میلگرد اپوکسی
1399/4/23
مشخصات میلگرد اپوکسی
انواع میلگرد تقریبا در هر سازه‌ی بتنی یافت می‌شوند. در حقیقت میله‌ای فولادی است که در بتن و آجر قرار می‌گیرد تا سازه شکل خود را حفظ کند و با گذشت سال‌های طولانی سازه پابرجا باقی بماند. در صورت عدم استفاده از میلگرد در یک سازه بر اثر انقباض و انبساط طبیعی بتن، سازه ضعیف و پس از مدتی تخریب می‌شود. به همین دلیل آن را میلگرد تقویت کننده نیز می‌نامند. بتن و فولاد ضریب انبساط حرارتی نزدیک به هم دارند. رایج‌ترین نوع میلگردهای تقویت کننده، فولاد کربنی است که به روش نورد گرم ساخته می‌شوند. البته از فولاد زنگ نزن نیز استفاده می‌شود.
میلگردهای اپوکسی یا میلگردهای مقاوم به خوردگی هستند که با میلگردهای تقویت کننده‌ی رایج بدون پوشش جایگزین شدند. این میلگردها ظاهری سبز رنگ دارند و به نام green rebar یا میلگرد سبز نیز شناخته می‌شوند. میلگردهای اپوکسی به منظور استحکام بخشی به بتن و محافظت در برابر خوردگی استفاده می‌شوند. بتن تحمل تنش‌های فشاری را دارد و وزن سازه را تحمل می‌کند اما اگر در معرض تنش‌های کششی بالا قرار بگیرد ترک می‌خورد زیرا بتن ترد و شکننده است. با استفاده از تقویت کننده‌های فولادی یا همان میلگردها توانستند این مشکل را برطرف کنند. از آن جایی که میلگرد ابتدا در بتنی که هنوز رطوبت دارد و به طور کامل خشک نشده قرار می‌گیرد، امکان خورده شدن میلگرد فولادی بسیار بالا است. اعمال پوشش‌های مختلف مثل گالوانیزه یا اپوکسی باعث بالا رفتن مقاومت به خوردگی میلگرد می‌شود. پوشش اپوکسی مانع از نفوذ اکسیژن و کلریدها به سطح فولاد می‌شود. همچنین پوشش اپوکسی در pHهای بالا نیز پایدار است. البته میلگرد اپوکسی به دلیل داشتن پوشش محافظ در برابر نمک‌های یخ زدا و آب‌های دریایی نیز دارای مقاومت به خوردگی است. بنابراین میلگرد اپوکسی در سازه‌هایی دریایی نیز قابل استفاده هستند. در استاندارد ASTM A775 اطلاعات کامل‌تری راجع به میلگردهای فولادی با پوشش اپوکسی آورده شده است.
روش ساخت میلگرد اپوکسی
ابتدا سطح میلگرد فولادی به طور کامل از آلاینده‌ها، روغن و اکسیدها تمیز می‌شود. تمیز بودن سطح میلگرد فولادی قبل از اعمال پوشش مهم است زیرا حضور آلودگی‌ها روی سطح میلگرد باعث می‌شود تا پوشش اپوکسی به خوبی به میلگرد نچسبد و به راحتی از آن جدا شود. در مرحله‌ی بعد، میلگرد تمیز در دمای 400 الی 450 درجه‌ی فارنهایت حرارت داده می‌شود. سپس در اسپری الکترواستاتیک که حاوی پودر ریز اپوکسی است قرار می‌گیرد. پودر اپوکسی از طریق نیروی الکترواستاتیک جذب میلگرد می‌شود. از طرفی چون میلگرد حرارت داده شده بود، این پودر در سطح میلگرد ذوب می‌شود. پودر ذوب شده‌ی اپوکسی با انجام واکنش‌های شیمیایی بین آن پیوند عرضی ایجاد می‌شود و تبدیل به پلیمر ترموست می‌شود. پلیمرهای ترموست یا گرما سخت از پایداری خوبی برخوردار هستند. این روش fusion-bonded نام دارد. اغلب برای ایجاد پوشش اپوکسی روی میلگردهای فولادی از این روش استفاده می‌کنند. مشکلی که این روش دارد این است که پوشش تشکیل شده از نظر ضخامت غیریکنواخت است. در بعضی قسمت‌ها پوشش ضخیم‌تر و در قسمت‌های دیگر پوشش نازک‌تر است. البته با استفاده از روش dipping پوشش یکنواخت‌تری ایجاد می‌شود. اما پوششی که در روش fusion-bonded ایجاد می‌شود از نظر چسبندگی به زمینه‌ی فولادی مطلوب‌تر است.
