معرفی کامل انواع میلگرد‌های ساختمانی و موارد استفاده آن‌ها

مقدمه

میل‌گرد یکی از محصولات فولادی پرکاربرد در صنایع مختلف، به‌ویژه صنعت ساختمان‌سازی است به‌طوری‌که می‌توان گفت میل‌گرد پرکاربردترین مقطع در ساختمان‌سازی است. میل‌گرد در حالت کلی به دودسته ساده و  آج‌دار تقسیم‌بندی می‌شوند و می‌توان آن را به دو صورت شاخه و کلاف در بازار تهیه کرد. علاوه بر تقسیم میل‌گرد به دودسته ساده و آج‌دار، انواع میل‌گرد را می‌توان از جنبه‌های گونان دسته‌بندی کرد؛ مانند استاندارد تولید، شکل ظاهری، جنس و …

در این مقاله از دانشنامه آهن ملل ابتدا انواع استانداردهای تولید میل‌گرد را بیان می‌کنیم و سپس انواع میل‌گرد را از تمامی جنبه‌ها بررسی و اطلاعات مهم در این زمینه را بیان می‌کنیم. تلاش ما این است تا در یک مقاله جامع و کامل تمامی اطلاعات مربوط به میل‌گرد را در اختیارتان قرار دهیم تا نیازی به نیازی به جستجوی بیشتر در سایت و صفحات دیگر حس نکنید.

1. میل‌گرد چیست؟

میل‌گرد در انگلیسی Rebar نامیده می‌شود. Rebar شکل اختصاری عبارت reinforcing bars به معنی «میله‌های تقویت‌کننده» است. تعریف میل‌گرد را می‌توان به این صورت بیان کرد:

میل‌گرد نوعی پروفیل طویل و توپر است که برای بهبود مقاومت کششی بتن استفاده می‌شود، زیرا بتن ماده‌ای بسیار مستحکم و مقاوم در برابر تنش‌های فشاری است، اما در برابر تنش کششی بسیار ضعیف عمل می‌کند. به همین دلیل و باهدف جبران ضعف مقاومت کششی بتن از انواع میل‌گرد آج‌دار درون بتون استفاده می‌کنند.

میل‌گردها از اصلی‌ترین و پرفروش‌ترین مقاطع فولادی در صنعت ساختمان‌سازی است و انواع مختلفی دارد. معمولاً نوع فولادی میل‌گرد در صنعت ساخت‌وساز استفاده می‌شود، زیرا ازدیاد طول فولاد در اثر دماهای بالا (ضریب انبساط حرارتی) تقریباً برابر با بتن است. به طور کل استفاده از میل‌گرد در سازه‌های بتنی منجر به ساخت سازه‌ای با قابلیت باربری بالاتر، شکل‌پذیری بیشتر و عمر طولانی‌تر می‌گردد.

2. تفاوت میل‌گرد و آرماتور چیست؟

معمولاً میل‌گرد و آرماتور با یکدیگر اشتباه گرفته می‌شوند. برای دانستن تفاوت آرماتور با میل‌گرد ابتدا باید با تعریف آرماتور آشنا شویم. آرماتورها همان میل‌گردهای تغییر شکل یافته‌ای هستند که آماده قرارگیری در بتن هستند. به عبارتی دیگر، زمانی که میل‌گرد تغییر شکل داده شود و آماده بتن‌ریزی باشد، به آن آرماتور می‌گویند.

در نتیجه می‌توان گفت آرماتور همان میل‌گرد است با این تفاوت که قبل از قرارگیری در بتن بر روی آن عملیات هایی مانند خم‌کاری، برش‌کاری یا جوش‌دادن به دیگر میل‌گردها، انجام می‌گیرد.

3. پیشینه استفاده از میل‌گرد در سازه‌ها

بتن هزاران سال است که برای طیف گسترده‌ای از پروژه‌های ساختمانی استفاده می‌شود. به‌عنوان‌مثال، در روم باستان از بتن بسیار استفاده می‌کردند. بااین‌حال، ساخت بتن‌آرمه یا بتن تسلیح شده با میل‌گرد نسبتاً جدید است و کمتر از ۲۰۰ سال است که قدمت دارد.

مورخان در مورد نام اولین کسی که از بتن‌آرمه در پروژه ساختمانی استفاده کرد اختلاف‌نظر دارند. برخی این مسئله را به صنعتگری به نام فرانسوا کونیه (Francois Coignet)، انتصاب می‌دهند که اولین خانه‌ای را با بتن مسلح ساخته است. برخی دیگر بر این باورند که یک باغبان به نام جوزف مونیر (Joseph Monier) اولین کسی بود که از بتن مسلح در پروژه‌های محوطه‌سازی استفاده کرد و در نهایت عده‌ای دیگر این توسعه را به جوزف لوئیس لامبوت (Joseph Louis Lambot) نسبت می‌دهند. بااین‌حال، اجماع تمام مورخان بر این گزینه است که این تکنیک در حدود سال ۱۸۵۰ در فرانسه توسعه یافت و مونیر برای تکنیک خود در سال ۱۸۶۷ حق امتیاز (ثبت اختراع) دریافت کرد.

در ادامه استفاده از بتن‌آرمه به‌سرعت به روش برای ساختمان‌سازی در اروپا تبدیل گردید و پس از آن در آمریکا توسعه یافت. در سال ۱۸۷۸، شخصی به نام تادئوس هایت اولین نفری بود که ثبت اختراع این سیستم را در ایالات متحده دریافت کرد. پس از آن یک پالایشگاه متعلق به شرکت The Pacific Coast Borax اولین پروژه ساختمانی آمریکا با سیستم بتن‌آرمه را اجرا کرد. در نهایت در ربع اول قرن بیستم، ساخت‌وساز با سیستم بتن‌آرمه به انتخاب اصلی برای پروژه‌های جدید تبدیل شده بود.

