میلگرد گالوانیزه چیست؟ + کاربرد آن

میلگرد گالوانیزه میله‌ای فولادی است که مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارد. این میلگردها از جنس فولاد ساخته شده و معمولاً به شکل میلة کشیده و شیاردار هستند. متداول‌ترین کاربرد میلگردهای گالوانیزه در ساخت‌وسازهاست که در جهت تقویت بتن مورداستفاده قرار می‌گیرند. در این مقاله به بررسی میلگرد گالوانیزه...

[ratemypost]

انتشار در 25 بهمن 1400 517 بازدید 0 دیدگاه

میلگرد گالوانیزه میله‌ای فولادی است که مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارد. این میلگردها از جنس فولاد ساخته شده و معمولاً به شکل میلة کشیده و شیاردار هستند. متداول‌ترین کاربرد میلگردهای گالوانیزه در ساخت‌وسازهاست که در جهت تقویت بتن مورداستفاده قرار می‌گیرند. در این مقاله به بررسی میلگرد گالوانیزه و ویژگی و کاربردهای آن می‌پردازیم. شما می‌توانید برای دریافت اطلاعات بیشتر مثل قیمت میلگرد گالوانیزه با شماره‌های موجود در سایت تماس بگیرید.

میلگرد گالوانیزه چیست؟

یک ساختمان برای افزایش استحکام و طول عمر خود باید توانایی کافی برای مقابله کردن با نیروهای کششی و فشاری را به طور هم‌زمان داشته باشد. با ترکیب بتن و میلگرد می‌توان این نیاز مهم را برآورده کرد. بتن دارای استحکام فشاری بالا است اما استحکام کششی پایینی دارد، یعنی زمانی که تحت اثر نیروهای کششی قرار می‌گیرد ترک‌خورده و می‌شکند. در این حالت بتن ضعیف شده و کاربری خود را از دست می‌دهد.

یکی از راه‌حل‌های بهبود خواص بتن، قراردادن میلگرد فولادی در بخش تار کششی است. تار کششی یعنی ناحیه‌ای که بتن در آن قسمت دارای ضعف در کشش است. دلیل انجام این کار این است که فولاد دارای استحکام کششی بالایی است و می‌تواند نقش تقویت‌کنندة بتن را ایفا کند. میلگردها به لحاظ اندازه و جنس دارای انواع گوناگونی هستند و به شکل‌های متفاوتی تولید می‌شود که به آن‌ها میلگردهای آجدار و میلگردهای بدون آج گفته می‌شود. این نوع میلگردها به شکل کلاف‌های بزرگ در اندازه‌های ۶ تا ۱۲ متری در مراکز عرضه آهن‌آلات به فروش می‌رسد.

میلگردها چگونه دسته‌بندی می‌شوند؟

باید در پاسخ گفت که میلگردها بر اساس قطر مقطع عرضی‌شان دسته‌بندی شده و برحسب میلیمتر هستند. برای مثال زمانی که می‌گوییم میلگرد ۱۴ یعنی میله‌ای که قطر مقطع آن ۱۴ میلی‌متر است. هر یک از انواع میلگردها باتوجه‌به نیاز، قیمت، خواص و سازگاری با محیط مورداستفاده قرار می‌گیرد. میلگرد گالوانیزه که دارای روکش اپوکسی و پلیمر تقویت شده با الیاف شیشه است از انواع این میلگردها هستند. در ادامه به معرفی دقیق میلگرد گالوانیزه و بررسی خواص مکانیکی و روش ساخت آن می‌پردازیم.

تعریف میلگرد گالوانیزه

میلگرد گالوانیزه میله‌ای است فولادی که مقطع عرضی آن به شکل یک دایره است. این نوع خاص از میلگردها در برابر خوردگی ۴۰ برابر مقاوم‌تر از میل‌گردهایی که بدون پوشش هستند عمل می‌کنند. لایه گالوانیزه در حقیقت یک پوشش محافظ است که از فولاد در برابر زنگ‌زدگی و یا مواد خورنده حفاظت می‌کند. اپوکسی نیز همانند گالوانیزه یک‌لایه محافظتی است.

