میلگرد بازالت چیست و چه کاربردی دارد؟

میلگرد بازالت یکی از انواع میلگردهای کامپوزیتی است که از الیاف سنگ بازالت ساخته می شود. این الیاف پس از ذوب شدن سنگ آتشفشانی در دمای بالا به رشته های بسیار مقاوم تبدیل می شوند و سپس با رزین های پلیمری ترکیب شده و به شکل میلگرد در می آیند. به دلیل ساختار خاص خود، این نوع میلگرد در سال های اخیر در کنار سایر انواع میلگرد به عنوان یک گزینه جدید در پروژه های عمرانی مورد استفاده قرار گرفته است.

از نظر کاربرد، میلگرد بازالت بیشتر در سازه هایی استفاده می شود که در معرض رطوبت، خوردگی یا مواد شیمیایی قرار دارند. مانند سازه های دریایی، تونل ها، فونداسیون های خاص و پروژه های زیرساختی. در برخی پروژه ها که کاهش وزن سازه اهمیت دارد نیز می تواند گزینه مناسبی باشد. با توجه به نوسانات بازار و اهمیت تصمیم گیری اقتصادی، بررسی قیمت آهن و مقایسه آن با مصالح جایگزین نقش مهمی در انتخاب نهایی دارد.

در ادامه مقاله، به بررسی ویژگی ها و مزایا و همچنین تفاوت های این نوع میلگرد با میلگرد فولادی می پردازیم تا دید کامل تری نسبت به آن داشته باشید.

میلگرد بازالت چیست؟

بازالت یکی از رایج ترین سنگ های روی کره زمین است و تنها عنصر مورد نیاز برای ساخت الیاف بازالت به شمار می رود. از نظر خوردگی یا تخریب تقریبا چیزی بر روی این ماده تاثیر مخرب نمی گذارد. بازالت یک سنگ طبیعی فوق العاده سخت است که حتی در مریخ هم وجود دارد. بازالت مهم ترین بخش توپوگرافی شناخته شده در سیاره مریخ را تشکیل می دهد.

تقریبا در هر جایی که آتش فشانی وجود داشته باشد، بازالت را هم خواهید یافت. به هر حال، این سنگ طبیعی از نظر زمین شناسی به عنوان یک سنگ بیرونی یا آتش فشانی شناخته می شود. امروزه و با پیشرفت علم از این سنگ برای تولید پودرهای مخصوص ساخت و ساز نیز استفاده می شود.

استحکام برتر، وزن کم، خوردگی صفر و در نهایت هزینه محصول در مقایسه با فولاد، امکان استفاده از میلگردهای بازالتی را در کاربردهای جدید فراهم می کند. با تکمیل آزمایش های بیشتر و افزایش میزان تولید میلگردهای بازالت شاهد استفاده بیشتر و گسترده تر از آن ها در پروژه های ساخت و ساز خواهیم بود. در برخی کاربردها نیز مقایسه آن با میلگرد استیل برای انتخاب گزینه مناسب اهمیت پیدا می کند.

مشخصات میلگرد بازالت

میلگردهای بازالت از مقاومت بسیار بالایی در برابر محیط های خورنده بهره می برند. با این حال، خوردگی در بلندمدت برای میلگردهای فولادی معمولی اتفاق می افتد. بنابراین حداقل 4 سانتی متر لایه های بتنی برای ایمن نگه داشتن آرماتور فولادی مورد نیاز خواهد بود. اما در مورد بتن میلگردهای بازالتی می توانند نیاز به این لایه پوششی را به 1 سانتی متر کاهش دهند. این امر باعث صرفه جویی در استفاده از بتن و همچنین سبک تر شدن وزن ساخت و ساز خواهد شد. آرماتور بتن با میلگردهای بازالت، عمدتا حاوی یک ماده اولیه طبیعی است که پس از پایان چرخه عمر بتن مسلح نیازی به جداسازی نخواهد داشت.

مزایای میلگرد بازالت در مقایسه با میلگرد فولادی این می باشد که استحکام کششی آن 3 برابر بالاتر خواهد بود. در عین حال وزن آن 4 برابر کمتر از میلگرد فولادی است که مزیت بسیار بزرگی محسوب می شود. در واقع میلگردهای بازالت از استحکام بسیار خوبی نسبت به وزن آن برخوردار هستند. همچنین با استفاده از این نوع میلگرد می توان به میزان 40 درصد در استفاده از بتن صرفه جویی کرد که موجب کاهش چشمگیر هزینه های ساخت و ساز خواهد شد.

میلگرد بازالت چگونه تولید می شود؟

اکثر میلگردهای بازالت با استفاده از فرآیند پالتروژن (pultrusion) تولید و روانه بازار مصرفی می شوند. فرایند پالتروژن به کشیدن مواد کامپوزیتی روی سطوح مقطع ثابت از طریق قالب اطلاق می شود که به صورت مداوم و در خط تولید انجام می گیرد. برای مرطوب کردن الیاف نیز معمولا از رزین های وینیل استر یا پلی استر استفاده می شود.