از جمله مزایای استفاده از بتن‌آرمه، امکان ساخت ساختمان با تعداد طبقات بالا است. ساختمان‌های ساخته شده با استفاده از چوب در تعداد طبقات محدودیت داشتند. ساخت‌وساز با سنگ نیز با اینکه امکان ساخت طبقات بیشتر را می‌داد، اما روشی مقرون‌به‌صرفه نبود. در حال حاضر بیش از یک قرن است که ساخت  پل‌ها، بزرگراه‌ها، میادین ورزشی، مدارس، سدها، فرودگاه‌ها و بسیاری از پروژه‌های دیگر به استحکام و دوام بتن مسلح متکی هستند.

4. استانداردهای بین‌المللی میل‌گرد

مشخصات میل‌گردها بر اساس استاندارد ملی کشورهای مختلف متفاوت است. در جدول زیر استانداردهای بین‌المللی و استانداردهای ملی برای تولید میل‌گردهای فولادی را مشاهده می‌کنید.

در بین استانداردهای فوق استانداردهای آمریکایی (ASTM)، روسی (GOST)، استاندارد آلمانی (DIN)، استاندارد بریتانیایی (BS)، JIS (استاندارد ژاپنی) و استاندارد هندی (IS) معروف‌تر بوده و بیشتر مورداستفاده قرار می‌گیرند. در ایران نیز استاندارد GOST 5781  کشور روسیه پراستفاده‌ترین استاندارد ساخت این مقطع فولادی است که طبق آن محصولات در ۴ گرید A1، A2، A3 و A4 طبقه‌بندی می‌شوند.

5. استانداردهای میل‌گرد در ایران

استاندارد ملی ایران برای تولید میل‌گردهای فولادی، استاندارد INSO3132 است که تحت عنوان «میل‌گردهای فولادی گرم نوردیده برای تسلیح بتن – ویژگی‌ها و روش‌های آزمون» در سال ۱۳۶۹ تهیه و  در سال ۱۳۸۱ نسخه جدید آن تجدیدنظر و ارائه شد. هدف از تدوین این استاندارد، تعیین ویژگی‌ها و روش‌های آزمون میل‌گردهای فولادی گرم نوردیده ساده و آج‌دار برای تسلیح بتن است. کارخانه ذوب‌آهن به‌عنوان یکی از بزرگ‌ترین تولیدکنندگان میل‌گرد در ایران برای تولید محصولات خود، از این استاندارد استفاده می‌کند.

گروه	استاندارد ۳۱۳۲	مقاومت کششی (MPa)	مقاومت تسلیم (MPa)	شکل ظاهری	رده سختی
A1	(S240)	۳۶۰	۲۴۰	میل‌گرد ساده	نرم
A2	(S340)	۵۰۰	۳۰۰	میل‌گرد آج‌دار مارپیچ	نیمه‌سخت
A3	(S400)	۶۰۰	۴۰۰	میل‌گرد آج‌دار جناغی	نیمه‌سخت
A4	(S500)	۶۵۰	۵۰۰	میل‌گرد آج‌دار مرکب	سخت

منابعی که برای تهیه استاندارد ملی ایران شماره ۳۱۳۲ مورداستفاده قرار گرفته است چکیده‌ای از استانداردهای جهانی DIN،  ISO، GOST، JIS ،BS و ASTM است که در ادامه به معرفی و ارائه توضیح مختصری دررابطه‌با هر کدام از آن‌ها می‌پردازیم:

• استاندارد  DIN : حروف DIN مخفف “Deutsches Institut für Normung” به معنای “مؤسسه آلمانی استانداردسازی” است. استاندارد DIN استانداردی است که در مؤسسه استانداردسازی آلمان (DIN) در برلین تهیه شده است و استانداردهای یکپارچه‌ای مانند کیفیت، حداقل عملکرد، ویژگی‌ها، ابعاد و غیره را برای محصولات و فرایندها تعیین می‌کند. استانداردهای آلمانی استفاده شده در استاندارد ملی ایران شماره ۳۱۳۲، شامل DIN 488-1:2009، DIN 488-2:2009 و DIN 488-3:2009 است.
• استاندارد ISO: عبارت ISO مخفف  the International Organization for Standardization و به معنی سازمان بین‌المللی استاندارد ایزو است. کار تهیه استانداردهای بین‌المللی معمولاً از طریق کمیته‌های فنی ISO انجام می‌شود. بااین‌حال نفوذ استاندارد ISO در مورد میل‌گرد کم است و استانداردهای ملی در این زمینه کاربرد بیشتری دارند. استانداردهای ISO 6935 -1:2007 و ISO 6935 -2:2007 از مراجع استفاده شده در استاندارد ملی ایران ۳۱۳۲ هستند.
• استاندارد GOST: عبارت GOST مخفف GOvernment STandard Russia به معنی استاندارد دولتی روسیه است و معرف گروهی از استانداردهای توسعه‌یافته در اتحاد جماهیر شوروی است. استاندارد شماره GOST 5781-82:1993 در استاندارد ملی ایران به کار گرفته شده است.
• استاندارد JIS: استانداردهای صنعتی ژاپن Japanese Industrial Standards (JIS) استانداردهای مورداستفاده برای فعالیت‌های صنعتی در ژاپن است. فرایند استانداردسازی توسط کمیته استانداردهای صنعتی ژاپن هماهنگ می‌شود و از طریق انجمن استاندارد ژاپن منتشر می‌گردد. استاندارد JIS G 3112:2010 ژاپن یکی دیگر از مراجع استاندارد ملی ایران شماره ۳۱۳۲ در زمینه مشخصات میل‌گرد است.
• استاندارد BS: مؤسسه استاندارد بریتانیا یا British Standards مرجع استانداردگذاری در انگلیس است. این مؤسسه برای گستره وسیعی از کالاها و خدمات استاندارد تعیین می‌کند. در استاندارد ملی ایران از استاندارد BS 4449:2005+A2:2009 به‌عنوان یکی از مراجع مشخصات میل‌گرد استفاده شده است.
• استاندارد ASTM: ASTM یکی از بزرگ‌ترین سازمان‌های بین‌المللی توسعه‌دهنده استاندارد است. استانداردهای گسترده این سازمان، بر اساس اجماع به تصویب می‌رسد. این سازمان دارای ۳۰٬۰۰۰ عضو از ۱۲۰ کشور جهان است.  از ASTM A 615/A 615M در استاندارد ملی ایران شماره ۳۱۳۲ بهره گرفته شده است.

