میلگرد چیست؟ بررسی صفر تا صد میلگرد
میلگرد چیست؟ میلگرد را باید یکی از اصلی‌ترین اجزاء سازه‌های بتنی مختلف مثل ساختمان‌ها، پل‌ها، سدها و جاده‌ها بدانیم، چراکه استحکام کششی، شکل‌پذیری، مقاومت در برابر خوردگی و آتش‌سوزی را برای این سازه‌ها فراهم می‌کند. تاریخچه میلگرد با تکامل و پیشرفت شیوه‌های مدرن ساخت‌وساز گره خورده است. اگرچه قدمت استفاده از بتن در ساخت‌وساز به هزاران سال پیش بازمیگردد و اولین مورد استفاده از آن به ۶۵۰۰ سال پیش از میلاد و به پادشاهی نبطی بازمیگردد، ولی مفهوم استفاده از فولاد برای تقویت بتن و سازه مفهومی جدیدتر است که در اواخر قرن ۱۹و اوایل قرن ۲۰ مشاهده میشود.
از آن تاریخ، استفاده از این میله‌های فولادی گسترش بیشتری پیدا کرد و صنایع و با اهداف مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرند و به مرور زمان شاهد شکل‌گیری مدل‌های مختلف آن بودیم. در این مقاله قصد سعی داریم نگاهی به این صنعت داشته باشیم و تاریخچه میلگرد، انواع میلگرد، اهمیت آن، کاربردهای مختلف این محصول، روش تولید و موارد مشابه مختلف را بررسی کنیم. بنابراین، فرقی نمی‌کند که مهندس، معمار، مصرف‌کننده یا ساختمان‌ساز باشید، اطلاعات این مقاله احتمالاً برای شما هم مفید خواهد بود.
اندازه‌گیری میزان خوردگی میلگرد در بتن
میلگرد چیست؟
بحث در مورد این میله‌های فولادی را با ارائه تعریف آنها شروع می‌کنیم که در زبان انگلیسی اصطلاحاً به آنها «میله‌های تقویت‌کننده» گفته میشود. میلگردها در واقع یک میله یا شبکه فولادی هستند که از آنها برای تقویت و حمایت سازه‌های بتنی مختلف استفاده میشود. به‌منظور افزایش قدرت و استحکام، در ساختارهای مختلفی مثل «آجدار» ساخته می‌شوند تا مقاومت بیشتری پیدا کنند.
مفاهیم واژگان مهم در صنعت میلگرد
اگر قصد تحقیق درباره میلگرد را داشته باشید، بهترین نقطه برای شروع احتمالاً بررسی و یادگیری مفاهیم و واژگان مهم در این حوزه است. آشنایی با این مفاهیم ذهن شما را برای یادگیری و بررسی سایر جنبه‌های این صنعت نیز آماده خواهد کرد.
استحکام کششی
بر اساس یک تعریف بسیار ساده، استحکام کششی قابلیت کشیده شدن یک جسم را نشان می‌دهد. وقتی در حوزه فولاد صحبت می‌کنیم، منظور ما مقاومت فولاد در برابر شکستگی تحت کشش است. بنابراین، هنگامی که یک تکه فولاد از نقطه کششی خود عبور کند، از هم جدا شده و می‌شکند.
قدرت و نقطه تسلیم
حداکثر فشاری است که یک جسم می‌تواند پیش از اینکه دچار یک تغییر شکل همیشگی و دائم شود، تحمل کند. بنابراین اگر مقداری فشار به فولاد وارد کنیم و به نقطه تسلیم نرسد، بعد از قطع کردن فشار دوباره به حالت اول خود باز می‌گردد.
گرید میلگرد
حالا که با مفاهیم استحکام کششی و نقطه تسلیم فولاد آشنا شدیم، می‌توانیم نگاهی به موضوع گرید میلگرد هم داشته باشیم. منظور از گرید در واقع همان قدرت استحکام این محصول است که در استانداردهای مختلف، با اعداد و شکل‌های مختلفی نمایش داده میشود. به‌عنوان مثال، اعداد ۴۰، ۶۰، ۷۵، ۸۰ و ۱۰۰ کاربرد بیشتری در نمایش گرید یا همان نمره دارند و بر حسب KSI (کیلو پوند بر اینچ مربع) نمایش داده میشود. برای مثال، نمره ۴۰ یعنی حداقل قدرت تسلیم این فلز برابر با ۴۰٫۰۰۰ پوند بر اینچ مربع است. البته در استاندارد روسی که در ایران هم مرسوم است، از مقادیر A1, A2, A3 و A4 استفاده میشود.برای بررسی دقیق‌تر می‌توانید به جدول اصطلاحات میلگرد مراجعه کنید.