زمانی که پوشش اپوکسی و گالوانیزه را مورد مقایسه قرار دهیم مشاهده می‌کنیم که پوشش گالوانیزه از جنبه عملکردی بهتر عمل می‌کند و دیرتر آسیب می‌بیند. البته از جنبة هزینه و قیمت، مشاهده می‌شود که پوشش گالوانیزه حدود 40 درصد گران‌تر از اپوکسی است. البته با درنظرگرفتن مزایای گالوانیزه، مانند مقاومت در برابر خوردگی و طول عمر زیاد و دوام بالا، متوجه می‌شویم که ارزش پرداخت هزینة بالاتر را دارد.

کاربرد میلگرد گالوانیزه

میلگرد گالوانیزه علاوه بر اینکه مانع از ترک خوردن بتن شده و کارایی آن را افزایش می‌دهد، از زنگ‌زدگی و یا خوردگی میلگرد تحت تماس با هوا و آب بتن و یا مواد شیمایی موجود در آن جلوگیری می‌کند. همان‌طور که گفتیم، میلگردهای گالوانیزه از تقویت‌کننده‌های گالوانیزه بهره می‌برند که دارای اتصال محکم و چسبندگی بالا نسبت به سایر میلگردها با بتن هستند که این امر در کامپوزیت‌ها پارامتر مهمی به شمار می‌آید و کارایی آن را افزایش می‌دهد.

میلگردهای گالوانیزه به‌خاطر مقاومت بسیار بالایی که در برابر عوامل آسیب‌زننده مانند خوردگی دارند ظاهر زیبای خود را حفظ می‌کنند. این موضوع باعث می‌شود تا علاوه بر اینکه از میلگردهای گالوانیزه در سازه‌های بتنی بهره گیریم، می‌توانیم در سازه‌هایی که دارای جنبة نمادین نیز هستند نیز استفاده کنیم. همچنین از میلگردهای گالوانیزه به علت طول عمر بالایی که دارند در ساخت‌وساز پل‌های عظیم استفاده می‌شود.

ترکیبات شیمیایی میلگرد گالوانیزه

میلگردهای گالوانیزه دارای ترکیبات شیمیایی زیر هستند:

کربن 0.5-0.42، منگنز 0.08 – 0.05، سیلیسیم  0.17 – 0.37، کروم کمتر از 0.25، نیکل کمتر از 0.03  و مس کمتر از 0.25. تقویت‌کننده‌های فولادی گالوانیزه شده در اصل میله‌های فولادی با پوشش محافظ فلز روی هستند.

دلیل استفاده از پوشش (روی) در ورق‌ها و میله‌های گالوانیزه این است که به‌عنوان محافظ در مقابل نفوذ عوامل خورنده موجود در بتن عمل می‌کند. در واقع گالوانیزه کردن یا گالوانیزاسیون نقش حفاظت کاتدی را ایفا می‌کند. با قراردادن سطح فلز در یک سلول الکتروشیمیایی می‌توان از خوردگی فلزات توسط کاتد محافظت کرد. لایه گالوانیزه در این شرایط در مقابل عوامل محیطی خورنده زودتر خورده می‌شود تا از میلگرد فولادی حفاظت کند.

روش گالوانیزه کردن میلگردهای فولادی

میلگردهای فولادی را ابتدا در محلول‌های پاک‌کننده، مانند روغن و اکسیدها و سایر آلودگی‌ها، می‌خوابانیم. پس از اینکه آلودگی را از سطح میلگردها حذف کردیم، میلگردها را تمیز کرده و در حمام روی (Zn) مایع غرق می‌کنیم. سپس در دمای 450 درجة سانتی‌گراد حرارت می‌دهیم.