6. انواع میل‌گرد بر اساس شکل ظاهری

باتوجه‌به استاندارد ملی ایران شماره ۴-۱۷۹۷ میله‌های فولادی از نظر شکل ظاهری به‌صورت زیر تقسیم‌بندی می‌شود:

• میل‌گردها (میله با سطح مقطع دایره)
• میله‌های چهارگوش مربع‌شکل (میل‌گرد چهارپهلو)
• میله‌های شش‌گوش (میل‌گرد شش پر)
• میله‌های هشت‌گوش
• تسمه‌های فولادی (میل‌گرد صاف)

تمامی این میل‌گردها به‌صورت شاخه‌ای تولید و عرضه می‌شوند.

میله‌های گرد یا همان میل‌گردها موضوع اصلی این مقاله هستند که در ادامه آن‌ها را از نظر انواع و دیگر مشخصات بیشتر بررسی می‌کنیم. در بین دیگر میله‌های چهارگوش، شش‌گوش، هشت‌گوش و میل‌گرد تسمه نیز، میل‌گرد چهارگوش یا چهارپهلو کاربرد و محبوبیت بیشتری دارد.

1.6. میل‌گرد چهارپهلو

در میل‌گرد چهارپهلو سطح مقطع میل‌گرد به‌جای دایره، به‌صورت چهارگوش (مربع) ساخته می‌شود. مزایای چهارگوش بودن میل‌گرد پایداری بالا در برابر لغزش و قابلیت استفاده در طرح‌های پیچیده است. میل‌گرد چهارپهلو در قطرهای ۸ تا ۱۲۰ میلی‌متر و طول ۳ تا ۱۲ متر قابل‌تولید است.

چهارپهلو تقریباً در اکثر صنایع و به‌عنوان محصول میانی برای تولید تکیه‌گاه، محور، اتصالات، پایه، ریل، میله دستگیره و … استفاده می‌شود

2.6. شکل ظاهری انواع میل‌گرد با سطح مقطع دایره

طبق استاندارد ملی ایران شماره ۳۱۳۲، میل‌گردهای گرم نوردیده برای تسلیح بتن، به دودسته میل‌گرد ساده و میل‌گرد آج‌دار از نظر ظاهری تقسیم می‌شوند. طبقه‌بندی میل‌گردهای ساده و آج‌دار در  ۴  گرید و به‌صورت زیر  انجام می‌شود:

1. میل‌گرد ساده یا میل‌گرد A1
2. میل‌گرد آج‌دار مارپیچ یا میل‌گرد A2
3. میل‌گرد آج‌دار جناغی یا میل‌گرد A3
4. میل‌گرد آج‌دار مرکب یا میل‌گرد A4

1.2.6. میل‌گرد نوع A1

میل‌گرد A1 یا میل‌گرد ساده به میل‌گردی گفته می‌شود که در تمام سطح آن هیچ‌گونه آج یا برجستگی وجود ندارد. میل‌گردهای ساده معمولاً در سایز ۶ تا ۲۰ میلی‌متر تولید و عرضه می‌شوند و در استاندارد ملی ایران شماره ۳۱۳۲ با علامت مشخصه س۲۴۰  نشان داده می‌شوند. این نوع میل‌گرد در ترکیب شیمایی خود  کمترین میزان کربن را دارد که منجر به انعطاف بالا و قابلیت شکل‌پذیری و جوش‌پذیری مناسب آن می‌شود

2.2.6. میل‌گرد نوع A2

میل‌گردهای A2 از نوع میل‌گردهای آج‌دار هستند. آج این نوع میل‌گرد از نوع مارپیچ (یکنواخت یا دوکی) است که از ابتدا تا انتهای میل‌گرد، ادامه پیدا می‌کند و در هیچ کجا قطع نمی‌شود.  میل‌گرد A2 نسبت به میل‌گردهای ساده از مقاومت بالاتری برخور است. اما درعین‌حال در بین دیگر میل‌گردهای آج‌دار سختی کمتری دارد و به همین دلیل به میل‌گرد نیمه‌سخت نیز معروف است. از میل‌گرد A2 بیشتر در دیوارهای برشی و در ساخت خاموت استفاده می‌گردد.

این نوع میل‌گرد در استاندارد شماره ۳۱۳۲ با دو علامت مشخصه «آج ۳۴۰» و «آج ۳۵۰» شناخته می‌شوند.