مقاومت در برابر خوردگی
همان‌طور که از نام آن پیدا است، میزان مقاومت میلگرد در برابر اثرات زنگ‌زدگی و مواجهه با عوامل محیطی (مثل رطوبت و مواد شیمیایی) را نشان می‌دهد. بنابراین، هرچه مقدار آن بیشتر باشد، مزیت بیشتری محسوب میشود و جزو مهم‌ترین مواردی است که هنگام تحقیق در مورد میلگرد باید به آن توجه کنید.
پوشش و روکش
به منظور افزایش مقاومت و استحکام فولاد، عموماً از پوشش‌ها و روکش‌های مختلفی روی آن استفاده می‌کنند تا مقاومت در برابر خوردگی را افزایش دهد. استفاده از روکش‌های گالوانیزه یکی از همین موارد است.
سایز
سایز میلگرد مشخصاً پرکاربردترین و مهم‌ترین اصطلاح این حوزه و به‌خصوص در زمینه ارائه قیمت انواع میلگرد است. منظور از سایز، قطر این میله‌های فلزی است که عموماً بر حسب یک‌هشتم (۸/۱) اینچ مطرح می‌شوند. بنابراین، میلگرد شماره ۴ قطری برابر با ۸/۴ یا همان ۲/۱ ایچ خواهد داشت.
کاربرد میلگرد چیست؟
در بخش‌های قبل به بررسی تعاریف و مفاهیم پایه پرداختیم. اگرچه اصلی‌ترین کاربرد میلگرد به صنعت ساخت‌وساز و ساختمان بازمیگردد، ولی از آنها در صنایع و بخش‌های مختلفی استفاده میشود. بیایید برخی از آنها را مرور کنیم.
کاربرد انواع میلگرد در ساختمان سازی
کاربرد ابن مقطع فولادی در ساختمان سازی بسیار مشهود و ضروری است. از آنها برای ساخت انواع ساختمان، پل، سد، تونل و سایر سازه‌هایی که نیاز به استحکام و تاب‌آوری بالا دارند استفاده میشود. این میله‌ها می‌توانند استحکام بسیار بیشتری به بتن‌هایی ببخشند که خودشان به‌تنهایی نسبتاً ضعیف و شکننده هستند. از سوی دیگر، به مقاومت در برابر ترک‌خوردگی، خمش و نیروهای برشی مختلف هم کمک می‌کند. این قطعات فولادی را می‌توان به شکل‌ها و اندازه‌های مختلف و برای مطابقت با الزامات و نیازهای متنوع شکل داد و تولید کرد.
مهندسی عمران
دومین مورد از کاربرد میلگرد مربوط به حوزه مهندسی عمران میشود و از آنها برای تسلیح خاک، تثبیت شیب، ایجاد دیوارهای حائل، کنترل فرسایش یا سیستم‌های زهکشی استفاده میشود. مهندسان عمران از ترکیب استحکام و قدرت بالای فولاد با ژئوسنتتیک و ژئوتکستایل برای تقویت ساختارهای خاکی و تحمل وزن‌های بالا بهره می‌گیرند.
معدن و استخراج
تحقیق در مورد میلگرد و کاربرد آن مشخص می‌کند در این صنعت هم از آنها برای مصارف مختلفی مثل بولتینگ سنگ، تقویت سقف معدن، پوشش تونل‌ها و آرماتور شاتکریت استفاده می‌کنند. این کار باعث افزایش استحکام تونل‌ها و جلوگیری از ریزش آنها خواهد شد.
بخش حمل و نقل
ساخت و نگهداری زیرساخت‌های بخش حمل‌ونقل، مثل جاده‌ها، راه‌آهن، فرودگاه‌ها و بنادر هم طبعاً به استحکام بالای این مقاطع فولادی نیاز خواهند داشت. از آنها می‌توان برای تقویت روسازهای بتنی، جاده‌هایی که در معرض ترافیک‌های سنگین قرار دارند و همچنین ساخت پل‌ها استفاده کرد. برای ساخت ریل‌های راه‌آهن و تقویت بندهای آنها هم می‌توان از این مقاطع فولادی استفاده کرد.
تولیدکنندگان میلگرد را بشناسید!