در آخر میلگردها را باید در شرایط مناسب مطابق با استانداردهای موجود و برای رسیدن به خواص مطلوب خنک می‌کنیم. این روش را hot-dipping یا غوطه‌وری داغ می‌نامند. عملیات گالوانیزه کردن میلگردهای فولادی توسط اتصال متالورژیکی بین فولاد و روی ایجاد می‌شود. چسبندگی پوشش روی و میلگرد فولادی اهمیت زیادی دارد. زیرا این پوشش نقش حفاظتی داشته و نباید در شرایط سایش یا حمل‌ونقل و دیگر شرایط از سطح میلگردهای فولاد جدا شود.

نکاتی که در روش غوطه‌وری داغ روی (Zn) بایستی به آن توجه کنیم این است که:

• به‌طورکلی ترکیب شیمایی فولاد تأثیر چندانی در فرایند گالوانیزه کردن یا گالوانیزاسیون ندارد.
• اگر مقدار سیلیسیم فولاد از 0/12 درصد بیشتر شود نرخ واکنش بین روی و آهن کند می‌شود و فرایند طولانی می‌شود.
• مهم‌ترین عامل در این فرایند سطح قطعه است. باید اکسیدهای موجود روی سطح و ماسه‌های باقی‌مانده از فرایند ریخته‌گری از سطح زدوده شوند و بطور کامل از بین بروند.
• گالوانیزه کردن، بر روی سطح قطعات چدنی نیز انجام می‌شود.

میلگرد آجدار گالوانیزه چیست؟

این نوع میلگردها، از نظر شکل ظاهری به‌صورت بافته هستند که به‌دور میلگرد به‌صورت مارپیچ چرخیده شده‌اند. این موارد همان میلگردهای شیاردار هستند. این نوع میلگردهای آجدار برای محکم‌کاری در محافظت سازه‌ها به کار می‌روند. استاندارد مربوط به میلگردها در کشورهایی چون روسیه و امریکا تعیین شده‌اند و میلگردهای آجدار را به گروه‌های A1 – A2 – A3 – A4 دسته‌بندی می‌کند که هرکدام دارای طول و عرض معینی هستند و با ضخامت‌های متفاوتی تولید می‌شوند.

در کاربرد میلگردهای آجدار بخصوص در صنعت ساختمان‌سازی می‌توان گفت به شیوه‌ای انجام شود که به‌هیچ‌عنوان هیچ‌گونه آسیبی در جداسازی میلگردها با مصالح نداشته و نمی‌توان با هر تکانی حتی زمین‌لرزه جدا شوند. میلگردهای آجدار گالوانیزه در سایزهای 5.5 تا 40 میلیمتر تولید می‌شوند. میلگردهای آجدار گالوانیزه با نام‌های زیر نیز شناخته می‌شوند.

• میلگرد آجدار فولادی
• میلگرد آجدار فولاد استنلس
• میلگرد آجدار روکش اپوسکی و یا میلگرد فولاد کربن.

خصوصیات انواع میلگرد آجدار

انواع میلگرد آجدار دارای خصوصیات زیر هستند و با گالوانیزه کردن آن‌ها بر این خصوصیات می‌افزاییم:

میلگرد (S240) A1: اگر بخواهیم از میلگرد A1، تعریفی داشته باشیم بهتر است این‌گونه بیان کنیم که این نوع میلگرد، میلگرد ساده‌ای است که هیچ‌گونه آجی بر روی سطح این میلگرد وجود ندارد. این نوع میلگرد به طور با نام میلگرد داکتیل نیز شناخته می‌شود و دارای خصوصیات زیر است:

• میلگرد A1 یک استوانة فولادی است که در ترکیبات شیمیایی خود، تقریباً 24درصد کربن و 60درصد سیلیسیوم دارد و به همین دلیل، نسبت به سایر میلگردهای A2 تا A4، نرم‌تر بوده و مقاومت کششی پایین‌تری نیز دارد.
• میلگرد A1 با تنش تسلیم ۲۳۰۰ کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع و تنش نهایی ۳۸۰۰ کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع، به‌عنوان میلگرد نرم شناخته می‌شود و معمولاً به‌صورت صاف و بدون آج است.
• این میلگرد بیشتر برای انجام کارهایی نظیر آهنگری و جوشکاری مناسب است.
• میلگردهای A1 به دلیل کربن کمی که در ترکیبات شیمیایی خود دارند، معمولاً برای استفاده در مصارف جوشکاری ایده‌آل هستند اما از نظر سختی، در گروه میلگردهای نرم قرار می‌گیرند.