3.2.6. میل‌گرد نوع A3

میل‌گرد A3 نیز یک نوع میل‌گرد آج‌دار است، اما آج آن جناقی شکل است. تفاوت میل‌گرد A2 و A3  در مشخصات مکانیکی مانند میزان مقاومت میل‌گرد و قابلیت شکل‌پذیری و جوش‌پذیری آنهاست. به این صورت که میل‌گرد A3 به دلیل درصد کربن بیشتر در ترکیب شیمیایی خود مقاومت بالاتری نسبت به میل‌گرد A2  دارد، ولی قابلیت شکل‌پذیری و جوش‌پذیری آن نیز کمتر است.

میل‌گرد A3 با علامت مشخصه «آج ۴۰۰» و «آج ۴۲۰»  در استاندارد ملی ایران مشخص است.

4.2.6. میل‌گرد نوع A4

میل‌گرد A4 که در استاندارد ۳۱۳۲ با علامت مشخصه آج ۵۰۰ و آج ۵۲۰ شناخته می‌شود در آخرین رده سختی قرار دارد و از فولاد با درجه کربن بالا ساخته می‌شود. شکل آج‌های این میل‌گرد کاملاً متفاوت از میل‌گردهای آج‌دار A2 و A3 است و دارای آج‌های عرضی دوکی‌شکل است. میل‌گرد A4 به دلیل پیشرفت در تکنولوژی ساخت خود، علاوه بر استحکام بالا، دارای انعطاف و قابلیت جوش‌پذیری مناسبی است و عمده تفاوت میل‌گرد a3 و a4 نیز به همین مورد مربوط است.

7. انواع میل‌گرد از نظر حالت و جنس

میل‌گرد یکی از اصلی‌ترین و پرفروش‌ترین مقاطع فولادی در صنعت ساختمان‌سازی است به‌طوری‌که بدون این مقطع فلزی، پیشبرد ساخت‌وساز به شکل امروزی تقریباً غیرممکن است. استاندارد میل‌گرد بدون شک یکی از عوامل تأثیرگذار در خواص مکانیکی میل‌گرد است و همین امر باعث می‌شود تا کاربرد آن در قسمت‌های مختلف سازه متفاوت باشد. علاوه بر استاندارد تولید، میل‌گردها از جنبه‌های دیگر نیز قابل‌دسته‌بندی هستند؛ مانند شکل ظاهری و جنس میل‌گرد که در ادامه به بررسی این دسته‌بندی می‌پردازیم.

1.7. انواع میل‌گرد از نظر حالت

انواع میل‌گردها از نظر حالت و ظاهر به دودسته زیر تقسیم می‌شوند:

• میل‌گرد شاخه: میل‌گردهای ساده و آج‌دار که به‌صورت شاخه‌های ۱۲ متری تولید می‌شوند به آن‌ها میل‌گرد شاخه گفته می‌شود.
• میل‌گرد کلاف: میل‌گردهای کلاف حالتی از انواع میل‌گردهای ساده و آج‌دار هستند. میل‌گردهای کلاف ساده بسته به سفارش مشتریان از سایز ۵.۵ تا ۱۰  و کلاف‌های آج‌دار نیز با میل‌گردهای A2 و A3 ساخته می‌شوند. میل‌گردهای کلاف را به‌منظور افزایش استحکام سازه‌های بتنی، استحکام دیوارها و ستون‌های آجری، استحکام بلوک‌ها و استحکام اتصالات گازی استفاده می‌کنند.

2.7. انواع میل‌گرد از نظر جنس

باتوجه‌به نوع مواد مورداستفاده در تولید میل‌گرد، انواع مختلفی از میل‌گردها وجود دارد. در صنعت ساخت‌وساز و در سازه‌های بتن‌آرمه معمولاً از میل‌گرد فولاد کربنی استفاده می‌شود، اما این نوع میل‌گرد ممکن است در محیط‌هایی با رطوبت بالا کارایی موردنظر را نداشته باشند. در این شرایط میل‌گرد با روکش اپوکسی ممکن است در محیط‌های مرطوب بهتر عمل کند و بدون خوردگی استحکام و دوام بتن را حفظ کند. به همین دلیل باید باتوجه‌به محیط پروژه و حجم آن نوع میل‌گرد را انتخاب نمود. می‌توانید باتوجه‌به نیازتان از ۷ نوع میل‌گرد که در زیر معرفی شده در پروژه‌های عمرانی خود استفاده کنید.

1.2.7. میل‌گرد اروپایی

میل‌گرد اروپایی از منگنز ساخته می‌شود و به همین دلیل به‌راحتی خم می‌گردد.

اگر چه از این میل‌گرد در کشورهای زیادی استفاده می‌شود، اما به دلیل انعطاف بالا استفاده از آن در مناطق زلزله‌خیز یا دارای شرایط آب‌وهوایی خاص مانند طوفان و گردباد و همچنین برای پروژه‌هایی که نیاز به ساختاری یکپارچه دارند، توصیه نمی‌شود، بااین‌حال قیمت آن مقرون‌به‌صرفه است.

2.2.7. میل‌گرد فولاد کربنی

متداول‌ترین نوع میل‌گرد در مقیاس پروژه، میل‌گرد فولاد کربن یا میل‌گرد سیاه است. باتوجه‌به اینکه این نوع میل‌گرد در برابر رطوبت مقاومت زیادی ندارد، میزان زنگ‌زدگی در آن بالا خواهد بود و استفاده از آن در مناطقی که رطوبت بالایی دارند، مناسب نیست.

بااین‌حال به دلیل قدرت و کشش بالای میل‌گرد سیاه، آن را به یکی از بهترین انتخاب‌ها تبدیل می‌کند.

