آشنایی با میلگرد
میلگرد در زبان انگلیسی با عبارت Rebar شناخته می شود و در حقیقت یکی از مقاطع فولادی است که در صنایع مختلف و بخصوص در صنعت ساختمان دارای کاربردهای بسیار گسترده میباشد. به عبارت دقیقتر فولادهای با سطح مقطع دایرهای شکل و نسبت طول به قطر بالا را میلگرد گویند.
عمده مصرف این کالا در صنعت ساختمان برای مصلح کردن بتن و ساختن بتن آرمه است. بتن مسلح یا بتن آرمه به بتن مسلح شده با میلگرد (آرماتور) گفته میشود. برای مسلح کردن بتن از انواع میلگردهای تقویتی، شبکههای توری تقویتی ساخته شده با میلرگردها و مفتول آرماتوربندی، صفحات فلزی یا الیاف تقویتی استفاده میگردد.
تاریخچه
در سال ۱۸۰۰ میلادی آزمایشهای جوزف لوئیس (Joseph Louis) برای اولین بار نشان داد که با اضافه کردن میلههای فولادی نازک به بتن میتوان مقاومت آن را در رویارویی با تنشهای کششی تا حد قابل توجهی افزایش داد و در نهایت سازهای ساخت که هم در برابر نیروهای کششی و هم نیروهای فشاری، دارای مقاومت بسیار بالا و چشمگیری باشد.
به مرور و با آشنایی بیشتر مهندسان با این یافته جدید در علم ساخت و ساز، استفاده از این میلههای فولادی افزایش یافت و شرکتهای ساختمانی نیز مصمم به استفاده از این محصول در ساختمانهای جدید خود شدند. اما تا این زمان هنوز روش استاندارد و مشخصی بطور نظاممند برای تولید میلگرد بوجود نیامده بود.
استاندارد
میلگردها بدون استاندارد مشترک و مشخصی تولید میشدند تا اینکه در سال ۱۸۷۸ میلادی اولین سیستم برای تولید استاندارد و نظاممند این محصولات فولادی نازک توسط مهندسی بنام تادئوس هیات (Thaddeus Hyatt) ارائه گردید.
محبوبیت این فرآیند در سال ۱۹۰۰ میلادی به تدریج افزایش یافت تا جائیکه در دهه پنجاه میلادی اکثر شرکتهای ساخت و ساز در ایالات متحده آمریکا و برخی کشرهای غربی از محصول میلگرد که به مشخصات استاندارد تولید شده بود، به منظور تقویت بتن در سازه های خود استفاده میکردند.
میلگردهای ساده با قطرهای مختلف مطابق با استاندارد بین المللی DIN1013 و استاندارد ملی ایران ۳۱۳۲ و میلگرد آجدار با قطرهای مختلف مطابق با استاندارد بین المللی DIN488 و استاندارد ملی ایران ۳۱۳۲ تولید میشوند.
انواع تسمه، نبشی، ناودنی ، چهارگوش و شش گوش در اندازه های مختلف مطابق با استاندادهای بین المللی DIN1015 ,DIN1014 ,DIN1026 ,DIN 1028 ,DIN1017 تولید میگردند.
در ایران بخش عمدهای از انواع میلگرد مصرفی توسط کارخانه ذوب آهن اصفهان و طبق استانداردهای کشور روسیه تولید میشود. این محصولات به سه نوع A1, A2, A3 دستهبندی میگردند که از نظر قیمت و نوع کاربرد با یکدیگر تفاوت دارند.
امروزه هریک انواع مقاطع فولادی دارای استانداردهای خاص خود هستند و این استانداردها از طرف کارشناسان علم شیمی، مواد و ساختمان بطور مداوم مورد بررسی مجدد و بروزرسانی قرار میگیرند.
انواع
امروزه انواع میلگرد موجود در بازار به سه دسته مختلف و کلی تقسیمبندی میگردند. این سه دسته محصول عبارتند از:
- ساده
- آجدار (عاجدار)
- آجدار پیچیده (عاجدار پیچیده)
نوع دیگری از تقسیمبندی میلگردها نیز وجود دارد که آنها را بر اساس ماهیت از لحاظ شیمیایی تقسیم مینماید. در این تقسیمبندی، میلگردها در شش دسته مختلف قرار میگیرند که عبارتند از:
- اروپایی
- فولاد کربن
- اپوکسی پوشش داده شده
- گالوانیزه
- فایبرگلاس لیمر (GFRP)
- فولاد ضد زنگ (استیل)
میلگرد اروپایی عمدتا از عنصر منگنز ساخته شده است و کار با آن نیز بسیار ساده میباشد. اما باید توجه داشت که این کالا در مناطق زلزله خیز و ساختمانهایی که نیاز به ساختاری یکپارچه با استحکام و مقاومت بالا دارند، مناسب نیست.
