میلگرد حرارتی چیست و چه زمانی استفاده می‌شود؟

تغییرات دما در طول فصل‌ها یا بخاطر حوادثی مثل آتش‌سوزی باعث انبساط و انقباض و ترک خوردن بتن می‌شود که نتیجه آن از بین رفتن مقاومت بتن و کاهش امنیت سازه است. با استفاده از میلگرد حرارتی می‌توان از این مشکل پیشگیری کرد و مقاومت بتن را حتی در برابر انقباضات و انبساط‌ها کاهش داد. در این محتوا، کاربردها و دلیل اهمیت استفاده از میلگرد حرارتی را مورد بررسی قرار می‌دهیم.

میلگرد حرارتی چیست؟

میلگرد یا آرماتور حرارتی برای پیشگیری از تنش‌هایی که به دلیل کاهش یا افزایش دما در سازه ایجاد می‌شود، مورد استفاده قرار می‌گیرند. این دسته از میلگردها به‌ شکل T بوده و به صورت عمود بر تیرچه‌ها، در سازه کار می‌شوند و مقاومت بتن را افزایش می‌دهند. این دسته از میلگردها به‌خصوص در ساعت‌های ابتدایی بتن‌ریزی که انقباضات و انبساط‌ها در بیشترین حد خود قرار دارد، از ترک خوردن بتن پیشگیری می‌کنند. گروهی از مهندسان بر این باورند که آرماتورهای حرارتی، علاوه بر افزایش مقاومت حرارتی بتن، نقش باربری هم دارند.

میلگردهای حرارتی هم می‌توانند ساده باشند و هم آجدار. از آنجایی که قیمت میلگردهای ساده (استاندارد A1) نسبت به نمونه‌های آجدار مناسب‌تر است، در اکثر پروژه‌ها از نوع ساده آن‌ها برای ساخت آرماتور حرارتی استفاده می‌شود. میلگردهایی که برای این کاربرد استفاده می‌شوند، معمولا در سایزهای کوچک‌تر ۶ یا ۸ میلی‌متر هستند؛ البته مقاطع فولادی سایز ۸ برای استفاده به عنوان آرماتور حرارتی مناسب‌تر هستند.

دلایل استفاده از میلگردهای حرارتی

دیدگاه‌های مختلفی درباره لزوم یا عدم لزوم استفاده از آرماتور حرارتی در سازه وجود دارد. افرادی که به استفاده از این مقاطع در سازه تأکید دارند، دلایل مختلفی برای لزوم استفاده از میلگرد حرارتی ارائه می‌دهند. در ادامه به برخی از مهم‌ترین دلایل، اشاره می‌کنیم:

• در صورت عدم استفاده از میلگرد حرارتی، ترک‌های عمیقی در بتن ایجاد می‌شود. نفوذ هوا و مایعات از این ترک‌ها، باعث زنگ زدن میلگردها و کاهش مقاومت بتن می‌شود.

• ایجاد ترک در بتن، یکپارچگی دیافراگم را از بین می‌برد؛ در نتیجه سازه، مقاومت خود را در برابر زلزله از دست می‌دهد.

• سازه‌های مجهز به میلگرد حرارتی، قدرت بیشتری در تحمل بار و تنش از جهت‌های مختلف دارند.

• میلگردهای حرارتی، مقاومت سازه در برابر حریق را افزایش می‌دهند.

• با استفاده از این میلگردها، نیروهای سازه یکپارچه می‌شود.

• میلگرد حرارتی تیرچه‌ها را به یکدیگر متصل می‌کند.

کاربرد میلگرد حرارتی در بخش های مختلف سازه

این دسته از مقاطع فولادی در بخش‌های بتنی سازه مورد استفاده قرار می‌گیرند. در هر جایی که احتمال نوسان دما و ترک خوردن بتن به دلیل انقباض و انبساط وجود داشته باشد، از میلگرد حرارتی استفاده می‌شود. بعضی از مهم‌ترین بخش‌های سازه که به آرماتور حرارتی نیاز دارند را در ادامه نام می‌بریم:

• سقف تیرچه بلوک

• سقف کرومیت

• دیوار حائل

• دال‌ها

نحوه بستن آرماتور حرارتی

همانطور که در ابتدای گزارش اشاره کردیم، این دسته از میلگردها به صورت عمود بر تیرچه و به شکل T قرار می‌گیرند. مهندسان باتجربه توصیه می‌کنند که آرماتورهای حرارتی حتما در یک‌سوم ابتدایی دال بتنی وجود داشته باشند.

اولین و مهم‌ترین نکته در بستن آرماتور حرارتی، ممنوعیت جوشکاری است. از آنجایی که احتمال شکستن جوش در این میلگردها وجود دارد، سازمان نظام‌مهندسی، اتصال این میلگردها از طریق جوشکاری را ممنوع اعلام کرده است. بهترین روش برای اتصال میلگردهای حرارتی، اتصال با سیم مفتول است.

برای بستن آرماتور حرارتی، آن را به صورت عمودی (به شکل علامت مثبت +) روی میلگردهای دیگر قرار می‌دهند و سپس میلگردها را با مفتول به روش ضرب‌دری به یکدیگر می‌بندند. در برخی پروژه‌ها، برای دوام بالاتر اتصال آرماتورها، از مفتول دوبل استفاده می‌کنند. محاسبه فاصله و تعداد آرماتورهای حرارتی مورد نیاز نیز باید توسط مهندسان پروژه و به‌صورت تخصصی انجام شود. تعداد آرماتورهای مورد نیاز به متراژ سازه و سایز میلگرد بستگی دارد.