3.2.7. میل‌گرد با پوشش اپوکسی

این میل‌گرد در واقع همان میل‌گرد سیاه است که آن را با روکش اپوکسی پوشش داده‌اند. با این روش، میل‌گرد در برابر زنگ‌زدگی مقاومت بیشتری پیدا می‌کند. اگر چه پوشش اپوکسی به‌کاررفته در این میل‌گرد فوق‌العاده ظریف است، اما این محصول در حدود ۷۰ تا ۱۷۰۰ برابر مقاوم‌تر از فولاد کربن در مقابل زنگ‌زدگی است.

با وجود تفاوت در خوردگی، اما استحکام کششی میل‌گرد اپوکسی و میل‌گرد سیاه مشابه یکدیگر است. همچنین قیمت میل‌گرد سیاه پایین‌تر از میل‌گرد اپوکسی است.

4.2.7. میل‌گرد گالوانیزه

میل‌گرد گالوانیزه، میل‌گرد فولادی معمولی است که سطح آن با یک‌لایه محافظ از فلز روی (Zn) پوشیده شده است. پوشش روی، معمولاً با فرایند گالوانیزه گرم ایجاد می‌شود. میل‌گرد گالوانیزه نسبت به میل‌گرد سیاه، مقاومت بسیار بیشتری در برابر خوردگی دارد. همچنین آسیب رساندن به پوشش میل‌گرد گالوانیزه دشوارتر از میل‌گرد اپوکسی است. به همین دلیل قیمت میل‌گرد گالوانیزه نیز بالاتر از میل‌گرد آپوکسی است.

5.2.7. میل‌گرد کامپوزیتی (پلیمر تقویت شده با الیاف شیشه (GFRP))

به میل‌گرد کامپوزیتی، میل‌گرد FRP (میله‌های کامپوزیتی پلیمری تقویت شده با الیاف) نیز می‌گویند. ازآنجایی‌که این نوع میل‌گرد از فیبر تشکیل شده است، خمش در آن مجاز نیست.  مهم‌ترین ویژگی این نوع میل‌گردها مقاومت و استحکام بالا و همچنین سبک بودن آنهاست. همچنین این نوع میل‌گرد در برابر خوردگی بسیار مقاوم است و در مقایسه با میل‌گردهای دیگر گران‌تر است. FRPها معمولاً در صنایع هوافضا، خودروسازی، سازه‌های دریایی و ساخت‌وساز استفاده می‌شوند.

6.2.7. میل‌گرد فولادی ضدزنگ

فولاد ضدزنگ، نوعی آلیاژ آهن با مقدار حداقل ۱۰.۵ درصد کروم است که باعث مقاومت فلز در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی می‌گردد. یکی از انواع میل‌گردهای فولادی ضدزنگ، می‌توان به میل‌گرد استنلس‌استیل یا میل‌گرد استیل اشاره کرد. این نوع میل‌گرد ۱۵۰۰ برابر مقاوم‌تر از میل‌گرد سیاه در برابر خوردگی است. یکی دیگر از مزایای مهم این نوع میل‌گرد، مقاومت فوق‌العاده آن نسبت به عملیات حرارتی است. ازاین‌رو میل‌گرد ضدزنگ بسیار گران‌تر از میل‌گردهای دیگر است.

8. انواع میل‌گرد موجود در بازار

همان‌طور که گفتیم میل‌گردها تنوع بالایی دارند و از جنبه‌های گوناگون قابل‌دسته‌بندی هستند. علاوه بر دسته‌بندی که تا کنون به آن اشاره کردیم، می‌توان میل‌گردها را از نظر میزان کاربرد در بازار و میزان استفاده در مقیاس پروژه نیز دسته‌بندی کرد. در ادامه میل‌گردهایی که در صنعت ساخت‌وساز مورداستفاده قرار می‌گیرد را بررسی می‌کنیم.

1.8. انواع میل‌گرد از نظر کاربرد در سازه

در تمام پروژه‌های ساختمانی لازم است از انواع مختلف میل‌گرد باتوجه‌به شکل خم، حالت میل‌گرد، نوع آلیاژ استفاده شده در آن و …. استفاده شود. به‌طورکلی انواع میل‌گرد استفاده شده در سازه را به‌صورت زیر می‌توان دسته‌بندی کرد.

1.1.8. میل‌گرد تقویتی

از میل‌گردهای تقویتی برای بخش‌هایی که از ساختمان دوام کافی نداشته باشند و یا پیش‌بینی شود تحت نیروهای کششی و فشاری آسیب ببینند استفاده می‌شود. بیشترین مورداستفاده از آن‌ها در سقف‌های تیرچه‌بلوک، فونداسیون و دیوار برشی است. این نوع میل‌گرد با شمش فولادی نورد گرم تولید می‌شود و قابلیت خم‌شدن تا ۱۸۰ درجه را نیز دارد.