میلگرد فولاد کربن که بطور عامیانه از آن با نام نوار سیاه نیز یاد میشود، متداولترین و پرکاربردترین نوع این کالای فولادی ساختمان است. اما از آنجا که این نوع در برابر رطوبت مقاومت زیادی ندارد و به سرعت دچار زنگ زدگی میشود، برای مناطقی که رطوبت بالایی دارند، همچون مناقط شمالی ایران مناسب نیست.
نوع اپوکسی پوشش داده شده، در حقیقت همان میلگرد فولاد کربن است که با یک پوشش نازک اپوکسی برای محافظت در برابر رطوبت و جلوگیری از زنگزدگی پوششدهی شده است. این محصول با توجه به نوع پوشش بکار رفته در تولید آن ۷۰ تا ۱۷۰۰ برابر مقاومت بیشتری در برابر زنگ زدگی و اکسیداسیون دارد اما باید توجه داشته که ایجاد آسیب در پوشش روی میلگرد آن را مجددا در برابر زنگ زدگی بی دفاع خواهد نمود. معمولا پوشش اپوکسی به سادگی بر اثر ضربه و جابجایی از روی میلگردهای از این نوع جدا میشود.
میلگرد گالوانیزه یکی از پرکاربردترین انواع میلگردها است و تا حدود ۴۰ برابر در مقابل زنگزدگی مقاومت بیشتری نسبت به نوع فولاد کربن دارد. نکته قابل توجه در خصوص این محصول این است که پوشش نوع گالوانیزه نسبت به نوع اپوکسی با چسبندگی بسیار بالاتری بر روی میلگرد قرار میگیرد و به همین دلیل این پوشش بر خلاف پوشش اپوکسی به سادگی از روی میلگرد جدا نمیگردد. قیمت میلگرد گالوانیزه نسبت به اپوکسی به دلیل همین مقاومت پوشش بیشتر است.
نوع فایبرگلاس لیمر که به اختصار GFRP نیز خوانده میشود، محصولی است مشابه با فیبرکربن. این کالا کیفیت بسیار بالایی داشته و در برابر رطوبت و زنگزدگی بطور کامل مقاوم است اما غیر قابل انعطاف بوده و نباید خم شود. قیمت این نوع میلگرد نسبت به انواع اپوکسی و گالوانیزه بیشتر است.
میلگرد فولاد ضد زنگ یا آنچنان که در انگلیسی گفته میشود Stainless steel rebar بالاترین کیفیت و همچنین بیشترین قیمت را در بین انواع میلگردها دارد و بهترین تقویت کننده بتن در اکثر پروژههای ساختمانی به حساب میآید. Stainless steel حدود ۱۵۰۰ برابر مقاومت بیشتری نسبت به میلگرد سیاه دارد. به علاوه در کار به راحتی خم گردیده و انعطاف پذیری بالایی از خود نشان میدهد.
از میان این دو روش تقسیمبندی، نوع اول که بر اساس عاج میلگرد است، بیشتر مورد کاربرد مصرفکنندگان این محصول است.
آج میلگردها
آج میلگرد یکی از مشخصات فنی بسیار مهم در تعیین کیفیت و کاربرد انواع میلگرد میباشد.
همانطور که در بخش استاندارد اشاره کردیم، میلگردهای تولید شده در ایران بر اساس استانداردهای روسی به سه نوع A1, A2, A3 دستهبندی میگردند که در ادامه به بررسی هریک خواهیم پرداخت.
- A1: اولین گروه، میلگردهای A1 میباشند که اسم آئین نامه آن F240 یا رده مقاومتی ۲۴۰ است که به میلگردهای A1 یا ساده معروفند و هیچ گونه شکل آج بر روی آن ها وجود ندارد. این محصول از لحاظ مقاومت در رسته میلگردهای نرم تقسیمبندی میشود. تنش جاری این محصول ۲۳۰۰ کیلوگرم بر سانتیمترمربع و تنش گسیختگی آن ۳۸۰۰ کیلوگرم بر سانتیمترمربع خواهد بود. همچنین تغییر شکل پلاستیکی آن نیز ۲۵ درصد ذکر شده است. این محصول برای انجام عملیات جوشکاری و آهنگری بسیار مناسب بوده و به عنوان یک میلگرد داکتیل شناخته میشود.
