حدود ۴۰ درصد از فولادی که در ساختمان مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ میلگرد است. مقاومت کششی کم بتن باعث می‌شود که این ماده توان کافی برای تحمل بار ساختمان و فشارهای وارده بر روی آن را نداشته باشد. بنابراین برای جبران این کمبود، در سازه‌های اسکلت بتنی از میلگرد در جهت ارتقاء استحکام ساختمان استفاده می‌شود. میلگرد نوعی فولاد مقاوم است که می‌تواند تنش‌های وارده به بتن را جذب کرده و مانع از ریزش ساختمان بر اثر اعمال فشارهای مازاد شود. انواع مختلفی از میلگرد در بازار وجود دارد که بسته به موقعیت جغرافیایی سازه، باید از یکی از آنها در جهت تقویت ساختمان استفاده کرد. یکی از اصلی‌ترین کاربردهای میلگرد در ساختمان، افزایش طول عمر آن است. استفاده از این میله‌های فولادی بسیار مقاوم در کنار بتن باعث می‌شود که سازه حتی بعد از زلزله و مواجهه با بلایای طبیعی نیز استوار باشد و حداقل خسارت را متحمل شود. در کنار مزایایی که مطرح شد؛ پایین بودن قیمت میلگرد نیز جزء مزایای این متریال محسوب می‌شود. قیمت کم این محصول باعث می‌شود که شما بتوانید با حداقل هزینه، سازه خود را به بهترین شکل ممکن مقاوم کنید. برای آشنایی بیشتر با میلگرد و کاربرد آن در ساختمان‌های اسکلت بتنی، در ادامه این مقاله همراه ما باشید.
میلگرد چه نقشی در اسکلت ساختمان و افزایش طول عمر آن دارد؟
با توجه به آنچه که در بالا به آن اشاره کردیم؛ میلگرد در واقع یک نوع بوستر یا تقویت‌کننده است که در کنار بتن می‌تواند عمر ساختمان را افزایش دهد. فقط کافیست که در زمان خرید، علاوه بر قیمت میلگرد بر روی کیفیت آن نیز تاکید داشته باشید. بسیاری از فعالان غیرحرفه‌ای صنعت ساختمان، صرفا به دلیل پایین بودن قیمت برخی از محصولات موجود در بازار، اقدام به خرید می‌کنند. این نوع میلگردها عموما سبک هستند و علاوه بر کیفیت پایین، از مقاومت خوبی نیز برخوردار نمی‌باشند. گرچه میلگرد از نظر ظاهری، مصالحی ساده و عاری از پیچیدگی است؛ اما به دلیل نقشی که در استحکام اسکلت سازه دارد؛ باید از قدرت بالایی برخوردار باشد. استفاده از میلگردهای ضعیف، باعث کاهش عمر سازه و خرابی‌های گسترده در مواجهه با اتفاقاتی مانند زلزله می‌شود.
یکی دیگر از فاکتورهایی که در کنار قیمت میلگرد باید به آن توجه کنید؛ انتخاب نوع محصولی است که متناسب با نیازهای ساختمان شماست. میلگردهای استاندارد موجود در بازار، هر کدام مناسب برای استفاده در مناطق خاص و شرایط آب و هوایی متفاوتی هستند. بنابراین فقط در صورتی می‌توانید از این محصول انتظار افزایش عمر ساختمان را داشته باشید که نوع مناسب آن را انتخاب کرده باشید. اصلی‌ترین ویژگی یک میلگرد استاندارد، قدرت بالایی آن در برابر کشش است. به این ویژگی مقاومت کششی نیز گفته می‌شود. این فاکتور دقیقا همان چیزی است که باعث می‌شود ساختمان در زمان وقوع زمین لرزه، مقاومت بالایی از خود نشان دهد.
همانطور که می‌دانید؛ وقتی زلزله رخ می‌دهد ساختمان‌ها دچار تغییر شکل نسبی می‌شوند. این موضوع معیار مهمی است که در زمان خرید میلگرد باید به آن توجه کنید. از آنجایی که کشور ما روی گسل‌های فراوانی قرار دارد؛ برای ساخت یک سازه مستحکم در هر کجای کشور عزیزمان، باید از میلگردهایی استفاده شود که مقاومت کششی بالایی دارند و در برابر نیروهای وارده، از خود شکل‌پذیری مناسبی را نشان می‌دهند. متاسفانه وجود محصولات بی‌کیفیت در بازار و خرید آنها توسط افراد بی‌اطلاع موجب می‌شود که سازه ساخته شده با این میلگردهای ضعیف، حتی در برابر کوچک‌ترین فشارها نیز مقاومت نداشته باشند. وارد آمدن نیروی جانبی به این سازه‌ها، باعث ایجاد ترک‌های عمقی در بتن و فروریختن ساختمان می‌شود. این در حالی است که میلگردهای با مقاومت بالا و شکل پذیری مناسب می‌توانند نیروهای خارجی وارده به ساختمان را جذب و آنها را به انرژی کشسانی تبدیل کنند.
میلگرد با مقاومت بالا چیست؟
جدیدترین میلگردهایی که طی چند سال گذشته با بازار عرضه شده‌اند؛ محصولاتی هستند که مقاومت بالایی دارند و در برابر فشار به خوبی فرم و شکل خود را تغییر می‌دهند. کارخانجات تولیدکننده این محصولات، با استفاده از روش‌های خاص شیمیایی و حرارتی، باعث ایجاد خواصی در آرماتورها می‌شوند که ویژگی‌های مکانیکی محصول را ارتقا می‌دهند. بنابراین میلگرد خروجی از خط تولید این شرکت‌ها، عملکرد مطلوب‌تری دارند.