میلگرد A2 (S340): یکی از انواع میلگردهای آجدار است که آج آن به‌صورت مارپیچ از ابتدا تا انتهای طول میلگرد، ادامه پیدا کرده و در هیچ کجا قطع یا متوقف نمی‌شود. این نوع میلگردها به‌خاطر شکل ظاهری که دارد، با نام میلگرد با آج مارپیچ ساده نیز شناخته می‌شوند.

• این نوع میلگرد تنش تسلیم ۳۰۰۰ کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع و تنش نهایی ۵۰۰۰ کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع را دارا هستند. تغییر شکل نسبی پلاستیکی این نوع میلگرد در زمان گسیختگی باعث شده تا میلگرد A2 را به‌عنوان میلگرد نیمه‌خشک یا ترد و نیمه نرم نیز بشناسند.
• میلگرد A2 بهترین گزینه برای استفاده در سازه‌های نوع سبک است. از این میلگردها حتی در تولید خاموت نیز استفاده می‌شود.
• بر اساس استاندارد 3132 ملی کشور ما ایران، میلگرد A2 را با نام میلگرد آج 340 نیز می‌شناسند.

میلگرد A3 (S400): دارای تنش تسلیم ۴۰۰۰ کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع و تنش نهایی ۶۰۰۰ کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع است و به‌عنوان میلگرد خشک یا تر از آن یاد می‌شود که مناسب عملیات ساختمانی است. این میلگردهای خشک عمدتاً به‌صورت آج جناقی است.

میلگرد (S500) A4: بر اساس استاندارد 3132 ملی ایران، میلگرد A4  که با نام آج 520 و 500 نیز شناخته می‌شود، از نوع میلگرد آجدار مرکب هستند. به این شکل که آج‌های عرضی دوکی شکل در دو طرف آج طولی و به‌صورت چهار نیم مـارپیچ بـه شـکل هفت و هشت و با زاویة 35 درجه یا 75 درجه است.

میلگرد گالوانیزه آجدار پیچیده

میلگردهای آجدار پیچیده دارای مقاومت بالایی هستند. این نوع میلگردها در مکان‌های مکانیکی و فیزیکی کاربرد دارند و دارای علامت‌های اختصاصی هستند. این دسته از میلگردها را در آهن‌آلات به نام‌های مستعار آن‌ها را می‌شناسند.

• انواع میلگردهای گالوانیزه در صنعت
• میلگردهای گالوانیزه با سایز 5.5 و استانداردهای 1006 – A3
• میلگردهای گالوانیزه با سایز 12 و استانداردهای 1006 – A3
• میلگردهای گالوانیزه با سایز 16 و استانداردهای 1006 – A3
• میلگردهای گالوانیزه با سایز 5.5 و استانداردهای 1006 – A3
• میلگردهای گالوانیزه با سایز 18 و استانداردهای 1006 – A3
• میلگردهای گالوانیزه با سایز 22 و استانداردهای 1006 – A3
• میلگردهای گالوانیزه با سایز 25 و استانداردهای 1006 – A3

خواص مکانیکی میلگردها با پوشش گالوانیزه

برخی پوشش‌های مختلف که بر روی میلگردها قرار گرفته‌اند، ممکن است به‌راحتی در حمل‌ونقل یا در حین کار آسیب ببینند. این پوشش‌ها که مانند رنگ هستند با ایجاد خراش آسیب‌دیده و قابل نفوذ می‌شوند، درصورتی‌که پوشش گالوانیزه حتی با وجود خراش نیز کماکان می‌تواند از طریق حفاظت کاتدی مانع از خوردگی میلگرد فولادی شود. پوشش‌هایی که با استفاده از گالوانیزه کردن به وجود می‌آیند، از نظر الکتروشیمیایی فعال‌تر از جنس فولاد است. همین امر سبب می‌شود با قرارگرفتن در محیط، لایه روی میلگرد، به طور تدریجی از بین رفته و از فولاد که در زیر سطح خود قرار دارد محافظت کند.