- A2: رده بعدی میلگردهای A2 هستند که به شکل آجدار بوده و از لحاظ طبقه بندی در رده S340 دستهبندی خواهد گردید و از نوع میلگردهای نیمه سخت میباشد. یک محور در امتداد طولی آن موجود بوده و یک سری دورپیچ به صورت مارپیچ نسبت به این محور طولی قرار دارد. این محصولات از لحاظ مقاومتی نسبت به میلگردهای رده A1 دارای مقاومت بیشتر و بالاتر میباشد. از لحاظ کاربرد در صنعت ساختمان نیز بیشتر در میلگردهایی که عملکرد برشی دارند مانند خاموتها و کمرکش دیوارهای برشی قابل استفاده است. تنش جاری این محصول ۳۰۰۰ کیلوگرم بر سانتیمترمربع و تنش گسیختگی آن ۵۰۰۰ کیلوگرم بر سانتیمترمربع خواهد بود. همچنین تغییر شکل پلاستیکی این محصول در محدوده ۱۹ درصد تعیین شده است. جوشکاری بر روی این محصول در صورت اجبار ممکن میباشد ولی توصیه گردیده تا حد امکان از جوشکاری روی آن پرهیز شود.
- A3: رده بعدی A3 خواهد بود و میلگردهای این رده از نوع آجدار با شکل آجدار مارپیچ هستند و از لحاظ سختی در رده نیمه سخت قرار دارند. شکل آج ها در این میلگردها نسبت به محور طولی به صورت جناقی (هشتی شکل) است و از لحاظ مقاومت نیز نسبت به میلگردهای A1 و A2 مقاومت بسیار بالاتری دارند اما قیمت آن نیز از دو نوع دیگر بیشتر خواهد بود. تنش جاری این محصول حدود ۴۰۰۰ کیلوگرم بر سانتیمترمربع و تنش گسیختگی آن حدود ۶۰۰۰ کیلوگرم بر سانتیمترمربع میباشد. همچنین تنش نسبی پلاستیکی نیز ۱۴ درصد بوده و به عنوان میلگرد خشک شناخته میشود. عملیات جوشکاری به هیچ وجه بر روی این نوع محصول مجاز نیست. از این محصول بعنوان میلگردهای طولی تیرها و ستون ها در صنعت ساختمان میتوان بهره گرفت.
ضخامت میلگرد
میلگردها در ضخامتهای مختلف تهیه و تولید میگردند. منظور از ضخامت، قطر سطح مقطع میلگرد است. بعنوان مثال میلگردهای تولیدی در کارخانه ذوب آهن اصفهان دارای ضخامتهای متنوعی بین ۵٫۵ میلیمتر الی ۳۲ میلیمتر هستند. البته میلگردهای خاص با ضخامت بیشتر یا کمتر برای مصارف صنعتی و ساختمانی ویژه قابل تولید در کارخانجات نورد هستند.
تولیدکنندگان در ایران
امروزه یکی از اصلیترین و استراتژیکترین کالاهای تولید شده در هر کشور، مقاطع مختلف فولادی و بخصوص میلگرد میباشد و هر کشور تلاش میکند با جذب سرمایه بیشتر در این بخش، قابلیت تولید این محصول را افزایش داده و علاوه بر تامین نیازهای داخلی، به صادرکننده این محصولات تبدیل شود.
در ایران نیز کارخانه ذوب آهن اصفهان اولین تولیدکننده این محصول بوده و امروزه نیز بیشترین حجم عرضه انواع میلگرد به بازار توسط این کارخانه انجام میگیرد. اما صنایع مختلف فولاد نیز در اقصی نقاط کشور مشغول تولید این محصول هستند.
نام برخی از تولیدکنندگان میلگرد در لیست زیر آمده است:
- ذوب آهن اصفهان
- گروه ملی صنعتی فولاد ایران
- گروه صنعتی نورد نوشهر
- کارخانجات ذوب آهن و نورد البرز
- فولاد کویر کاشان
- فولاد خراسان
- فولاد روهینا جنوب دزفول
- فولاد هیربد زرندیه
- فولاد البرز ایرانیان فایکو
- نورد آریان فولاد
- فولاد البرز غرب
- فولاد ظفر بناب
- فولاد شاهین بناب
قیمت میلگرد
در تعیین قیمت میلگرد موراد زیادی همچون میزان تقاضا برای محصول، میزان تولید در کشور، میزان واردات محصولات فولادی به کشور، قیمت جهانی آهن و فولاد، نرخ ارز و … نقش دارند. همین موارد متعدد باعث میگردد که این کالا قیمت ثابت و مشخصی در بازار نداشته باشد و به عبارت دیگر نرخ میلگرد بصورت روزانه در کشور اعلام گردد.