در گذشته یکی از چالش‌هایی که آرماتور بندها برای اجرای مقاطع بتن آرمه با آن مواجه بودند؛ جا دادن حجم زیادی از میلگرد روی سطح مقطع بتن بود. این کار باعث افزایش حجم مقاطع بتنی می‌شد. علاوه بر این در چنین شرایط نامطلوبی معمولا آرماتورها، برای انجام عمل ویبره با مشکل مواجه می‌شدند. خوشبختانه با ورود محصولی به نام آرماتور با مقاومت بالا به بازار، این چالش‌ها نیز برطرف شد و میزان مصرف آرماتور در حجم سطح مقاطع بتنی کاهش پیدا کرد. با استفاده از این میلگردهای مقاوم و استاندارد، بتن و آرماتورها به درستی در کنار هم قرار می‌گیرند و مشکل ویبره نیز حل می‌شود. در کنار تمام مزایای مطرح شده؛ انتخاب این محصولات باعث کاهش هزینه ساخت و افزایش سرعت اجرای پروژه خواهد شد. در حال حاضر در بسیاری از کشورهای صنعتی و پیشرفته جهان، از این نوع محصولات برای تقویت سازه‌ها استفاده می‌شود.
آیا می‌توان از هر نوع میلگردی در مناطقی که دارای شرایط جوی گوناگون هستند استفاده کرد؟
به غیر از مقاومت کششی که وجود آن در میلگرد، موجب استحکام ساختمان می‌شود؛ موضوع مقاومت این محصول در برابر زنگ‌زدگی و خوردگی نیز از اهمیت بالایی برخوردار می‌باشد. زنگ زدن پیش از موعد میلگردها بعد از تماس با رطوبت در مناطق شرجی، یکی از دلایلی است که موجب کاهش عمر و تخریب غیر قابل پیش‌بینی سازه‌ها در این مناطق می‌شود. بنابراین به همان اندازه که مقاومت کششی در این محصول اهمیت دارد؛ داشتن خاصیت ضد زنگ و ضد خوردگی نیز مهم است. شاید با خودتان فکر کنید چطور میلگرد احاطه شده با بتن دچار زنگ‌زدگی و خوردگی می‌شود؟ در مناطق غیرمرطوب و تحت شرایط عادی، بتن پیچیده شده دور این میله‌های فولادی می‌تواند از زنگ‌زدگی آنها جلوگیری کند. اما گاهی بتن در اثر تماس مکرر و طولانی مدت با عوامل خاصی، خودش عامل زنگ‌زدن میلگرد می‌شود. برخی از این عوامل عبارتند از:
- دما
- رطوبت
- میزان کلر
اگر دمای هوا و میزان رطوبت و کلر موجود در آن افزایش پیدا کند؛ میلگردها حتی با وجود داشتن یک لایه بتنی دور خود، دچار خوردگی می‌شوند. در واقع رطوبت زیاد هوا در ماه‌های متعدد، این پتانسیل را در میلگرد فعال می‌کند. علاوه بر این موارد، کیفیت بتنی که برای اسکلت ساختمان استفاده شده و کیفیت خود میلگردها نیز عامل تعیین‌کننده‌ای هستند. از دیگر عوامل تاثیرگذار بر روی خوردگی بتن و در نهایت زنگ‌زدگی و تخریب میلگردها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- نسبت‌های اختلاط بتن
- افزودنی‌های اضافه شده به بتن در زمان ساخت
- نحوه ساخت بتن
- شیوه حمل، ریختن و عمل‌آوری بتن
- میزان کاور میلگرد یعنی مقدار بتن پوششی که روی میلگرد ریخته می‌شود
جالب است بدانید که فرآیند خوردگی میلگردها، در سازه‌های ساحلی و ساختمان‌هایی که از میلگردهای بی‌کیفیت در آنها استفاده شده است؛ سریع‌تر رخ می‌دهد. از آنجایی که در مناطق مرطوب مانند خط ساحلی شمال و جنوب کشورمان، میزان رطوبت و دما و یون کلر موجود در محیط زیاد است؛ واکنش شیمیایی خوردگی انواع فلزات سریع‌تر اتفاق می‌افتد. این واکنش گاهی سبب می‌شود که حجم و قطر میلگردها داخل بتن بیشتر شده و با ایجاد فشار داخلی موجب ایجاد ترک در اسکلت ساختمان شود. کم کم و همزمان با افزایش تعداد این ترک‌ها، حتی ممکن است بتن تشکیل‌دهنده زیربنای سازه از هم متلاشی شده و ساختمان به طور ناگهانی دچار ریزش شود.
آیا بتن از میلگرد در برابر آتش‌سوزی محافظت می‌کند؟
در حریق‌های کم شدت، بتن‌های استاندارد می‌توانند از میلگردهای موجود در دل خود محافظت کنند. معمولا نیز در این شرایط بعد از خاموش شدن آتش، در میزان مقاومت و ظرفیت میلگردها تغییری ایجاد نمی‌شود. اما اگر شدت آتش‌سوزی زیاد باشد و ساختمان به مدت طولانی در معرض حریق قرار بگیرد؛ تغییرات فیزیکی ایجاد شده در میلگردها می‌تواند باعث تخریب ساختمان شود. برای جلوگیری از وقوع چنین مشکلاتی نیز راه‌حلی وجود دارد. استفاده از میلگردهای باکیفیت که دارای ضریب انتقال حرارت پایین هستند می‌تواند از وقوع چنین خرابی‌هایی جلوگیری کند.