چگونه میلگرد حرارتی از ترک‌خوردگی بتن جلوگیری می‌کند؟

میلگرد حرارتی، که با نام‌های آرماتور حرارتی و Thermal Rebar     نیز شناخته می‌شود، نوعی میلگرد فولادی است که به منظور کنترل و کاهش تنش‌های حرارتی و جلوگیری از ترک‌خوردگی در بتن به کار می‌رود. استفاده از این میلگرد، به‌ویژه در سازه‌های بزرگ، سازه‌هایی با بتن‌ریزی حجیم و مناطقی با تغییرات دمایی شدید، از اهمیت بالایی برخوردار است.

?? انواع میلگرد حرارتی

میلگردهای حرارتی در انواع مختلفی تولید می‌شوند که هر کدام ویژگی‌های خاص خود را دارند و در کاربردهای مختلفی استفاده می‌شوند. انواع اصلی آن عبارتند از:

میلگرد حرارتی ساده: این نوع میلگرد بدون پوشش اضافی تولید می‌شود و به دلیل قیمت پایین‌تر، در پروژه‌هایی با اولویت اقتصادی بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد. مقاومت آن در برابر خوردگی نسبت به انواع دیگر کمتر است.

میلگرد حرارتی آجدار: این نوع میلگرد دارای سطحی آجدار است که موجب افزایش چسبندگی بین میلگرد و بتن می‌شود و مقاومت در برابر خوردگی را افزایش می دهد.

میلگرد حرارتی سایشی: این نوع میلگرد با پوششی از جنس مواد مقاوم در برابر سایش تولید می‌شود و در پروژه‌هایی که احتمال سایش و فرسایش بالا وجود دارد، مانند سازه‌های ساحلی، بسیار مفید است.

میلگرد حرارتی چشمه‌ای: دارای سطحی توپر است که شبیه به چشمه طراحی شده‌اند و باعث افزایش چسبندگی میلگرد با بتن و در نتیجه افزایش استحکام کلی سازه می‌شود.

میلگرد حرارتی دو لایه: دارای دو لایه پوشش است که مقاومت به خوردگی و ضریب امنیت ساختمان را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد و در محیط‌های خورنده انتخاب مناسبی است.

?? کاربردهای میلگرد حرارتی

میلگرد حرارتی در بخش‌های مختلف سازه کاربرد دارد:

سقف‌ها: در سقف‌های تیرچه بلوک، کرومیت و پیش‌تنیده برای کنترل ترک‌های حرارتی و افزایش یکپارچگی سقف استفاده می‌شود.

دال‌ها: در دال‌های یک‌طرفه، دوطرفه و بتنی حجیم برای توزیع بهتر تنش‌ها و جلوگیری از تمرکز تنش به کار می‌رود.

دیوارها: در دیوارهای برشی و حائل برای کنترل تنش‌های حرارتی و جلوگیری از ترک‌خوردگی استفاده می‌شود.

فونداسیون‌ها: در فونداسیون‌های گسترده و نواری برای کنترل تنش‌های حرارتی ناشی از تغییرات دمایی خاک و هیدراتاسیون بتن به کار می‌رود.

سازه‌های خاص: در پل‌ها، سدها و تونل‌ها برای افزایش طول عمر و پایداری سازه در برابر تغییرات دمایی و شرایط محیطی خاص استفاده می‌شود.

? روش‌های اتصال و آرماتوربندی

اتصال میلگردهای حرارتی معمولاً با استفاده از سیم مفتول و روش‌های آرماتوربندی استاندارد انجام می‌شود. جوشکاری میلگرد حرارتی به دلیل احتمال ایجاد تنش‌های اضافی و کاهش مقاومت، ممنوع است. روش‌های اتصال شامل گره ضربدری، اتصال با قلاب و استفاده از گیره‌های آرماتوربندی است.

? مزایای استفاده از میلگرد حرارتی

میلگردهای حرارتی نسبت به میلگردهای معمولی، درصد کربن کمتری دارند که باعث افزایش خاصیت ترمومکانیکی و قابلیت ارتجاعی آن‌ها می‌شود. این امر باعث می‌شود تا میلگرد حرارت ناشی از عمل هیدراتاسیون بتن را به خود جذب کند و از ترک‌خوردگی جلوگیری کند.

?? مشخصات فنی و استانداردها

مشخصات فنی میلگرد حرارتی شامل ترکیب شیمیایی، خواص مکانیکی، ابعاد استاندارد و استانداردهای مربوطه است. تولید و استفاده از میلگرد حرارتی تحت استانداردهای مختلفی مانند استانداردهای ASTM و استانداردهای ملی ایران انجام می‌شود. انتخاب نوع مناسب میلگرد حرارتی به عواملی مانند شرایط محیطی، نوع سازه، بودجه پروژه و الزامات آیین‌نامه‌ای بستگی دارد.

?? ملاحظات اقتصادی

استفاده از میلگرد حرارتی گرچه هزینه اولیه را افزایش می‌دهد، اما در بلندمدت می‌تواند به صرفه‌جویی در هزینه‌ها منجر شود. این صرفه‌جویی به دلیل کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری ناشی از ترک‌خوردگی بتن است. کارخانه‌های ذوب آهن اصفهان، فولاد کویر کاشان و فولاد یزد از برترین تولیدکنندگان میلگرد حرارتی در ایران هستند.

استفاده از میلگرد حرارتی، گرچه با افزایش هزینه همراه است، اما به طور قابل توجهی از ترک‌خوردگی بتن جلوگیری کرده و دوام و استحکام سازه را افزایش می‌دهد. انتخاب نوع و مقدار میلگرد حرارتی باید توسط مهندس سازه و با توجه به آیین‌نامه‌های مربوطه انجام شود.

?? منبع: میلگرد حرارتی چیست؟