یکی دیگر از موارد تاثیرگذار روی کیفیت و قیمت این کالا، کارخانه‌ی تولید کننده آن است. مواد اولیه، فناوری به کار رفته برای ساخت و استانداردهای موجود بی‌شک روی کیفیت و قیمت این محصول تاثیر خواهند داشت. از سوی دیگر، فاصله‌ی این کارخانه‌ی تولیدکننده با مصرف‌کننده نیز می‌تواند از حیث هزینه حمل‌ونقل، روی قیمت مصرف‌کننده تاثیرگذار باشد. در این بخش سعی می‌کنیم تولید کنندگان میلگرد در ایران را به‌صورت بسیار مختصر معرفی کنیم.
- مجموعه ذوب آهن اصفهان
- مجتمع فولاد خوزستان
- صنایع فولاد کرمان بردسیر
- فولاد آذربایجان میانه
- صنایع فولاد روهینا جنوب
- مجتمع فولاد خراسان
- فولاد یزد
- و…
مراحل تولید در کارخانه میلگرد چیست
انواع میلگرد و مشخصات هر نوع
در ادامه‌ی موضوع اصلی این مقاله، یعنی بررسی اینکه میلگرد چیست، به موضوع بررسی مدل‌های مختلف این محصول می‌رسیم. بسته به روش های تولید، انواع میلگرد را می‌توان از در دسته‌بندی‌های مختلفی جای داد. بر اساس ظاهر، آنها را می‌توان به دو دسته‌ی میلگرد شاخه و کلاف تقسیم کرد. از سوی دیگر، آنها را همچنین می‌توان بر اساس جنس نیز به ۶ دسته‌ی اروپایی، با فولاد پُرکربن، با پوشش اپوکسی، گالوانیزه، فولادی ضد زنگ، و با جنس فیبر تقویت‌شده پلیمری تقسیم کرد. با این حال، متداول‌ترین دسته‌بندی از این محصولات در کشور ایران بر اساس استاندارد روسی انجام شده و آنها را به ۴ نوع A1، A2، A3 و A4 تقسیم می‌کنند.
میلگرد A1
این نوع که به آن میلگرد ساده یا داکتیل هم گفته میشود، هیچ‌گونه آج یا برجستگی در سطح خود ندارد. نوع A1 عموماً در اندازه‌های ۶ الی ۲۰ میلی‌متری تولید و عرضه میشود. از سوی دیگر، کمترین میزان کربن را دارد که این منجر به انعطاف‌پذیری بالا و قابلیت شکل‌پذیری و جوش‌پذیری بالای آن میشود که آن را تبدیل به گزینه مناسبی برای آهنگری و جوشکاری می‌کند. میگلرد A1 یا همان ساده را شاید بتوان یکی از پرکاربردترین گریدهای این محصول فولادی دانست. برای شناخت بیشتر این نوع میلگرد می‌توانید مقاله‌ی «ویژگی میلگرد ساده» را در پیوان مطالعه کنید.
میلگرد A2
این قواره‌های فولادی نوع A2 همراه با آج‌هایی به حالت مارپیچ است که از ابتدا تا انتهای هر میله ادامه پیدا می‌کنند. وجود همین آج‌های دوکی شکل باعث استحکام و مقاومت بیشتر آنها نسبت به نوع A1 میشود. به همین خاطر، از آنها در دیوارهای برشی و ساخت خاموت استفاده میشود. از لحاظ استحکام کششی و نقطه تسلیم، میله‌های از نوع A2 عملکردی میانه دارند و به همین خاطر آنها را به عنوان نیمه خشک (ترد) و نیمه‌ترم می‌شناسیم. شکل‌پذیری مناسب باعث شده از آنها در ستون‌ها، تیرها و دیوارهای برشی یا آرماتورهای عرضی استفاده شود.
میلگرد A3
در نوع A3 هم ما شاهد آج در سطح میله‌ها هستیم، ولی این آج‌ها به شکل جناقی هستند. با این حال، ویژگی برجسته‌ی آنها نه در شکل عاج، بلکه در درجه سختی و استحکام بیشتری است که دارند. همین ویژگی باعث میشود شکل‌پذیری و جوش‌پذیری کمتری از نوع‌های قبلی داشته و شکننده‌تر باشند. بنابراین، استفاده از آنها در مناطق مستعد زلزله یا برای جوشکاری ممنوع است.
میلگرد A4
آخرین دسته A4 نام دارد که دارای آج‌های عرضی دوکی شکل است و بالاترین درجه سختی و کربن را دارد. استحکام بالا، داشتن مقداری انعطاف‌پذیری و قابلیت جوش‌پذیری مناسب باعث استفاده نسبتاً متداول آن در ساختمان‌سازی و پروژه‌های سنگین شده است.