2.1.8. میل‌گرد نرمال

میل‌گرد نرمال معمولاً در سایزهای ۳ تا ۱۱ متر تولید می‌شود. میل‌گردهای نرمال با استفاده از میل‌گردهای نوع A2 و A3 تولید می‌شوند و به هر دو صورت شاخه و کلاف برای مصارف خاصی استفاده می‌گردند. میل‌گرد نرمال برای ساخت تیرچه، خرپا، تیرچه لوک، میل‌گرد نرمال مناسب‌ترین گزینه خواهد بود، زیرا در این صنایع به میل‌گردهای کوتاه‌تر از سایز استاندارد نیاز است

3.1.8. میل‌گرد بستر

میل‌گردهای بستر شامل دو میل‌گرد موازی به طول ۳ متر هستند که فاصله عرضی میان آن‌ها، بین ۵/۵، ۱۱ و ۱۵ سانتی‌متر متغیر خواهد بود. همچنین یک مفتول به‌صورت عمودی یا زیگزاگ به دو میل‌گرد موازی جوش داده می‌شود. از میل‌گردهای بستر برای افزایش مقاومت در برابر تنش‌های خمشی و برشی استفاده می‌شود. علاوه بر این، آرماتور بستر بر باربری عمودی و مایل ستون‌های ساختمان تأثیر خوبی دارد. از دیگر مزیت‌های آن می‌توان به عدم نیاز به دوغاب بندی و  استحکام در برابر زلزله اشاره کرد.

4.1.8. میل‌گرد HSD

میل‌گردهای HSD نوعی  میل‌گرد آج‌دار با استحکام و مقاومت بالا هستند. استفاده از این نوع میل‌گرد به دلیل مقاومت بالای آن در برابر تنش‌های کششی و فشاری،  نیاز به میل‌گردهای تقویتی را کاهش می‌دهند و در نتیجه نیاز به آرماتورها در سازه کاهش پیدا می‌کند. از دیگر مزایای میل‌گرد HSD می‌توان به قابلیت جوش‌پذیری و شکل‌پذیری بالای آن اشاره کرد.

5.1.8. میل‌گرد زیگزاگ

میل‌گردهای زیگزاگ که در اصطلاح به آن خرپا هم گفته می‌شود، تشکیل شده از دو مدل میل‌گرد ساده و آج‌دار است که از طریق جوش یا قلاب به یکدیگر متصل می‌شوند. در واقع این مقطع فولادی از سه بخش بالائی، پایینی و عرضی تشکیل می‌شود. به این صورت که ۳ میل‌گرد آج‌دار در قسمت پاین و بالا قرار می‌گیرد و میل‌گردهای ساده (A1)  در قسمت عرضی خرپا جای می‌گیرد. برای تولید میل‌گردهای زیگزاگ بهتر است از روش نورد گرم استفاده گردد. از این نوع میل‌گرد در ساخت انواع سقف استفاده می‌شود.

6.1.8. میل‌گرد ترانس

میل‌گردهای ترانسکه به آن میل‌گرد کششی نیز گفته می‌شود نسبت به سایر میل‌گردها ظاهری صاف و صیقلی‌تر دارد. ظاهر صاف و یکدست  این میل‌گرد به دلیل فرایندهای پولیش است و باتوجه‌به نحوه پولیش زنی   کیفیت و میزان صیقلی بودن آن نیز متفاوت خواهد بود. به طور کل فرایند پولیش زنی در این میل‌گرد به دودسته تک پولیش و دو پولیش تقسیم‌بندی می‌شود.

7.1.8. میل‌گرد حرارتی

میل‌گرد حرارتی از استحکام کششی بسیار بیشتری نسبت به دیگر انواع میل‌گردها برخوردار است؛ به همین دلیل این نوع میل‌گرد برای جلوگیری از ترک‌خوردگی بتن، گزینه مناسب‌تری است. به میل‌گردهای حرارتی میل‌گردهای افت و حرارت نیز می‌گویند. بیشترین کاربرد این میل‌گرد، افزایش استحکام سقف سازه‌ها و جلوگیری از گسستگی دیافراگم سقف است. به طور کل، این میل‌گرد با کاهش عرض ترک‌ها، مقاومت سازه را افزایش می‌دهد.

8.1.8. میل‌گرد سردار (میل‌گرد کلاهک دار)

میل‌گرد کلاهک دار یا میل‌گرد سردار، همان میل‌گرد شاخه است که به یک سر یا دو سر آن کلاهک متصل شده است. این کلاهک‌های فولادی در شکل‌های مختلف مربع، مستطیل دایره و لوزی هستند که به سر میل‌گرد متصل می‌شوند. انواع میل‌گرد سردار بیشتر به‌صورت میل‌گرد آج‌دار سردار، گل‌میخ سردار و پیچ سردارد مورداستفاده قرار می‌گیرند. استفاده از میل‌گردهای سردار یا کلاهک دار باعث کاهش ازدحام میل‌گردها در قسمت‌های مختلف سازه می‌شود.

9.1.8. میل‌گرد هم‌بندی

میل‌گرد هم‌بندی میل‌گردی ساده یا آج‌دار در سایزهای ۸ تا ۱۰ میلی‌متر است که به‌عنوان هادی الکتریکی و برای هم‌پتانسل کردن نقاط تماس در ساختمان استفاده می‌شود تا از بروز خطر جلوگیری کند. البته می‌توان از اجسام دیگری به‌غیراز میل‌گرد نیز برای این کار استفاده کرد. مثلاً مناسب‌ترین هادی‌های الکتریکی به‌صورت هادی مدور، تسمه و … هستند؛ اما در کشور ما به دلیل پایین‌تر بودن هزینه میل‌گرد فولادی، عمدتاً از آن به‌عنوان هادی استفاده می‌شود که به آن میل‌گرد هم‌بندی می‌گویند. در واقع در ایران استفاده از میل‌گرد هم‌بندی نسبت به هادی الکتریکی کلاسیک، متداول‌تر است.

