بتن یکی از مصالح ساختمانی فوق‌العاده می‌باشد که قرن‌ها است در سراسر جهان مورد استفاده قرار می‌گیرد. پایه‌ها، دال‌ها، پیاده‌روها، پاسیوها و دیوارها همگی از بتن ساخته شده‌اند. ویژگی اصلی بتن در دوام، مقاومت در برابر عناصر و مقاومت فشاری آن نهفته است. به این معنی که می‌تواند وزن زیادی را بدون ترک‌خوردگی تحمل نماید. اما بتن، در استحکام کششی ضعیف عمل می‌کند. این مشکل را می‌توان با استفاده از میلگرد در بتن برطرف کرد.
اهمیت استفاده از میلگرد در بتن
ساختار بتن مقاومت فشاری زیادی به آن می‌دهد، اما مقاومت کششی بسیار کمی دارد. بنابراین منافذ داخلی بتن به‌راحتی می‌توانند ترک بخورند. به عنوان مثال، یک تیر بتنی ضخیم، از مقاومت بسیار کمی در وسط برخوردار است و در نهایت حتی زیر وزن خود نیز ترک خواهد خورد.
مقاومت فشاری بتن را می‌توان با تغییر نوع، اندازه و مقدار سنگ‌دانه آن تنظیم کرد. با این حال، هیچ یک از این‌ها تأثیر زیادی در تغییر مقاومت فشاری آن نخواهند داشت. افزودن آرماتورهای بتن مانند مش سیم، مواد شیمیایی، الیاف و میلگرد تنها راه افزایش قابل توجه مقاومت کششی آن است.
میلگرد، استحکام کششی بیشتری برای سازه بتنی ایجاد و به توزیع وزن و یکپارچگی سازه کمک می‌کند. این امر از ترک و آسیب ساختاری بتن جلوگیری خواهد کرد. سازه‌های بتنی تا زمان اختراع میلگرد، دارای محدودیت‌های بزرگی بودند. این روزها به لطف گنجاندن میلگرد در داخل بتن، می‌توانیم تقریباً هر چیزی را از بتن بسازیم.
استفاده از میلگرد در بتن همچنین به مقابله بتن با نیروهای انبساط و انقباضی حاصل از تغییرات طبیعی دما کمک می‌کند. به عبارت دیگر، میلگرد می‌تواند یک سازه بتنی مستعد انبساط و انقباض را در کنار هم نگه دارد.
انواع میلگرد مورد استفاده در بتن
میلگردها به صورت تغییر شکل‌یافته یا ساده در بازار وجود دارند. تغییر شکل‌یافته یعنی میلگرد دارای برآمدگی‌هایی است که به ایجاد پیوند با بتن کمک می‌کند.
میلگرد ساده دارای برآمدگی نیست و زمانی استفاده می‌شود که فولاد باید به داخل بتن لغزش کند. در اینجا به
متداول‌ترین انواع میلگرد مورد استفاده در بتن اشاره می‌شود.
رایج‌ترین نوع میلگرد مورد استفاده در بتن است که هزینه نسبتاً پایینی دارد و استحکام خوبی را ارائه می‌دهد. اگرچه در معرض عناصر، به‌راحتی خورده می‌شود.
- میلگرد پلیمر تقویت‌شده با الیاف شیشه در بتن
موسوم به میلگرد فایبرگلاس می‌باشد که جایگزین خوبی برای میلگرد فولادی سنتی است، زیرا استحکام کششی بیشتری دارد. این میلگرد از یک رزین پیچیده‌شده با فایبرگلاس ساخته می‌شود و به همین دلیل هرگز خورده نمی‌شود. این میلگرد بسیار قوی و بسیار گران است.
میلگرد اروپایی یک نوع ارزان‌تر میلگرد و ساخته‌شده از آلیاژ کربن، سیلیکون و منگنز است. این میلگرد قالب‌های متفاوتی نسبت به میلگرد آمریکایی دارد. میلگرد اروپایی می‌تواند تقویت صلب برای بتن سازه‌ای فراهم کند.
- میلگرد روکش اپوکسی در بتن
میلگرد روکش اپوکسی به عنوان نوار سبز نیز شناخته می‌شود. این میلگرد عمدتاً برای ساخت پل‌ها یا سایر محیط‌های مرطوب استفاده می‌گردد، زیرا در برابر خوردگی بسیار مقاوم می‌باشد. با این حال، ترک‌ها یا ارتعاشات زمین در محیط‌های زلزله‌خیز ممکن است به پوشش محافظ اپوکسی آسیب برسانند.