نکات قبل از خرید میلگرد چیست
جدول مقایسه انواع میلگرد
| نوع میلگرد |
مشخصات |
کاربردها |
| A1 |
بدون آج یا برجستگی در سطح، انعطاف‌پذیری بالا و استحکام مناسب، طول عرضه: ۶ الی ۲۰ میلی‌متر |
آهنگری، جوشکاری، استفاده در ساختمان‌سازی و صنایع مختلف |
| A2 |
دارای آج‌های مارپیچ، استحکام و مقاومت بیشتر نسبت به A1، کمترین میزان انعطاف‌پذیری نسبت به A1، کاربرد در دیوارهای برشی و ساخت خاموت |
استفاده در ساختمان‌سازی برای بارگیری‌های سنگین |
| A3 |
دارای آج‌های جناقی، استحکام و سختی بیشتر نسبت به A2، کمترین انعطاف‌پذیری و جوش‌پذیری نسبت به A1 و A2، مناسب برای مناطق زلزله‌خیز و جوشکاری زمانی ممنوع است |
استفاده در مناطق مستعد زلزله، برای استفاده در ساختمان‌سازی در نقاطی که نیاز به استحکام بالا دارند |
| A4 |
دارای آج‌های دوکی شکل، بالاترین درجه سختی و استحکام، استحکام بالا و انعطاف‌پذیری مناسب، استفاده در ساختمان‌سازی و پروژه‌های سنگین |
استفاده در ساختمان‌سازی برای بارگیری‌های سنگین، پروژه‌های ساختمانی با نیاز به استحکام بالا |
روش‌های تولید میلگرد و مشخصات هر روش
در بخش‌های قبل با ماهیت اصلی، انواع و کاربردهای میلگرد آشنایی پیدا کردیم. برای درک بیشتر این مقاطع فولادی و شناخت آنها، بهتر است مروری کوتاه بر روش های تولید میلگرد داشته باشیم و تفاوت هر روش روی کیفیت و استقامت محصول نهایی را بررسی کنیم. از روش‌های مختلفی برای انجام این کار استفاده میشود و هرکدام هم مراحل و فرآیندهای خاص خود را دارند. با این حال، در اینجا آنها را به ۲ بخش اصلی روش‌های سنی و نوین تقسیم می‌کنیم.
روش سنتی
روش‌های سنتی شامل نورد گرم، نورد سرد و کشیدن سرد میشود. نورد یک فرآیند فلزکاری است که در آن سعی میشود با وارد کردن نیروی مکانیکی بسیار زیاد، شکل و اندازه فلز تغییر داده شود. در روش نورد گرم، ورق‌های فولادی را تا دماهای بسیار بالا داغ کرده و سپس آنها را از مجموعه‌ای از غلتک‌ها عبور می‌دهند تا شکل و سایز میله‌های مورد نظر را پیدا کنند. در روش نورد سرد، میله‌های فولادی را در دمای معمول محیط وارد غلتک‌ها می‌کنند تا قطر آن را کاهش داده و استحکام و قدرت را افزایش دهند. کشش سرد شامل کشیدن میله های فولادی از طریق قالب ها برای ایجاد میلگرد با سطح صاف و ابعاد دقیق است. مزایای روش سنتی شامل هزینه‌های پایین‌تر، فناوری ساده و در دسترس و امکان تولید در سایزها و گرید های مختلف است. ولی از سوی دیگر، معایب آن شامل مصرف بالای انرژی، آلوده‌کردن محیط زیست، انعطاف‌پذیری ناچیز و یکسان نبودن کیفیت تولید میشود.
روش مدرن
امروزه از روش‌های جدیدتری هم برای تولید این قواره‌های فولادی استفاده میشود. برای مثال می‌توان به حرارتی مکانیکی (TMT)، میکرو آلیاژ سازی و پوشش اپوکسی اشاره کرد. روش TMT شامل چندین مرحله گرمایش و سرمایش کنترل شده میله‌ها است تا از طریق خواص مکانیکی و مقاومت در برابر خوردگی آنها افزایش پیدا کند. روش میکرو آلیاژسازی هم شامل افزودن مقادیر کمی از عناصر مختلف مثل کروم، مولیبدن یا وانادیم به فولاد و افزایش استحکام و شکل‌پذیری آن میشود. روش سوم هم اضافه کردن پوشش اپوکسی به میلگرد است که به محافظت از آن در برابر خوردگی و سایش کمک می‌کند.
مراحل تولید در کارخانه میلگرد چیست
نحوه سنجش و بررسی کیفیت میلگرد قبل از خرید
با توجه به اهمیت بالای استفاده از میلگرد در سازه‌ها، تضمین و اطمینان پیدا کردن از کیفیت مطلوب و استاندارد آن اهمیت ویژه‌ای پیدا می‌کند. در همین راستا، در این بخش سعی می‌کنیم برخی از روش‌های کنترل کیفیت میلگرد را به‌اختصار مرور کنیم.
