستیک‌ می‌نامند. در طراحی‌ها، ملاک انتخاب میلگرد، مقدار تنش تسلیم است. به همین خاطر است که بخاطر همین خاصیت بسیار مهم، مقدار تنش تسلیم در نامگذاری میلگردها سهیم است. در میلگرد آج ۳۴۰‌،‌ حداقل تنش تسلیم این میلگرد، ۳۴۰ مگاپاسکال (MPA) است.

مقاومت کششی

مقاومت کششی، بیشترین نیروی کششی است که جسم قبل از شکست تحمل می‌کند. واحد آن، ‌پوند بر اینچ مربع‌ است. خاصیت مقاومت کششی میلگردها را می‌توان با عملیاتی همچون آلیاژکاری، سرد کاری،‌ یا عملیات حرارتی افزایش داد. عبارات متشابهی که برای مقاومت کششی بکار گرفته می‌شود شامل استحکام کششی – تاو کششی– Tensie Strength. در آزمون کشش و ازدیاد طول نسبی، میزان انعطاف پذیر بودن و یا شکننده بودن میلگرد مشخص می‌شود.

انواع کاربرد میلگرد ( آرماتور )‌ در بتن

میلگردها به شکل‌های مختلف در اعضای بتنی مسلح مورد استفاده قرار می‌گیرند که معمولاً در نقشه‌های سازه‌ای‌، بطور دقیق تریسم میشوند. کاربردهای مختلف آنها را در زیر ذکر میکنند.

انواع میلگرد در سازه بتنی

میلگرد راستا‌ 

برای افزایش مقاومت کششی بتن

میلگرد خاموت

برای جلوگیری از بیرون زدگی آرماتورهای طولی در اثر کمانش و تحمل نیروهای برشی و جلوگیری از گسترش ترک‌.

میلگرد سنجاقک

برای تقویت مقاومت برشی خاموت‌ها و اتصال کامل بین میل گردهای طولی و خاموت

میلگرد خرک 

برای قرار دادن دو شبکه‌ی متوالی افقی با فاصله‌ی معین در داخل قالب (‌در بتن ریزی‌های کف و فونداسیون‌)

میلگرد رکابی 

برای در امتداد نگه داشتن آرماتورهای طولی یا عمودی در بتن ریزی دیوارها و دال‌ها (به شکل حرف u) یا بین دو سفره آرماتور (شبکه مش‌بندی)

میلگرد ادکا 

لنگرهای منفی در تکیه‌گاه‌های تیر و برای تحمل نیروهای برشی

خدمات آزمایشگاهی

انواع میلگرد و تفاوت بین آنها

به طور کلی بتن فوق العاده مستحکم است و به همین دلیل برای خورد کردن بتن نیروی بسیار زیادی احتیاج داریم . ولی بتن از نظر قابلیت کششی نسبتا ضعیف است وبنابر این برای ترک خوردن بتن به وسیله ی خم یا پیچش نیروی خیلی کمتری نسبت به خورد شدن مستقیم بتن احتیاج داریم.

به همین دلیل از آرماتور برای افزایش قدرت کششی بتن استفاده می کنند ترک میخورد قابلیت کششی نسبتا ضعیفی دارد و نیروی کمتری برای ترک انداختن روی بتن به وسیله خم یا پیچش لازم است تا اینکه مستقیما بخواهیم خردش کنیم. برای افزایش قدرت کششی بتن از آرماتور استفاده می‌شود.

آرماتور در طول و قطرهای مختلفی موجود اند که هر کدام از این ارماتور ها نقاط قوت و ضعف خود را دارند. اما تنها ۶ نوع آن رایج وجود دارد:

  1. اروپایی ( آلیاژ کربن، منگنز ، سیلیکون و غیره)
  2. فولاد کربن (میلگرد سیاه عادی)
  3. گالوانیزه
  4. روکش اپوکسی
  5. فایبرگلاس
  6. فولاد استنلس

انواع میلگرد و تفاوت آن

  • اروپائی

کشورهای اروپائی که عمدتا کشورهای زلزله خیزی نبوده و از نظر زلزله خیزی در منطقه ی امن جغرافیایی قرار دارند، از روش حرارتی (ترمکس ) برای تولید میلگرد استفاده میکنند.از این رو آنالیز شیمیایی متناسب با روش ترمکس برای تولید میلگرد در نظر میگیرند.