میلگرد گالوانیزه مانند میلگرد با روکش اپوکسی در برابر خوردگی بسیار مقاوم است، اما گران‌تر خواهد بود. میلگرد گالوانیزه با استفاده از دو فرآیند مختلف آبکاری سرد یا گرم و با محلول روی، پوشش داده می‌شود تا یک سد محافظ روی فولاد ایجاد گردد. استفاده از میلگرد در بتن معمولاً با توجه به صرفه‌جویی در هزینه‌ها و نوع محیط خواهد بود.
- میلگرد فولادی ضدزنگ در بتن
میلگرد فولادی ضدزنگ گران‌ترین نوع میلگرد و همچنین قوی‌ترین و مقاوم‌ترین آن‌ها است. این میلگرد در درجه اول زمانی استفاده می‌شود که میلگرد گالوانیزه و اپوکسی را نتوان استفاده کرد. همچنین به دلیل هزینه بسیار بالا، فقط در صورت لزوم استفاده می‌شود.
هدف کاربرد میلگرد در بتن چیست؟
هدف اصلی استفاده از میلگرد در بتن افزایش مقاومت کششی آن است. این مقاومت اضافی به مقاومت در برابر ترک‌خوردگی کمک می‌کند و ضعف ذاتی بتن در این زمینه را جبران خواهد کرد. بتن با استحکام کششی بیشتر می‌تواند در برابر شکستن تحت کشش مقاومت کند، به این معنی که با خیال راحت فواصل بزرگ‌تری را پوشش خواهد داد.
ساختن بسیاری از پل‌ها، سدها و ساختمان‌های امروزی به خاطر
کاربرد پراهمیت میلگرد در بتن ممکن شده است. اکثر ساخت‌وسازهای بزرگ‌مقیاس و ساخت سازه‌های مسکونی امروزی، بدون میلگرد امکان‌پذیر نخواهد بود.
مزایای استفاده از میلگرد در بتن
افزودن میلگرد به بتن فواید و مزایای بسیار زیادی دارد. میلگرد قبل از ریختن بتن، به راحتی در جای خود قرار می‌گیرد. این امر به کاهش ترک‌خوردگی و شکستگی رایج در بتن به دلیل خواص شکننده آن، کمک می‌کند. میلگرد می‌تواند استحکام بتن را هم افزایش دهد و بدین ترتیب باعث صرفه‌جویی در هزینه خریدار شود. زیرا بلوک‌ها یا ساختمان‌های با دال میلگرد و بتنی، عمر بیشتری خواهند داشت.
تنش اضافی ساختمان را می‌توان با تقویت بتن به وسیله انواع میلگرد کاهش داد. میلگرد تنش کششی را جذب و درنتیجه از ترک خوردن یا شکستن بتن جلوگیری می‌کند.
میلگرد همچنین می‌تواند ضخامت بتن مورد نیاز برای پوشش سطوحی مانند راهروها یا کف گاراژ را کاهش دهد. بسیاری از مخلوط‌های مختلف مانند خاکستر و سنگ‌دانه‌ها برای تولید بتن به سیمان اضافه می‌شوند و همه این‌ها به ضخامت دال بتنی می‌افزایند. هنگامی‌که از میلگرد در بتن استفاده می‌شود، میلگردها استحکام خود را به مخلوط اضافه می‌کنند و اجازه می‌دهند تا یک دال نازک‌تری از بتن استفاده شود.
جمع‌بندی
میلگرد نام رایج برای میله‌های تقویت‌کننده‌ای است که برای تقویت بتن استفاده می‌گردند. میلگرد از جنس‌ها، آلیاژها، درجات مختلف و همچنین با برجستگی ساخته می‌شود تا بتن ریخته‌شده روی میلگرد به راحتی به آن بچسبد.
استفاده از میلگرد در بتن می‌تواند مقاومت کل سازه را تا حد بسیار زیادی افزایش دهد. فولاد ضد زنگ، مقاوم‌ترین نوع میلگرد است و اغلب در ساخت‌و‌ساز ساختمان‌ها و راهروهای بتن‌ریزی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
