چگونه میلگرد سبب افزایش عمر سازه بتنی می‌شود؟
دسترسی سریع به محتوای مقاله
سازه‌های بتنی به دلیل مقاومت کششی پایین بتن، مستعد ترک خوردن هستند و این ضعف بتن با به‌کارگیری میلگردهای فولادی در آن‌ها قابل جبران است. این میلگردها باید از خواص و کیفیت مطلوبی برخوردار باشند تا سبب پایداری سازه شوند و عمر مفید ساختمان را افزایش دهند. اما آیا هر نوع میلگردی را می‌توان برای تقویت سازه بتنی مورداستفاده قرار داد؟ برای افزایش عمر سازه بتنی چه مقدار میلگرد نیاز است؟ چگونه میلگرد سبب افزایش عمر ساختمان می‌شود یا به عبارتی، نقش میلگرد در افزایش عمر ساختمان چیست؟
بررسی نقش میلگرد در افزایش عمر ساختمان
میلگردهای فولادی آجدار که به آن‌ها میلگردهای تقویت‌کننده بتن نیز گفته می‌شود، با قرارگیری در دل بتن، سبب قفل شدن بتن در اطراف آج‌های خود می‌شوند و این‌چنین، یک پیوند مستحکم بین بتن و میلگرد ایجاد می‌شود که نتیجه آن افزایش استحکام کششی بتن است. به همین دلیل، وقتی بتن با میلگرد مقاوم‌سازی شود، در برابر نیروهای کششی نظیر زلزله به‌خوبی مقاومت کرده و این‌چنین سبب افزایش عمر مفید سازه بتنی می‌شود.
برای روشن‌تر شدن نقش میلگرد در افزایش عمر ساختمان باید به این نکته هم اشاره کرد که ازآنجایی‌که میلگردها در ساختار درونی بتن قرار می‌گیرند، باید از خواص و کیفیت مطلوبی نیز برخوردار باشند. چراکه بتن به سبب شکنندگی، مستعد ترک خوردن است و این ترک اگر به عمق بتن برسد، شرایط را برای زنگ زدن و خوردگی میلگرد فولادی فراهم می‌کند. همچنین، برخورداری از استحکام کافی به منظور جلوگیری از شکست میلگرد در بتن امری حیاتی برای این مقاطع فولادی است.
عوامل مؤثر بر طول عمر سازه بتنی
عواملی که بر طول عمر یک سازه بتنی تاثیرگذار هستند در دو گروه عوامل طبیعی و عوامل اجرایی جای می‌گیرند. ازجمله عوامل طبیعی تاثیرگذار بر عمر ساختمان می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- رطوبت
- اقلیم جغرافیایی منطقه
- فرونشست زمین
رطوبت مهم‌ترین عامل است. چراکه در همه‌جا هست؛ در خاک، در هوا و در آب‌های زیرزمینی. این رطوبت با نفوذ از بین ترک‌ها و شکاف‌های بتن، خود را به میلگرد می‌رساند و سبب زنگ‌زدگی و خوردگی آن می‌شود.
اقلیم جغرافیایی نیز بسیار مؤثر است. مناطق پر بارش همان تأثیر مشابه عامل رطوبت را دارند و مناطق کویری نیز به علت اختلاف دمایی زیاد شب و روز، سبب ترک برداشتن بتن می‌شوند و دوباره میلگرد در معرض عوامل مخرب قرار می‌گیرد. فرونشست زمین که حرکت عمودی و رو به پایین زمین است، از طریق اجرای برخی عملیات‌های عمرانی به وقوع می‌پیوندد و از آن تحت عنوان زلزله خاموش یاد می‌شود. این فرونشست زمین نیز سبب ایجاد ترک در بتن می‌شود و دوباره همان قضیه مواجهه میلگرد با عوامل مخرب!
عوامل اجرایی مؤثر در طول عمر ساختمان نیز شامل موارد زیر می‌شوند:
- طراحی
- نظارت
- نوع مصالح
- بهره‌برداری و نگهداری
طراحی نخستین و مهم‌ترین بخش است. چنانچه در طراحی یک سازه بتنی به استانداردها و انتخاب مصالح دقت نشود، عمر مفید سازه کاهش خواهد یافت. نظارت توسط مهندسان پس از اجرا نیز در تأیید طرح و حکم تأیید برای به عمل رساندن آن ضروری است.
مصالح که میلگرد نیز جزوی از آن است، باید از نظر استاندارد، گرید، جنس و میزان استحکام و البته قیمت تمام‌شده، متناسب با سطح پروژه باشند. در انتها باید به نوع بهره‌برداری اشاره کرد. مثلاً اگر یک سازه با هدف کاربری مسکونی طراحی شده باشد و سپس به نوع تجاری تغییر کاربری یابد، با سرعت بیشتری دچار فرسودگی می‌شود.