روش های جایگزین میلگرد حرارتی

بعضی از مهندسان بر این باورند که میلگرد حرارتی از مشکلاتی چون ترک‌خوردن بتن در هنگام انقباض‌ها و انبساط‌های ناشی از افزایش دما پیشگیری نمی‌کند. آن‌ها می‌گویند که در بتن‌ سازه‌هایی که به میلگرد حرارتی مجهز هستند، ترک‌هایی مشاهده شده است. این تجربه شخصی برخی از مهندسان است، اما نباید فراموش کنید که حتی در آیین‌نامه ساخت‌وساز نیز استفاده از میلگردهای حرارتی توصیه شده است.

در هر صورت، مهندسانی که نمی‌خواهند از میلگرد حرارتی استفاده کنند، با استفاده از روش‌های زیر از ترک‌ خوردن بتن در اثر تغییرات دمایی پیشگیری می‌کنند:

• کاهش نسبت آب به سیمان هنگام بتن‌ریزی: در این روش کارایی بتن کم‌تر می‌شود، اما دوام و مقاومت آن افزایش پیدا می‌کند. البته کاهش بیش از حد مقدار آب به‌کار رفته در بتن، تأثیر معکوس دارد و باعث ایجاد حفره‌های هوا می‌شود. استاندارد بودن نسبت آب به بتن در ساخت‌وساز اهمیت بسیاری دارد.

• استفاده از بتن الیافی: این بتن نوعی کامپوزیت است که الیاف تقویت‌کننده را به مخلوط بتن اضافه می‌کند و مقاومت کششی بتن را تاحد چشم‌گیری افزایش می‌دهد.

• استفاده از فوق روان‌کننده‌ها: این محصول بر پایه نفتالین سولفات تولید می‌شود. با استفاده از فوق روان‌کننده‌ها، نسبت آب به سیمان کاهش پیدا می‌کند و مقاومت بتن بیشتر می‌شود.

تفاوت میلگرد حرارتی و میلگرد معمولی

میلگردهای حرارتی از نظر ظاهری شبیه به میلگردهای معمولی هستند اما اگر بخواهیم استانداردها را در نظر بگیریم، باید بگوییم که ساختار میلگرد حرارتی با میلگرد معمولی متفاوت است. در این صورت مهم‌ترین تفاوت‌های بین این محصولات عبارتند از:

• درصد کربن موجود در آلیاژ میلگرد حرارتی کم‌تر از میلگرد معمولی است.

• میلگردهای معمولی قابلیت جوشکاری دارند، اما درصد کم‌تر کربن در آرماتورهای حرارتی باعث می‌شود جوش‌پذیر نباشند. در صورت جوشکاری،‌ بخش جوش‌خورده خیلی زود می‌شکند.

• سایز میلگردهای حرارتی کوچک‌تر از میلگردهای معمولی است که در پروژه‌های عمرانی مورد استفاده قرار می‌گیرند. آرماتورهای حرارتی سایز ۶ یا ۸ هستند اما آرماتورهای معمولیِ سایزهای ۱۲ تا ۱۸ بیشترین کاربرد را دارند.

• میلگردهای حرارتی معمولا ساده هستند و نیازی به آج ندارند، اما میلگردهای معمولی که در ساخت‌وساز به کار می‌روند، معمولا آجدار هستند و با استانداردهای A2 و A3 تولید می‌شوند.

• محل استفاده از آرماتورهای حرارتی با آرماتورهای معمولی تفاوت دارد. بیشترین کاربرد میلگردهای حرارتی در فوندانسیون و سقف است، اما میلگردهای معمولی در فوندانسیون، سقف، ستون و تیرهای بتنی نیز کاربرد دارند.

• میلگردهای معمولی برای تحمل بار و افزایش مقاومت بتن در تحمل بارهای ثابت و دینامیکی کاربرد دارند، اما نقش اصلی میلگردهای حرارتی افزایش مقاومت بتن در برابر انقباضات و انبساط‌های ناشی از تغییرات دماست.

برترین تولیدکنندگان میلگرد حرارتی در ایران

کارخانه‌های مختلفی در سراسر کشور در زمینه تولید میلگرد حرارتی فعالیت دارند. مهم‌ترین کارخانه‌های تولیدکننده این محصولات عبارتند از:

• ذوب آهن اصفهان

• مجتمع فولاد کویر کاشان

• کارخانه فولاد یزد

• گروه ملی صنعت فولاد ایران

• کارخانه تولید کلاف الیگودرز

• کارخانه تولید کلاف نطنز

مجموعه فولادسل خدمات فروش میلگرد حرارتی تولیدکننده‌هایی که پیش تر ذکر شد را ارائه می‌دهد. انبارهای فولادسل در تهران واقع شده است. البته این مجموعه خدمات خرید میلگرد حرارتی در تهران و سایر شهرهای کشور را ارائه می‌دهد و امکان ارسال محصولات به سراسر ایران را نیز دارد. برای کسب اطلاعات بیشتر درباره خرید میلگرد حرارتی و استعلام قیمت این محصولات وارد سایت فولادسل شوید.