9. اهمیت استفاده از میل‌گرد در صنعت ساخت‌وساز

استفاده از بتن برای در ساخت‌وساز باعث افزایش استحکام و مقاومت سازه در برابر تنش‌های فشاری می‌شود، اما نقطه‌ضعف بتن این است که مقاومت آن در برابر تنش‌های برشی و کششی پایین است و به همین دلیل دچار ترک‌خوردگی می‌شود. اینجاست که می‌توان به اهمیت استفاده از میل‌گرد در بتن پی برد. به‌منظور تقویت مقاومت کششی بتن، از ترکیب بتن و میل‌گرد استفاده می‌شود که به آن بتن مسلح یا بتن‌آرمه می‌گویند. میل‌گرد در صنعت ساختمان باعث یکپارچگی سازه و افزایش مقاومت کششی آن شده و در برابر حوادثی مانند زلزله از تخریب سازه جلوگیری می‌کند.

یکسان بودن ضریب انبساط دمایی بتن و فولاد نیز باعث می‌شود از بروز تنش‌های اضافی در ساختار بتن در شرایط دمایی مختلف و در نتیجه تخریب زودهنگام بتن جلوگیری گردد.

10. تست میل‌گرد

از انواع تست میل‌گرد به‌منظور اطلاع از ویژگی‌های میل‌گرد و تطابق آن با مشخصات استاندارد استفاده می‌شود. با تست میل‌گرد که شامل انواع آزمون‌های شیمیایی و مکانیکی است، کیفیت میل‌گردها سنجیده و با استانداردهای مربوطه تطابق داده می‌شوند. باتوجه‌به استانداردهای ملی مربوطه می‌توان ۶ نوع آزمایش بر روی میل‌گردها انجام داد که برخی از آن‌ها الزامی هستند. میل‌گردها باید بتوانند حداقل‌های این آزمون‌ها را برآورده کنند تا به‌عنوان میل‌گرد استاندارد و باکیفیت شناخته شوند.

11. اندازه‌گیری قطر میل‌گرد

به‌طورکلی انواع میل‌گرد از قطر از ۸ ال ۵۰ میلی‌متر تولید و عرضه می‌شوند، اما بیشترین کاربرد آن‌ها در قطر ۶ تا ۳۲ میلی‌متر است. همچنین هر سایز از میل‌گرد، برای استفاده خاصی کاربرد دارد. اگر پلاک بندیل میل‌گرد یا گواهی‌نامه فنی آن در دسترس باشد به‌راحتی می‌توان قطر میل‌گرد را متوجه شد، اما اگر نیاز به‌اندازه گیری قطر میل‌گرد باشد می‌توان از روش‌های مختلفی برای این منظور استفاده کرد. در برخی از این روش‌ها نیاز به هیچ‌گونه ابزاری نیست، اما برای محاسبه دقیق باید از ابزار اندازه‌گیری مانند کولیس استفاده کرد

12. شرایط نگهداری صحیح میل‌گرد

میل‌گردها باید در شرایط مشخصی نگهداری شوند، زیرا عدم توجه به نگهداری صحیح میل‌گرد منجر به آسیب، خوردگی یا شکستن میل‌گرد می‌گردد. در ادامه برخی از مهم‌ترین نکات نگهداری میل‌گرد را بیان می‌کنیم:

• قبل از به‌کارگیری میل‌گرد باید آزمایش‌هایی مانند اندازه‌گیری مقاومت کششی، مقاومت گسیختگی، میزان ازدیاد طول در هنگام گسیختگی و کسب اطمینان نسبت به استاندارد بودن میل‌گرد، انجام شود.
• میل‌گردها باید در محلی انبار شوند تا با مواد خورنده و زیان‌آور تماسی نداشته  باشند. همچنین باید از افزایش دمای میل‌گردهای داخل قالب‌ها، در اثر تابش مستقیم نور خورشید، قبل از بتن‌ریزی جلوگیری کرد. در واقع  باید قبل از بتن‌ریزی، با آب‌پاشی دمای میل‌گردها را کاهش داد.
• معمولاً میل‌گردهایی با قطر ۸ میلی‌متر و کمتر می‌توانند به‌صورت کلاف تولید شوند؛ بنابراین مصرف میل‌گردها با قطر بالاتر از ۱۰ میلی‌متر به‌صورت کلاف، مجاز نیست. باز کردن کلاف با وسیله مناسب و با تأیید دستگاه نظارت، در کارگاه انجام می‌گیرد.
• میل‌گردها باید در محلی انبار شوند که در معرض مستقیم رطوبت نباشند. همچنین لازم است که از میل‌گردها در برابر وزش باد نیز محافظت گردد.
• اکیداً توصیه می‌شود میل‌گردها بر روی خاک قرار نگیرند، زیرا میل‌گردها در تماس با خاک و موادی که دارای املاح خورنده هستند، آلوده می‌شوند.  استفاده از میل‌گردهای آلوده باعث جذب رطوبت از طریق املاح و در نتیجه خوردگی در بتن خواهد شد.
• میل‌گردها باید طوری انبار شوند که حداقل ۱۵ سانتی‌متر از سطح زمین فاصله داشته باشند.
• میل‌گردها را باید بر حسب نوع و قطر آن‌ها تفکیک و انبار نمود. در صورت وجود میل‌گردهایی با قطرهای مشابه اما با مقاومت و مشخصات مکانیکی متفاوت، باید آن‌ها را در محل‌های جداگانه و با علامت‌گذاری انبار کرد.
• میل‌گردهای آلوده به خاک، املاح و مواد زیان‌آور که از راه تماس با زمین و یا به علل دیگر دچار آلودگی شده‌اند، باید قبل از مصرف کاملاً تمیز شوند و زنگ‌زدگی آن‌ها نیز زدوده شود. این میل‌گردها تنها در صورتی قابل‌استفاده هستند که خواص فیزیکی، مکانیکی و شیمیایی آن‌ها تغییر نکرده باشد و از ویژگی های استاندارد برخوردار باشند.