استفاده از تقویت‌کننده‌های فولادی به‌منظور جلوگیری از شکست ترد در بتن است. سختی در اعضای با رفتار ترد باعث می‌شود عضو قبل از رسیدن به حالت حدی به شکست منجر شود یعنی عضو در ناحیه ارتجاعی (منحنی تنش – کرنش) در ناحیه الاستیک از بین رفته و سازه دیگر نمی‌تواند نیروهای متحمل را در ناحیه حدی و مقاومت نهایی تحمل کند؛ بنابراین خواص مکانیکی بتن را بهبود بخشیده و کارایی آن را افزایش می‌دهد.

خواص مکانیکی تقویت‌کننده‌های فولادی، استحکام کششی و استحکام تسلیم و استحکام نهایی و کرنش شکست، پارامترهای مهم و تأثیرگذاری هستند که در بارگذاری بتن را یاری می‌دهد. از طرفی برای حفاظت میلگرد در برابر خوردگی با استفاده از روش پوشش‌دهی به‌صورت غوطه‌وری داغ که منجر به ایجاد پوشش گالوانیزه در اطراف میلگرد فولادی می‌شود، شاید به نظر برسد این روش ممکن است خواص میلگرد فولادی را تحت‌الشعاع قرار داده و از مقاومت کششی آن بکاهد. اما آزمایش‌ها نشان می‌دهد اگرچه از روشی دما بالا برای پوشش‌دهی میلگرد استفاده می‌شود اما خواص مکانیکی آن تغییری نکرده و کاسته نمی‌شود.

استحکام خستگی در میلگردهای گالوانیزه اهمیت دارد. خستگی فلزات زمانی اتفاق می‌افتد که قطعات فلزی به علت تنش‌های مکرر، ضعیف یا به‌اصطلاح خسته می‌شوند. خستگی به طور معمول همراه با جوانه‌زنی ترک در سطح قطعه یا اطراف تمرکز تنش صورت می‌گیرد. یک آزمایش در خصوص خستگی در میلگرد‌ها نشان می‌دهد که فولاد تقویت گالوانیزه تحت بارگذاری دارای عملکرد بهتری در برابر تنش‌های متناوب، در معرض محیط خورنده است.

جمع بندی

میلگردهای کربنی متداول‌ترین نوع میلگردها در بازار هستند که در سازه‌های ساختمانی نیز مورداستفاده قرار می‌گیرند. با وجود تمام مزایای و برتری‌هایی که میلگردهای کربنی دارا هستند، باید بگوییم که بزرگ‌ترین مشکل این دسته از میلگردها، عدم مقاومت آن‌ها در مقابل خوردگی و زنگ‌زدگی است. به همین دلیل روش‌های زیادی برای جلوگیری از زنگ‌زدگی فولاد و میلگرد، مانند روکش اپوکسی و گالوانیزه، پیشنهاد شده است. یکی از مرسوم‌ترین این روش‌ها استفاده از یک پوشش نازک فلز روی (Zn) بر سطح فولاد است که به آن گالوانیزه می‌گویند.

به فولادی که با استفاده از این روش پوشش داده شده است، فولاد گالوانیزه می‌گوییم. به همین ترتیب میلگردی که سطح آن با این نوع فلز روی (Zn) پوشیده شده است میلگرد گالوانیزه گفته می‌شود. برای دریافت مشاوره رایگان با استفاده از شماره‌های درج شده در سایت با کارشناسان لایو آهن تماس بگیرید. قیمت میلگرد گالوانیزه و انواع دیگر میلگرد، مثل قیمت میلگرد آجدار و قیمت میلگرد آلومینیوم را نیز می‌توانید با کمک جدول قیمت بروز دریافت کنید.