مقدمه
به هر سازه ای که در پیرامونتان نگاه کنید، بی تردید متوجه خواهید شد که در ساختار آن از میلگرد استفاده شده است. پس جای تعجب ندارد اگر بحث درباره انواع میلگرد و خواص و کاربردهای هر کدام از انواع این محصول و البته استانداردهای تولید و ساخت این مقاطع فولادی همواره موضوعی برای بررسی و مطالعه بیشتر باشد. در واقع بتن در برابر استحکام کششی ضعیف است و به تنهایی فشارهای ناشی از باد، زمین‌لرزه، ارتعاشات و نیروهای دیگر را تاب نمی آورد. به همین دلیل برای تقویت سازه لازم است داخل بتن، از میلگرد استفاده شود تا مقاومت سازه در برابر نیروهای کششی بالاتر برود.
با اینکه استانداردهای مختلفی برای تولید میلگرد در دنیا وجود دارد، در ایران میلگردها طبق استاندارد روسی تولید می شوند و تمامی کارخانه های تولیدی، میلگردهای خود را مطابق با این استاندارد به بازار عرضه می‌کنند. میلگردهایی که در حال حاضر در بازار ایران موجود هستند طبق استاندارد روسی، به چهار دسته A3، A2، A1 و A4 تقسیم می شوند. لازم به ذکر است که استاندارد ملی 3132 ایران نیز خود برگرفته از مجموعه‌ای از استانداردهاست که یکی از مهم ترین آنها همان استاندارد روسی است و همه میلگردهای تولید شده در کارخانه‌های ایران باید از این استاندارد ملی پیروی کنند.
در این مقاله قصد داریم به طور جداگانه با تک تک این میلگردها و تفاوت های آنها آشنا شویم. این تفاوت ها بر حسب شکل ظاهری، خواص مکانیکی و کاربرد این مقاطع فولادی به وجود می‌آیند. میلگرد به عنوان یک مقطع فولادی پرکاربرد در کشور ما در یک دسته‌بندی کلی به دو دسته ساده و آجدار تقسیم می شود. به جز میلگرد ساده، در زمان تولید، روی سایر انواع میلگرد برجستگی هایی به صورت طولی یا عرضی ایجاد می شود تا فولاد به شکل موثرتری با بتن درگیر شود. میلگردهای ساده هیچ آجی ندارند ولی میلگردهای آجدار همان طور که از نامشان بر می آید، دارای آج هستند.
۱. میلگرد ساده
همان طور که اشاره کردیم، میلگرد ساده به میلگردی گفته می شود که هیچ آج یا برجستگی در سطح خود ندارد و دارای سطحی کاملا صاف و بدون شیار است. میلگرد ساده در بازار داخلی با نام استاندارد خود یعنی میلگرد A1 و همچنین نام داکتیل (Ductile) نیز شناخته می شود. این دسته از میلگردها به دو شکل کلاف و شاخه ای به بازار فولاد عرضه می شوند.
مطابق ویرایش 1401 از مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، این مقطع فولادی با وجود اینکه در گذشته به دلیل انعطاف پذیری قابل توجه خود برای دورپیچی سایر میلگردهای A3، A2 و A4 در فرآیند آرماتوربندی مقاطع ساختمانی دایره شکل (ستون یا شمع‌های زیر ساختمان یا پل) به کار می رفت، دیگر در این حوزه نیز قابل استفاده نیست. به این ترتیب، نه تنها این میلگرد جزو میلگردهای اصلی در ساختمان سازی به شمار نمی آید، بلکه دیگر در پیوند دادن سایر میلگردها نیز مورد استفاده قرار نمی گیرد.
از میلگرد A1 یا ساده در صنایع مختلف نظیر ماشین‌سازی، ساخت تجهیزات و دستگاه‌های تولیدی و صنعتی استفاده می شود. از این میلگرد در صنایع به عنوان ماده اولیه برای تولید محصولاتی نظیر میخ، پیچ، مهره و اتصالات دیگر استفاده می شود. از دیگر کاربرد های میلگرد ساده می‌توان به تولید مفتول های گالوانیزه اشاره کرد.
۲. میلگرد آجدار
میلگردهای آجدار روی سطح خود دارای برجستگی یا شیارهایی هستند که به پیوند بهتر میلگرد و بتن کمک می کند. طبق استاندارد ملی ۳۱۳۲ ایران، میلگردهای آجدار باید حداقل دو ردیف آج عرضی با توزیع یکنواخت در دو طرف آج های طولی داشته باشند و آج های عرضی هر ردیف باید به صورت یک شکل در تمام طول میلگرد توزیع شده باشند.
میلگرد آجدار به سه دسته تقسیم می‌شود:
میلگرد آجدار مارپیچ یا همان میلگرد A2 (آج 340)
میلگرد آجدار جناغی یا همان میلگرد A3 (آج 400)
میلگرد آجدار مرکب یا همان میلگرد A4 (آج 500)
برای اطلاع از قیمت هر یک از این سه نوع میلگرد می توانید به صفحه قیمت میلگرد در کانال‌های شبکه اجتماعی مجموعه نوین پارس مراجعه کنید و برای کسب اطلاعات بیشتر نیز می توانید با کارشناسان فروش ما در دفتر فروش نوین پارس تماس حاصل فرمایید.