  • فولاد کربن

میلگرد سیاه پر استفاده ترین میلگرد می باشد .این میلگرد دارای میزان استحکام کششی خوبی میباشد یکی از عیب های آرماتور سیاه زنگ زدن است .میلگرد سیاه بعد از زنگ زدن موجب ترک خوردگی بتن اطرافش می شود و می شکند.

  • روکش اپوکسی

میلگرد روکش اپوکسی در واقع میلگرد سیاه با روکش اپوکسی است. استحکام این آرماتور با میلگرد سیاه یکسان است ولی به دلیل استفاده از روکش اپوکسی، ۷۰ تا ۱۷۰۰ برابر نسبت به زنگ زدگی مقاوم تر است.

  • میلگرد گالوانیزه

میزان مقاومت در برابر زنگ زدگی میلگردهای گالوانیزه کمتر از روکش آپوکسی می باشد.

ولی میلگردهای گالوانیزه در برابر آسیب پذیری بسیار مقاوم ترند، از این رو نسبت به میلگرد روکش اپوکسی با ارزش تر هستند. قیمت میلگرد گالوانیزه تقریبا ۴۰ درصد از روکش اپوکسی گرانتر است

  • میلگرد فایبر گلس

فایبر گلاس گزینه ی ایده عالی برای تقویت بتن می باشد زیرا فایبر گلاس در برابر زنگ زدگی مقاوم است و زنگ نمی زند

ولی از آنجایی که فایبرگلاس یک ترکیب شبیه به فیبر کربن است، در نتیجه فایبر گلاس را هنگام استفاده نمی توان خم کرد .

از نظر قیمتی میلگرد فایبرگلاس حدود ۱۰ برابر گرانتر از اپوکسی است ولی از آنجایی

که فایبرگلاس بسیار سبک است، با توجه به میزان طول کاربردی،

قیمت تمام شده برای مقدار مشابه اپوکسی تقریبا ۲ برابر می باشد.

  • میلگرد فولاد استنلس

گرانترین گزینه برای تقویت بتن میلگرد فولاد استنلس است که قیمت آن حدود ۸ برابر

آرماتور اپوکسی است.فولاد استنلس ۱۵۰۰ برابر بیشتر نسبت به آرماتور سیاه در

برابر زنگ زدگی مقاوم است . معمولا از فولاد استنلس به جز شرایط
خیلی خاص به دلیل قیمت زیاد کمتر استفاده می شود ولی از نظر کیفیتی، بهترین آرماتور برای اکثر پروژه ها می باشد.

  • علامت گذاری میلگرد

آرماتور هارا با علائمی که نشان دهنده محل تولید آلیاژ فولادی گرید و سایز می باشد در بازار توزیع می کند. در شکل زیر این علائم نمایش داده می شود. حرف بالایی در علامت گذاری کارخانه سازنده را معرفی می‌کند و حرف بعدی نشان دهنده سایز آرماتور است.سومین علامت نوع آرماتور را مشخص می‌کند. معمولا S برای فولاد کربن و W برای آلیاژ فولاد ضعیف به کار می‌رود. در آخر نیز گرید آن نوشته شده است.

  • نگهداری صحیح میلگرد

• برای نگهداری بهتر آرماتور بهتر است هنگام دریافت بار آرماتور، آن را در پالت های چوبی با یک سطحبالا آمده غیر فلزی قرار داده شود. انبار کردن به این روش مانعاز زنگ زدگی آرماتور به وسیله آب های زیر زمینی خواهد شد.
• هنگام انبار کردن آرماتور بر روی پالت های چوبی یا یک سطح بالا آمدهغیرفلزی حتما آن ها را با یک روکش ضد آب بپوشانید.
و بر گوشه های روکش بلوکه های سنگین قرار دهید تا به خوبی از آرماتور محافظت کند. قرار دادن طولانی مدت آنها در محیط باز می‌تواند باعث زنگ زدی شود و سطح بهره وری آن را پایین بیاورد.