نقش نوع میلگرد در افزایش طول عمر مفید ساختمان
برای بحث پیرامون نوع میلگرد قابل‌استفاده در ساختمان سه پارامتر وجود دارد؛ اول گرید میلگرد، دوم استاندارد میلگرد و دیگری جنس میلگرد. این امر به این دلیل است که در مناطق زلزله‌خیز نیازمند استفاده از میلگردهایی با استحکام بالا هستیم و در مناطق ساحلی یا پر بارش، میلگردهایی که مقاومت به خوردگی خوبی داشته باشند در اولویت هستند. همچنین، اینکه میلگردها مطابق استاندارد تولید شده باشند بسیار مهم است چراکه میلگردهای غیراستاندارد وزن کمتری داشته و اغلب از استحکام کافی برخوردار نیستند. در ادامه به بررسی دقیق نقش انواع میلگرد در افزایش عمر ساختمان بتنی اشاره خواهیم کرد.
تأثیر گرید میلگرد در عمر سازه
اولین نکته‌ای که باید به آن اشاره کرد این مورد است که میلگردهای ساده و بدون آج برای به‌کارگیری در بتن با هدف افزایش استحکام آن چندان مناسب نیستند. این میلگردها استحکام کمی دارند و به‌راحتی خم می‌شوند و به‌اندازه میلگردهای آجدار قادر به افزایش استحکام و قفل شدن در دل بتن نیستند. در بین انواع میلگردهای آجدار نیز میلگرد A3 بیشترین استفاده را در بتن دارد و به‌صورت طولی به کار برده می‌شود. میلگردهای A2 نیز به شکل عرضی مورداستفاده قرار می‌گیرند و انواع خاموت‌ها را با این نوع میلگرد می‌سازند. با تفاوت میلگرد A2 و A3 بیشتر آشنا شوید.
تأثیر جنس میلگرد در عمر سازه
همان‌طور که قبلاً به آن اشاره شد، در صورت ترک برداشتن بتن، میلگردها در معرض اکسیداسیون و خوردگی قرار می‌گیرند. بنابراین باید از میلگردهای باکیفیت و مقاوم در برابر رطوبت استفاده کرد. دو نمونه از این نوع میلگردها، میلگردهای گالوانیزه و استیل هستند. اما باید توجه شود که این نوع میلگردها گران‌تر از نوع فولادی بوده و استفاده از چنین میلگردهایی برای کاربردهای معمول چندان رایج نیست. بنابراین، برای اینکه هزینه‌های پروژه پایین نگه داشته شود اما همچنان کیفیت کار بالا باشد، باید که میلگردهای فولادی را مطابق یک سری ضوابط و استانداردها در بتن قرار داد. در این راستا، آشنایی با ضوابط کاشت میلگرد در بتن بسیار حائز اهمیت است.
تأثیر نحوه نگهداری میلگرد در افزایش عمر ساختمان
برای حفظ کیفیت میلگردهای مورداستفاده در بتن و نیز پیشگیری از خسارات احتمالی پس از تخریب بتن که درنهایت منجر به آسیب به میلگردها می‌شود، لازم است اقداماتی برای حفظ کیفیت و نگهداری صحیح از میلگردها انجام دهیم. این اقدامات در دو دسته شامل جلوگیری از زنگ زدن میلگردها و نیز انبار کردن صحیح آن‌ها جای می‌گیرند.
در رابطه با نکات مربوط به جلوگیری از زنگ‌زدگی میلگرد باید به این موارد اشاره کرد که زنگ‌زدگی‌های سطحی میلگرد را می‌توان توسط روش‌هایی مانند سندبلاست برطرف کرد. اما چنانچه زنگ‌زدگی میلگرد عمقی باشد، توصیه می‌شود که از آن میلگرد استفاده نشود. چراکه میلگردهایی که آثار زنگ‌زدگی زیادی دارند استحکام کششی آن‌ها کاهش یافته و منجر به کاهش عمر سازه بتنی می‌شوند. همچنین، باید که گردوغبار را قبل از استفاده از میلگردها از روی آن‌ها پاک کرد.
انبار کردن صحیح میلگرد نیز نقش بسزایی در حفظ کیفیت آن و نیز افزایش عمر ساختمان دارد. قرار دادن میلگردها بر روی یک پایه در انبار، عدم تماس آن‌ها با رطوبت و یا قرار دادن در معرض بارش برف و باران، توجه به شرایط خاص نگهداری هر نوع میلگرد متناسب با جنس آن‌ها و غیره، از مهم‌ترین نکات انبار کردن میلگرد و نحوه نگهداری از آن‌ها است.
سؤالات متداول
1- برای بهبود نقش میلگرد در افزایش عمر ساختمان چه اقداماتی می‌توان انجام داد؟
انبار کردن و نگهداری صحیح میلگرد، عدم استفاده از میلگردهای زنگ‌زده، استفاده از میلگردهای باکیفیت و مطابق استاندارد و گریدهای مناسب.
2- آیا مقدار و وزن میلگرد مصرفی در افزایش طول عمر سازه بتنی مؤثر است؟
بله؛ چنانچه میلگردها دارای وزن کمتری از وزن استاندارد باشند، توانایی تحمل نیروهای وارده را نداشته و عمر مفید سازه کاهش می‌یابد.