برخی از سازندگان ترجیح می دهند از رزین اپوکسی هم به دلیل خواص مفید آن برای پوشش میلگرد استفاده کنند. در فرآیند ساخت این میلگردها الیاف بازالت با رزین اپوکسی مخلوط شده و سپس روی میلگردهای فولادی مالیده و فشرده سازی می شود.

هزینه تولید میلگردهای بازالت تا حد بسیار زیادی به سرعت فرآیند تولید آن ها بستگی دارد. بنابراین توانایی افزایش سرعت و میزان خروجی میلگردها باعث صرفه جویی قابل توجهی در هزینه ها خواهد شد. روش تولید این میلگردها در برخی از کارخانه های پیشرو معمولا بیش از ده برابر سریع تر از فرآیند پالتروژن (pultrusion) معمولی است. این کارخانه ها احتمالا می توانند این سرعت را در آینده به میزان قابل توجهی نیز افزایش دهند.

کاربرد میلگرد بازالت

استحکام کششی بالای میلگردهای بازالت به مهندسان اجازه می دهد تا نیازمندی های پروژه را از میلگرد فولادی شماره 4 به شماره 3 تغییر دهند و در هزینه های اضافی صرفه جویی کنند. مقاومت در برابر خوردگی میلگرد دلیل مهم دیگری برای استفاده از این میلگردها است، زیرا تقریبا در برابر بیشتر محیط های خورنده عملکرد بسیار خوبی دارد.

بر اساس مطالعات اخیر، میزان خوردگی در برخی شرایط در میلگردهای دارای پوشش اپوکسی و حتی میلگردهای بازالت نصب شده در محیط های خورنده، از میلگردهای فولاد ضد زنگ یا گالوانیزه نیز بیشتر گزارش شده است. وزن کم میلگردهای بازالت یکی دیگر از مزیت های مهم آن ها است که باعث سهولت در حمل و نصب می شود. کارگران می توانند این میلگردها را راحت تر جابجا و مونتاژ کنند و در نهایت در موقعیت نهایی قرار دهند که این موضوع سرعت اجرای پروژه را افزایش می دهد.

یکی از کاربردهای مهم میلگرد در کف دال ها و روسازی ها، کنترل ترک خوردگی و محدود کردن عرض ترک است. میلگرد بازالت به دلیل داشتن مدول الاستیسیته کمتر نسبت به میلگرد فولادی، رفتار متفاوتی در سازه ایجاد می کند و می تواند در طراحی های خاص مورد استفاده قرار گیرد. این میلگردها در برخی موارد باعث کاهش تعداد المان های تقویتی شده و در عین حال عملکرد مورد نیاز سازه را حفظ می کنند.

مزایا و معایب میلگرد بازالت

میلگرد بازالت به عنوان یک جایگزین نوین در صنعت ساخت و ساز شناخته می شود و ویژگی های خاصی دارد که آن را از میلگردهای فولادی متمایز می کند. در این بخش به صورت خلاصه به مهم ترین مزایا و معایب آن اشاره می کنیم.

مزایای میلگرد بازالت

• وزن کم
• مقاومت بالا در برابر خوردگی
• عایق الکتریکی
• طول عمر بالا
• مقاومت شیمیایی مناسب

معایب میلگرد بازالت

• قیمت اولیه بالا
• مدول الاستیسیته پایین
• محدودیت در استفاده سازه ای سنگین
• نیاز به دانش تخصصی در طراحی
• نبود استانداردهای گسترده اجرایی

قیمت میلگرد بازالت به چه عواملی بستگی دارد؟

قیمت میلگرد بازالت تحت تاثیر مجموعه ای از عوامل فنی و اقتصادی قرار دارد و در هر پروژه ممکن است متفاوت باشد. در پروژه های آرماتور بندی انتخاب نوع میلگرد و شرایط اجرایی نیز می تواند روی هزینه نهایی تاثیر مستقیم داشته باشد.

عوامل موثر بر قیمت:

• کیفیت الیاف بازالت
• نوع رزین مصرفی در تولید
• فرآیند و تکنولوژی ساخت
• برند و کشور تولید کننده
• میزان سفارش و حجم خرید
• نوسانات بازار مواد اولیه
• هزینه حمل و واردات
• شرایط پروژه و نوع کاربرد در آرماتور بندی

هدف اولیه برای تولید میلگرد بازالت این است که از بسیاری جهات بر میلگرد فولادی برتری دارد. اما درعین‌حال از نظر قیمت با فولاد به‌صورت رقابتی باقی می‌ماند و شاید حتی در برخی کاربردها هزینه کمتری هم داشته باشد. فرآیند تولید با سرعت و کیفیت بالا می‌تواند تضمین‌کننده رسیدن این میلگردها به این اهداف باشد. همان‌طور که خط تولید به افزایش بهره‌وری خود ادامه می‌دهد، هزینه تولید میلگردهای بازالت نیز کاهش می‌یابد. قیمت میلگرد بازالت پایین و استحکام بالای آن دلیلی است که مالکان و پیمانکاران باید استفاده از آن را در نظر بگیرند.

سوالات متداول