بررسی ظاهری
ساده‌ترین روش است که در آن به صورت چشمی میله‌ها را نگاه کرده تا هرگونه دفرمه بودن مانند ترک، خمیدگی، زنگ زدگی، رسوب، گودی، بریدگی یا بی نظمی را شناسایی کنید. این ایرادها می‌توانند مقاومت و استحکام میله‌ها را کاهش دهند.
بازرسی ابعاد
قطر، طول و وزن محصول را اندازه‌گیری کنید تا مطمئن شوید با مشخصات و نیازهای پروژه شما مطابقت دارد.
تست مکانیکی
در میان روش‌های بررسی کیفیت میلگرد، تست‌های مکانیکی بیشترین اهمیت و دقت را دارند. در طی این آزمایش‌ها می‌تواند موارد مختلفی مثل مقاومت کششی، نقطه تسلیم، قابلیت خم‌شدگی، جوش‌پذیری و … را با دقت بالایی ارزیابی کرد. با استفاده از این آزمایش‌ها می‌توان عملکرد این مقاطع فولادی را تحت فشار و شرایط مختلف بررسی کرد.
مطابقت با استانداردها
انجام بررسی‌های قبلی همیشه امکان‌پذیر نیست و به‌خصوص برای مصرف‌کننده نهایی دشوار خواهد بود. بنابراین، شاید بهتر باشد آنها بر اساس استانداردها اعتماد کرده و بر اساس آنها تصمیم‌گیری کنند. استانداردهای مختلفی در صنعت میلگرد وجود دارد که برخی مثل ASTM، BSI، CEN، ACI 318، GB 1499 و… جهانی هستند. در کشور ما ایران هم با کمک و بهره‌گیری از همین موارد، استاندارد INSO3132 شکل گرفته که کارخانه‌ها باید مطابق با آن عمل کنند. بنابراین، محصولاتی که این استانداردها را دارند را می‌توان قابل قبول و اطمینان در تلقی کرد.
بررسی تولید کننده
تولید کنندگان میلگرد در ایران متنوع هستند و محصولات هرکدام نیز طبعاً تفاوت‌های کیفی هرچند ناچیزی با یکدیگر دارد. بررسی کارخانه تولید کننده و خرید از منابع معتمد می‌تواند اطمینان خاطر از کیفیت را برای خریداران ایجاد کند.
جدول نکات قبل از خرید میلگرد
| نکت قبل از خرید میلگرد |
توضیحات |
| بررسی ظاهری |
بررسی هرگونه دفرمه، ترک، خمیدگی، زنگ زدگی، رسوب، گودی، بریدگی و بی نظمی در سطح میله‌ها – تأکید بر خواندن برچسب‌ها و نشانگرهای کیفیت محصول |
| بازرسی ابعاد |
اندازه‌گیری دقیق قطر، طول و وزن محصول برای اطمینان از مطابقت با نیازهای پروژه |
| تست مکانیکی |
اطمینان از انجام تست‌های مکانیکی بر روی نمونه‌های میلگرد به منظور ارزیابی مواردی مانند مقاومت کششی، نقطه تسلیم، قابلیت خم‌شدگی و جوش‌پذیری – تأکید بر استفاده از محصولاتی که تست‌های مکانیکی آنها به‌طور کامل انجام شده است |
| مطابقت با استانداردها |
اطمینان از مطابقت محصول با استانداردهای ملی و بین‌المللی مانند ASTM، BSI، CEN، ACI 318، GB 1499 و استاندارد ملی ایران (مانند INSO3132) – تأکید بر خرید محصولاتی که دارای گواهی استاندارد می‌باشند |
| بررسی تولید کننده |
بررسی کارخانه تولید کننده و اطمینان از اعتبار و قابلیت تولید کیفیت محصولات آن – توجه به تاریخچه و سابقه‌ی کارکرد کارخانه در زمینه تولید محصولات فولادی |
جمع‌بندی
در این مقاله به تحقیق درباره میلگرد پرداختیم و جنبه‌های مختلف این محصول را بررسی کردیم. در انتها، شما احتمالاً درک بهتری از ماهیت میلگرد، انواع آن، کاربردهای آن، روش‌های تولید، تولیدکنندگان فعال در ایران و البته روش‌های ارزیابی کیفی آنها پیدا کرده باشید.
میلگرد
ورق فولادی
تیرآهن و هاش
پروفیل
نبشی
ناودانی
لوله و اتصالات
صنایع مفتولی
تخته و چوب