مزایا و معایب میلگرد فولادی اپوکسی
مقاومت به خوردگی، مهم‌ترین مزیت میلگرد اپوکسی است. همچنین پوشش اپوکسی، پوششی سبک و غیر سمی است. روش fusion bonded که برای ساخت آن استفاد می‌شود فاقد مواد مضر است و به محیط زیست آسیب نمی‌رساند. از طرفی این پوشش به لحاظ اقتصادی نسبت به سایر میلگردهای موجود در بازار ارزان‌تر است. این میلگرد قابلیت خم شدن دارند و از این جنبه بهتر از میلگرد گالوانیزه هستند. میلگرد گالوانیزه قابلیت خمکاری ندارد. زیرا پوشش گالوانیزه در منطقه‌ای که خم شده پوسته پوسته می‌شود. میلگرد اپوکسی را می‌توان در نواحی هموار و بدون سایش خم کرد. میلگرد اپوکسی مطابق استاندارد ASTM A706 نیز قابلیت جوشکاری دارند اما نباید پیش‌گرم شوند.
میلگرد اپوکسی مقاومت کمی نسبت به سایش دارد. بنابراین در حمل و نقل نیاز به مراقبت زیادی دارد زیرا هرگونه صدمه دیدن آن باعث آسیب پذیر شدن میلگرد در برابر خوردگی می‌شود. در هنگام استفاده و انبار کردن میلگرد اپوکسی باید دقت کرد که از اصطکاک و تماس بین میلگردها جلوگیری شود. در غیر این صورت به علت اصطکاک بین پوشش‌های اپوکسی سایش اتفاق می‌افتد که منجر به آسیب دیدن یا حتی جدا شدن پوشش می‌شود. همچنین میلگرد اپوکسی چسبندگی و اتصال کمی با بتن دارد.
کاربرد میلگرد اپوکسی
میلگرد اپوکسی در سازه‌های زیر به کار می رود:
-
پل‌ها
-
سازه‌های پارکینگ
-
سازه‌های دریایی
-
ساختمان‌ها و بناها
اگرچه میلگرد اپوکسی خواص مطلوب‌تری نسبت به میلگرد بدون پوشش دارد اما اگر پوشش سوراخ یا ترک داشته باشد باعث آسیب شدید میلگرد از همان نقطه می‌شود. از این رو در هنگام حمل و نقل، راه اندازی و انبار نیاز به دقت بسیار دارد. در برخی مناطق مانند استان Quebec «کبک» واقع در شرق کانادا استفاده از میلگردهای اپوکسی ممنوع شده است. سایر استان‌های کانادا و برخی ایالت‌های آمریکا در حال انجام بررسی‌هایی برای ارزیابی استفاده مجددآن‌ها هستند.
قیمت میلگرد اپوکسی
میلگردهای فولادی به ازای هر فوت 75/0 دلار قیمت دارند. البته از آن جایی که هر میلگرد قطرهای متفاوتی دارد. با تغییرات قطر میلگرد ، قیمت میلگرد تغییرات مختصری می‌کند. معمولا به ازای هر دو فوت میلگرد محدوده‌ی قیمت برای قطرهای متفاوت بین 40/1 تا 84/1 دلار است. در بعضی موارد برای این که چسبندگی میلگرد و بتن خوب باشند الگوهای مارپیچی روی میلگرد ایجاد می‌کنند. پوشش دادن میلگردها برای بهبود مقاومت به خوردگی آن‌ها باعث افزایش هزینه می‌شود. اما این هزینه به صرفه است زیرا باعث افزایش عمر سازه و جلوگیری از پرداخت هزینه‌ی تعمیرات می‌شود
تهیه شده توسط تیم تولید محتوای فولاد ایرانیان