راهنمای انتخاب میلگرد مناسب برای تقویت بتن

امروزه صنعت ساختمان­سازی پیشرفت چشمگیری داشته است. یکی از مهم­ترین فاکتورها در صنعت ساختمان استحکام و مقاومت سازه است. بتن مقاومت کششی پایینی دارد و از طریق افزودن میلگرد به بتن و ایجاد بتن مسلح قابلیت مقاومت کششی بتن را نیز بهبود می­بخشند.

اگر مایلید با انواع میلگرد آشنا شوید و نحوه اتصال میلگرد و قرارگیری آن داخل بتن اطلاعات کسب کنید تا انتهای این مقاله با ما همراه باشید. میلگردها به‌صورت صاف یا آج­دار تولید می­شوند. میلگرد آج­دار که در گریدهای A2،A3 و A4 تولید می­شوند به دلیل وجود آج باعث درگیرشدن بیشتر بتن با مقطع فولادی شده و استحکام افزایش می­یابد و از لیز خوردن مقطع درون بتن به‌مرورزمان جلوگیری خواهد شد. جهت نصب یا به عبارتی کاشت میلگرد در بتن از مواد پایه سیمانی، چسب اپوکسی و یا مهار مکانیکی استفاده می­شود. کاربرد میلگرد در بتن مزایای ذیل را به دنبال خواهد داشت:

• کاهش شکنندگی بتن
• کاهش ضخامت بتن
• نصب آسان بتن
• افزایش استحکام و مقاومت بتن بر برابر فشار و ضربه
• صرفه­جویی در هزینه­ها

در اکثر موارد اجرای کاشت میلگرد باید به‌گونه‌ای باشد که مقاومت کششی بتن بیشتر از مقاومت کششی میلگرد باشد.

میلگرد در گریدهای A1 تا A4 تولید می­شوند. گرید A1 صاف  و گرید A2 تا A4 آج­دار هستند.

میلگرد گرید A2 تنش تسلیمی تا ۳۴۰۰ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع دارد. میلگرد گرید A2 جاییکه سازه نیاز به استحکام زیادی ندارد و برای ساخت ساختمان­های کم‌ارتفاع و کوتاه مورداستفاده قرار می­گیرد.

میلگرد گرید A3 تنش تسلیمی تا ۴۰۰۰ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع دارد. میلگرد گرید A3 بیشترین مصرف در میان میلگردها را دارا می­باشد.

میلگرد گرید A4 تنش تسلیمی تا ۵۰۰۰ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع دارد. اگرچه میلگرد گرید A4 گرانتر از نمونه­های قبلی است، اما علاوه بر استحکام بیشتر و تنش تسلیم بالاتر با تعداد کمتری در بتن مورداستفاده قرار گرفته و سرعت کار را بالا می­برد. لازم به ذکر است باتوجه‌به اینکه نمی­توان خواص شیمیایی و میزان کربن مورداستفاده در میلگرد گرید A3 را تغییر داد، شمش فولادی را پس از کشش تحت تأثیر عملیات حرارتی کوئنچینگ قرار داده و پس از آن، آن را با آب خنک می­کنند که این کار سبب تقویت استحکام میلگرد شده و میلگرد A4 با استحکام بیشتر به دست خواهد آمد.

روش کاشت میلگرد در بتن

در روش کاشت میلگرد در بتن سوراخی به قطر ۵ میلیمتر بزرگ‌تر از قطر میلگرد و طول مهاری میلگرد یا بیشتر، با استفاده از دستگاه کرگیر ایجاد می­کنند و تا دو سوم کر را با ملات روان پر می­کنند، ملات روان ملاتی است که دارای مواد روان‌ساز یا مواد منبسط شونده است. پس از پرکردن دو سوم کر، به کمک جک هیدرولیک میلگرد با فشار به داخل سوراخ جا زده می­شود. ملات روان داخل کر در زمان لازم عمل­آوری شده و به مقاومت لازم می­رسد. لازم به ذکر است درصورتی‌که از میلگرد آج­دار در کاشت میلگرد استفاده کنیم در نهایت مقاومت کششی بتن نیز تقویت خواهد شد.

عمق کر یا سوراخ ایجاد شده به‌منظور کاشت میلگرد بسیار مهم است. کم بودن عمق سوراخ سبب اتصال ناصحیح بین میلگرد و بتن می­گردد. زیاد بودن عمق سوراخ تعبیه شده نیز علاوه بر استفاده بیش از حد از چسب و ملات سبب کاهش مقاومت بتن، سوراخ شدن سمت دیگر بتن و مواردی ازاین‌دست خواهد شد.

به‌منظور تعیین عمق سوراخ یا کر جهت نصب میلگرد می­بایست المان­هایی نظیر قطر میلگرد، تعداد میلگرد، فاصله کاشت هر میلگرد را در اختیار داشت. برندهایی نظیر هیلتی جداولی به‌منظور تعیین عمق سوراخ و سایز میلگرد ارائه کرده­اند.

در کل مقاوم­سازی بتن با قراردادن میلگرد به چهار روش ذیل صورت می­گیرد:

• اصطکاکی (Friction) یا انبساطی (Expansion) : در این روش میلگرد پس از نصب یا کاشت، بواسطه نیروهای اصطکاک با مصالح پایه بارهای متفاوتی را تحمل خواهد کرد.
• کلیدی یا چفت و بستی (Keying) : در این روش میلگرد میلگرد با ایجاد حفره باعث گیرایی می­شود.
• ترکیب اصطکاکی و کلیدی (Combination of Friction&Expansion) : در ایین حالت میلگردها به دو روش اصطکاکی و کلیدی عمل می­کنند. این میلگردها ظرفیت باربری بالا داشته و بارهای دینامیکی را نیز تحمل می­کنند.
• چسبندگی (Bonding): میلگردها با استفاده از چسب­هایی که چسب بتن یا چسب آرماتور شناخته می­شود باعث ایجاد ظرفیت باربریمی­شود. مزیت این روش عدم محدودیت استفاده در قطر و عمق کاشت میلگرد است.

کاربردهای میلگرد در بتن

قراردادن یا به عبارتی کاشت میلگرد داخل بتن کاربردهای ذیل را دارد:

• تقویت ستون و فونداسیون
• افزودن بخش­های جدید به سازه اجرا شده این اجزا جدید شامل سقف، دیوار برشی، تیر و ستون است.
• نصب صفحات فلزی به‌منظور اجرای نما
• مقاوم‌سازی ساختمان
• نصب صفحات اتصال برای ساخت تیر و ستون جدید
• اتصال تجهیزات تأسیسات ساختمان به ستون­ها و سقف­ها
• افزایش ارتفاع فونداسیون جهت باربری بهتر

معایب کاشت میلگرد

از جمله معایب کاشت میلگرد به موارد زیر می­توان اشاره کرد:

• احتمال بروز خطای غیرقابل‌جبران در زمان اجرا
• احتمال خوردگی و پوسیدگی در ورقه‌های فلزی
• عدم انعطاف‌پذیری
• تغییر در وزن سازه
• سختی­های مربوط به سنگین بودن مصالح و حمل‌ونقل آن­ها

لذا استفاده از میلگرد داخل بتن به‌منظور تقویت و گسترش سازه کاربردهای زیادی دارد. اگرچه کاشت میلگرد در بتن دارای معایبی نیز هست اما مزایای آن بیشتر بوده و کاملاً توجیه اقتصادی دارد.