• میلگرد A2
میلگردهای A2 که به عنوان یکی از میلگردهای ساختمانی شناخته می شوند، کاربردهای مختلفی در این صنعت دارد. میلگرد A2 در خاموت و مش بندی ساختمان، اجرای ستون ها، تیرها و تیرچه های سازه های بتنی به کار برده می شود. به طور کلی در جاهایی که نیاز به شکل پذیری بالایی وجود دارد، میلگرد A2 نسبت به میلگرد A3 رفتار مناسب تری دارد. توجه داشته باشید که با اینکه عملیات جوشکاری روی این میلگردها امکان‌پذیر است اما توصیه نمی‌شود و بهتر است از جوشکاری آنها بپرهیزید.
• میلگرد A3
میلگردهای A3 به عنوان متداول ترین میلگردهای ساختمانی شناخته می شوند. از این نوع میلگرد در ساختمان سازی استفاده بسیاری می شود اما با توجه به اینکه میلگردهای A3 نیم سخت هستند و مقاومت کششی و تنش تسلیم آنها نسبت به میلگردهای A2 بیشتر است و نیز کمتر انعطاف‌پذیر هستند، از این میلگردها به عنوان میلگردهای طولی در ستون ها و تیرها و میلگردهای تقویتی استفاده می شود.
به طور کلی به دلیل خم پذیری کمتر میلگرد A3 و در نتیجه ترد و شکننده بودن آن، از این میلگرد کمتر به‌عنوان خاموت، دورگیر، سنجاقی و … استفاده می‌شود و عموما آرماتورهای A2 که نرم تر هستند برای ساخت مقاطع مذکور کاربرد دارند. همچنین میلگردهای A2 نسبت به A3 جوش پذیرتر هستند اما توصیه می شود برای اتصال میلگرد از جوشکاری استفاده نشود.
• میلگرد A4
کاربرد اصلی این میلگرد در ساخت بتن مسلح است. میلگرد A4 در ساختمان سازی هم از نظر اقتصادی به صرفه است و هم در این صنعت آسیب کمتری به محیط زیست وارد می کند. میلگرد A4 قابلیت استفاده در بیشتر مراحل ساخت یک ساختمان به جز دیوارهای برشی و قاب‌های خمشی/چرخشی را دارد. در حال حاضر تولیدات میلگرد کارخانه های فولادسازی کشور بیشتر از نوع A3 هستند تا A4، زیرا میلگرد A4 همچنان مصرف کمتری نسبت به میلگرد A3 دارد و در صنعت ساخت و ساز کشور بیشتر در ساخت سازه های عظیم و سنگین از آن استفاده می شود.
با این حال در ساختمان های عادی و سازه های بتن آرمه نیز بر حسب نیاز و با در نظر گرفتن امتیازات این محصول می توان از میلگرد A4 استفاده کرد. پیش بینی می‌شود با توجه به مزایای فوق‌العاده و کاربردهای گوناگون میلگرد A4 نسبت به میلگرد A3 و همچنین دیگر انواع میلگرد به تدریج این میلگرد بیشتر و بیشتر مورد توجه قرار گرفته و در اغلب ساختمان‌ها از آن استفاده شود، چرا که این نوع میلگرد می‌تواند در عین افزایش استحکام سازه، هزینه پروژه‌های عمرانی را کاهش دهد که این مزیت قابل توجهی در بازار آهن آلات ایران (که با نوسانات قیمتی شدیدی مواجه است) محسوب می شود.
تفاوت میلگرد A3، A2، A1 و A4 در چیست؟
۱. تفاوت ظاهری
اصلی ترین تفاوت میلگردهای A3، A2، A1 و A4 به سطح رویی آنها بر می گردد. از همین رو این تفاوت در حقیقت تفاوت در ظاهر میلگردها است. میلگرد A1 هیچ آجی (برجستگی) در سطح رویی خود ندارد و می توان به راحتی آن را از دیگر میلگردهای موجود در بازار تشخیص داد. ولی سایر میلگردها آجدار هستند. وقتی از آج در میلگرد سخن می گوییم، در وهله اول، منظور یک محور طولی (آج طولی) روی سطح میلگرد و در وهله دوم آج های عرضی، در دو طرف این محور طولی است. تفاوت ظاهری ميلگرد A2 با A3 و A4 نیز به نوع آج آنها باز می گردد. آج های عرضی در میلگرد A2 به صورت دورپیچ، حول محور طولی روی سطح میلگرد قرار می گیرند و به همین دلیل به این آج ها مارپیچ و به این میلگرد، میلگرد آج مارپیچ گفته می شود. آج عرضی میلگرد A3 جناغی است؛ یعنی آج های این میلگرد آرایش هفت و هشتی دارند. آج های میلگرد A4 مرکب هستند. یعنی آج های این میلگرد هم آرایش مارپیچ و هم آرایش جناغی دارند.