13. انواع روش‌های تولید میل‌گرد

1.13. تولید میل‌گرد به روش نورد گرم

در این روش شمش‌ها را در کوره‌های مخصوص تا دمای ۱۰۰۰ الی ۱۱۰۰ درجه حرارت می‌دهند و سپس آن را وارد مرحله نورد می‌کنند. در مرحله نورد، طی فرایندی با عنوان رافینگ، شمش‌ها با عبور از غلتک‌هایی در ۳ مرحله، به سطح مقطع دایره‌ای‌شکل و قطر مناسب می‌رسند. در ادامه پس از عبور شمش‌ها از قفسه‌های نورد  که خروجی‌های مختلفی برای تولید قطرهای مختلف میل‌گرد دارد، میل‌گرد با قطرهای متفاوت تولید می‌شود. بعد از آن، نوبت به مرحله آج گذاری می‌رسد که طبق استانداردهای کشورمان، میل‌گردهای آج‌های مربوط به میل‌گردها نوع A2،A3 و A4 تولید می‌شوند. آج گذاری میل‌گرد A2 مستقیماً در خط‌نورد انجام می‌شود، اما آج کاری میل‌گرد نوع A3 و A4 پس از خنک‌شدن میل‌گردها با آب انجام می‌شود.

2.13. تولید میل‌گرد به روش نورد سرد

تولید میل‌گرد به روش سرد تا مرحله رافینگ مانند فرایند روش گرم انجام می‌شود؛ با این تفاوت که بعد از رافینگ ابتدا شمش وارد مرحله‎‌ خنک‌کاری شده و سرد می‌شود. سپس شمشِ سرد شده، وارد مرحلهٔ نورد می‌گردد و نورد بیشتری روی آن انجام می‌شود تا میل‌گرد موردنظر تولید شود. این عملیات باعث می‌شود میل‌گردها دارای مقاومت و سختی بیشتر شوند؛ به همین دلیل میل‌گردهای تولید شده در نورد سرد، برای مناطقی که نیاز به میل‌گردهایی با مقاومت بالا دارند، بسیار مناسب هستند، اما این میل‌گردها شکل‌پذیری، مقاومت کششی و مقاومت پیچشی کمتری نسبت به سایر روش‌های تولید میل‌گرد دارند.

3.13. تولید میل‌گرد به روش میکرو آلیاژی (آلیاژسازی)

تولید میل‌گرد به روش میکروآیاژی مشابه روش نورد گرم است. تنها تفاوت این روش با روش نورد گرم، اضافه‌کردن عناصری مثل تیتانیوم، نیوبیوم و وانادیوم به مواد مذاب میل‌گرد است. میل‌گردهای آلیاژی، پس از اتمام فرایند تولید، در هوا سرد می‌شوند. به همین دلیل در این روش میل‌گردها دارای استحکام، کشش و انعطاف بالاتری نسبت به دیگر روش‌ها هستند و برای مناطق زلزله‌خیز، بسیار مناسب و ایدئال هستند. همچنین قیمت میل‌گردهای میکروآلیاژی بالاتر از سایر روش‌های تولید میل‌گرد است.

4.13. تولید میل‌گرد به روش ترمکس

میل‌گرد ترمکس به‌وسیله تکنولوژی QST  (Quenching and Self-tempering) ساخته می‌شود. تکنولوژی QST به معنی فرایند فرونشسته (خاموش شده) و خود آب‌دیده است. یعنی میل‌گردها بعد از مرحله نورد گرم، با یک عملیات درون‌خطی آبدهی شده، سطح آن‌ها سرد می‌شود. سپس دمای درونی میل‌گرد به‌صورت طبیعی پایین آمده و میل‌گرد خنک می‌شود. حرارتی که از داخل میل‌گردها به قسمت بیرونی انتقال پیدا می‌کند باعث ایجاد سطحی سخت و شکننده خواهد شد. همچنین این نوع میل‌گرد به دلیل مصرف میزان کمتر کربن، از شکل‌پذیری و مقاومت کششی بهتری برخوردار است. این میل‌گردها دارای حداقل استحکام تسلیم ۵۰۰ نیوتن بر مترمربع هستند.

جمع‌بندی و نتیجه‌گیری

میلگردها به دو دسته کلی آجدار و ساده تقسیم بندی می شوند. میلگرد بدون آج را میلگرد ساده و میلگردی که در سطح خود دارای برآمدگی هایی به نام آج باشد را میلگرد آجدار می نامیم. میلگردها معمولا برای افزایش مقاومت بتن و تقویت فونداسیون به کار می روند و به همین دلیل عمده کاربرد میلگرد، خصوصا میلگرد آجدار در صنعت ساختمان سازی می باشد.

لازم است برای نگهداری و جلوگیری از زنگ زدن، میلگردها را در مکانی انبار کرد که در معرض مستقیم نور آفتاب و رطوبت نباشند. در رابطه با قیمت میلگرد باید گفت که بسته به عوامل مختلفی مانند نرخ ارز و شرایط داخلی کشور، دستخوش تغییرات خواهد شد؛ بنابراین نمی توان قیمت ثابتی را برای این مقطع فلزی پیش بینی و تعیین نمود.

جهت آشنایی کامل با  “انواع میلگرد‌های ساختمانی و موارد استفاده آن‌ها” به پکیج “دوره جامع متره و برآورد پروژه (دکتر مترور)” در بخش گنجینه فایل وب‌سایت مراجعه فرمایید