پاسخگویی به نیازهای عملکردی در انطباق با الزامات ویژه طراحی اغلب کاربرد مصالح و روش های نوین ساخت را خصوصا در اجرای پروژه های عمرانی و دارای پیچیدگی های منحصر به فرد ناگریز می سازد. در این میان ضرورت احداث سازه های مقاوم در برابر شرایط محیطی بسیار خورنده نظیر مناطق حاشیه سواحل خلیج فارس لزوم استفاده هوشمندانه از مصالح نوین مناسب مانند میلگردهای فولاد ضد زنگ در این سازه ها را ضروری می گرداند. مقایسه قیمت میلگرد ضد زنگ با فولاد غیر آلیاژی معمولا این نتیجه را در برخواهد داشت که میلگرد ضد زنگ مصالح گران قیمتی است. از سوی دیگر حتی اگر قیمت آهن ضد زنگ چندین برابر بیشتر از فولاد غیر آلیاژی باشد ، اضافه هزینه سازه تنها 5 تا 15 درصد خواهد بود. علاوه بر این کل چرخه عمر محاسبه شده ثابت خواهد کرد که کاربرد فولاد ضد زنگ به علت کاهش شدید هزینه تعمیرات چندان گران نخواهد بود.
لزوم استفاده از میلگردهای ضد زنگ
استفاده از برخی مصالح و روش های نوین علیرغم هزینه های اولیه بالای تحمیل شده در مقایسه با خصوصیات منحصر بفرد موردنیاز طراحی در سازه های خاص و به ویژه پروژه های عمرانی و صنعتی در حال افزایش است. کاهش تعمیر و نگهداری، صرفه جویی در انرژی و نگرانی های زیست محیطی موجب توجه بیش از پیش به هزینه چرخه عمر در طراحی اولیه سازه های با کاربرد عمومی شده است. در این راستا ویژگی هایی نظیر عملکرد غیر مغناطیس، مقاومت در برابر خوردگی، همراه با مشخصات مکانیکی مطلوب نظیر مقاومت کششی بالا موجب اقبال استفاده از میلگردهای فولاد ضد زنگ در بتن گردیده است.
ویژگی های فولاد ضد زنگ
فولاد ضد زنگ دارای بسیاری از ویژگی های مطلوب است که می تواند در طیف گسترده ای از عملیات ساخت و ساز مورد استفاده قرار گیرد. مقاومت در برابر خوردگی، پایداری طولانی، همراه با مقاومت کششی بالا موجب فراهم آوردن امکان ساخت سازه های نازک تر و بادوام تر گردیده است. چنین قابلیت هایی برای معماران فرصت بسیار مناسبی برای بهره گیری از شکل، رنگ و فرم، در عین کسب سفتی، رعایت بهداشت، انطباق پذیری و بازیافت فراهم می آورد. علاوه بر مقاومت در برابر خوردگی بهبود یافته، آلیاژهای فولاد ضد زنگ را می توان به صورت غیر مغناطیس عرضه نمود که به استفاده از آن در کاربردهای نظامی، پزشکی و علمی منجر شده است.
شناخت تاثیرات اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی ناشی از تعمیر سازه های آسیب دیده منجر به افزایش استفاده از میلگرد فولاد ضد زنگ برای مقابله با عواقب شدید خوردگی گردیده است.
خوردگی میلگردهای فولادی علت اصلی فروپاشی سازه های بتنی، به ویژه در مناطق با شرایط نمک های محلول در آب و یون های خورنده نظیر کلر موجود در هوا می باشد. به منظور دستیابی به مقاومت در برابر خوردگی بالاتر، از میلگردهای فولاد ضد زنگ برای جلوگیری و یا به حداقل رساندن افزایش خوردگی میلگردها در سازه های بسیاری در طی 25 سال گذشته استفاده گردیده است. اگرچه استفاده از این نوع میلگردها به دلیل هزینه های اولیه بالا هنوز محدود می باشد ولی استفاده از میلگردهای ضد زنگ در مناطقی که سازه ها تحت اثر شرایط خوردگی شدید نظیر بخش فوقانی عرشه پل ها، ناحیه پایین اسکله و نواحی برخورد امواج دریا قرار دارند یک روش بالقوه مقرون به صرفه است. باید توجه داشت که تنها با افزایش اندکی در هزینه های اولیه به طور قابل توجهی عمر خدمت رسانی سازه های بتنی بهبود خواهد یافت. همچنین این روش می تواند در تعمیر سازه های بتن مسلح رو به زوال مورد استفاده قرار گیرد. در حالی که منافع قابل ملاحظه ای در استفاده از این مصالح وجود دارد، نگرانی ها در مورد خوردگی گالوانیک در هنگام استفاده از فلزات با ظرفیت های غیر مشابه الکتریکی در سازه های بتنی موجب احتیاط مهندسان در مورد استفاده از فولاد ضد زنگ و فولاد کربن در ساختار بتن مسلح در مجاورت و اتصال الکتریکی با یکدیگر گردیده است.
استفاده از میلگرد فولاد ضد زنگ و محصولات مرتبط با آن به طور قابل ملاحظه ای در سال های اخیر افزایش یافته است. اگرچه نمونه های پرکاربرد آن که بسیار پیش از این مورد استفاده قرار گرفته وجود دارد. قدیمی ترین و شناخته شده ترین مثال کاربرد موفق میلگرد فولاد ضد زنگ مربوط به اسکله پروگرسو در مکزیک است که از سال 1937 تا 1941 به طول 2100 متر و با استفاده از 220 تن میلگرد فولاد ضد زنگ N304 در ناحیه دریایی با شرایط اقلیمی گرم و مرطوب ساخته شده و تاکنون هیچ نشانه ای از فروپاشی در آن گزارش نگردیده است.
در دهه های گذشته کاربرد میلگرد فولاد ضد زنگ در سراسر جهان گسترش یافته است. برخی مثال های شاخص آن به شرح زیر می باشد.
- سازه های مجاور دریا در اسکرابورگ ، انگلستان در سال 1984
- پل ساخته شده در اتوبان شماره 407 نزدیک تورنتو، کانادا در سال 1996
- پل کمربندی بزرگراه نیویورک، آمریکا در سال 2004
- پل دروازه ای بریسبان، استرالیا در سال 2011
نظر شما