میلگرد ساده
میلگرد A3
میلگرد A4
۲. خواص مکانیکی متفاوت
تفاوت ظاهری میلگردها باعث وجود خواص مکانیکی مختلفی در آنها می شود و کاربردهای مختلفی را برای آنها رقم می زند. میلگردهایA1، A2، A3 و A4 با وجود شکل های ظاهری متفاوتشان، دارای مشخصات مکانیکی متفاوتی هستند و همین تفاوت‌ها، ویژگی‌های منحصربه‌فردی را در آنها به وجود می آورد. از مشخصات مکانیکی میلگرد می‌توان به استحکام کششی و تسلیم، ویژگی خمش، خستگی و جوش پذیری آن اشاره کرد.
• استحکام کششی
همان طور که پیش تر هم اشاره کردیم میلگردها برای جبران ضعف کششی بتن به کار می روند و در نتیجه، میزان استحکام کششی آنها بسیار مهم است. میلگرد A4 بیشترین مقدار استحکام کششی و میلگرد A1 کمترین مقدار استحکام کششی را دارد.
• استحکام تسلیم
از دیگر خصوصیات مکانیکی میلگرد، استحکام تسلیم است. منظور از استحکام تسلیم نقطه ای است که میلگرد در آن نقطه به طور دائم شروع به تغییر شکل می کند. منظور از حداقل مقاومت تسلیم بالایی نیز نقطه ایست که پیش از آن میلگرد در تست کشش به حالتی می رسد که دیگر قابلیت برگشت به شکل اولیه خود را ندارد. میلگردها معمولا بر حسب حداقل استحکام تسلیم در بازار ایران شناخته می‌شوند. میلگرد A1 با نام آج 240، میلگرد A2 با نام آج 340، میلگرد A3 با نام آج 400 و میلگرد A4 نیز با نام آج 500 شناخته می شوند. هر کدام از این اعداد به حداقل استحکام تسلیم این میلگردها اشاره دارد. کمترین مقدار استحکام تسلیم به میلگرد A1 و بیشترین مقدار آن به میلگرد A4 اختصاص دارد.
• ازدیاد طول نسبی
پس از تنش تسلیم، یکی از معیارهای مهم دیگری که می تواند روی انتخاب نوع میلگرد تاثیرگذار باشد، تغییر طول نسبی آن است که روی کاربرد میلگرد نیز تاثیر می گذارد. این ویژگی که اصطلاحا ازدیاد طول نامیده می شود و به تبع آن ویژگی خمش، به میزان انعطاف پذیری میلگرد بستگی دارد. میلگرد A1 جزو میلگردهای نرم محسوب می شود که استحکام کم ولی انعطاف پذیری بالایی دارد. در واقع مهم ترین ویژگی میلگرد A1 نرمی و انعطاف پذیری بالای آن است که کاربرد منحصربه‌فردی را برای این نوع میلگرد رقم زده است.
ویژگی کششی میلگرد های ساده و آجدار
۳. ترکیب شیمیایی متفاوت
ترکیب شیمیایی میلگردهای A3، A2، A1 و A4 نیز با یکدیگر متفاوت است و باید مطابق جدول ۳۱۳۲ باشد. مهم ترین عنصر به کار رفته در ساخت میلگرد، کربن است و همانطور که در جدول نیز آمده، میلگرد A1 کمترین میزان کربن را دارد که منجر به انعطاف بالا و قابلیت شکل پذیری و جوش پذیری مناسب آن می شود. بین میلگردهای آجدار نیز میلگرد A2، کربن کمتری دارد و منعطف ترین میلگرد آجدار محسوب می شود. اما میلگرد آجدار A3 به دلیل درصد بالای کربنی که دارد، شکننده است. میلگرد A4 نیز با این که از فولادهایی با کربن متوسط ساخته می شود، به دلیل پیشرفت در تکنولوژی ساخت آن، علاوه بر استحکام بالا، انعطاف مناسبی دارد و تفاوت عمده میلگردهای A3 و A4 نیز مربوط به همین مساله است.
ترکیب شیمیایی مذاب ریخته گری میلگرد ساده و آجدار (حداکثر مقادیر بر حسب درصد جرمی)
سخن پایانی
مهم ترین تفاوت میلگردهای A3، A2، A1 و A4 در شکل ظاهری، ترکیب شیمیایی، ویژگی‌های مکانیکی، خصوصیات و کاربردهای آنها است که در این مقاله به آنها پرداخته شد. به دلیل کاربرد بالای انواع میلگرد در صنایع مختلف و به ویژه در صنعت ساختمان سازی، شناخت این تفاوت‌ها برای تمام افراد فعال در صنعت ساخت و ساز ضروری و حائز اهمیت است.
سوالات خود را از کارشناسان فروش ما در نوین پارس بپرسید تا در سریع ترین زمان پاسخ خود را دریافت نمایید.