telegram

اصلی ترین تفاوت شمش و بیلت چیست ؟ | آریا ذوب

بررسی انواع شمش فولادی

شمش فولادی چیست و آیا شمش و بیلت با هم تفاوت دارند؟ این سوال مقدمه ایست برای اینکه در مورد این محصول کنجکاو شویم و تلاش کنیم تا اطلاعاتی نسبت به آن کسب کنیم. در مقاله ای تحت عنوان مشخصات انواع شمش فولادی برای تولید میلگرد به بررسی دقیق این موضوعات پرداختیم. در این مقاله سعی شده توضیحاتی در مورد تولید و فرآیند شمش فولادی داده شود. در بیان عامیانه باید بگوییم که بیلت، بلوم و اسلب همه از شمش ساخته می شوند اما تفاوت های زیادی با هم دارند. این محصولات از کالاهای فولادی نیمه ساخته هستند که برای تبدیل شدن به محصول نهایی باید فرآوری شوند.

۱- بیلت یا CCM : اصطلاح علمی تر که در سراسر دنیا به این نام می ‌شناسند CCM است. اگر شمش به طور مستقیم از توليد ccm به مصرف نورد برسد به آن شمش ccm  يا بيلت گفته مى شود. بیلت را به عنوان شمشال نیز می ‌شناسند، طول بیشتری نسبت به شمش دارد و سطحی دایره شکل یا مربعی با عرضی کمتر از ۱۵سانتی متر دارد و به عبارتی سطح مقطع آن کوچک‌ تر از ۲۳۰ سانتی متر مربع است. از شمشال بیشتر برای تولید میلگرد و سیم استفاده می شود. بيلت در رده های مختلفي مانند ۳sp و ۵spتوليد مي‌شود. بيلتی که انعطاف پذیر است و نسبت به کشش، خمش و پیچش انعطاف پذیرتر باشد، بیلت ۳sp است. بلیت ۵sp انعطاف پذیر نیست و برای مواقعي که سازه در معرض نيرو و فشار نيست، استفاده می شود و تقريبا باثبات است. قیمت بیلت ۳sp بیشتر است.

۲- بلوم یا فابریک: بلوم را با نام «شمسه» نیز می شناسند. بلوم در واقع همان بیلت است که سایز متفاوتی دارد. یعنی عرض اش بیش از ۱۵ سانتی متر است، به عبارتی می توان گفت سطح مقطع کوچک‌ تر از ۲۳۰ سانتی متر مربع است و به همین دلیل معمولا بلوم و بیلت در یک دسته قرار می گیرند. بیشترین مصرف بلوم برای ساخت ریل، سپری، ناودانی، قوطی و … است. در گذشته نام بلوم بیشتر استفاده می شد اما به مرور زمان، تجار این صنف نام فابریک را بر این محصول گذاشتند، هر چند که هنوز قدیمی های این بازار این محصول را بلوم هم می‌گویند.

 

۳- اسلب: قطعه‌ای مکعب مستطیل از فولاد است که بر خلاف بیلت و بلوم است و معمولا به ضخامت ۲۳۰ میلی متر و عرض ۱.۲۵ متر و طول ۱۲ متری است. به اسلب، تختال نیز می گویند. اسلب مواد اولیه ساخت ورق فولادی است. این نکته مهم است که  بلوم از كنار اسلب بريده می شود.

چرا کربن در شمش مهم است؟

اهمیت کربن موجود در شمش از جایگاه ویژه ای برخوردار است، چرا که برای تولید میلگرد از شمش فولادی استفاده می شود و میزان کربن موجود در شمش ها برای تولید میلگرد مهم است. اگر بخواهیم میلگرد سایز ۱۴ تا ۴۰ تهیه کنیم، شمش باید با کربن ۳۰ تا ۳۵ باشد و برای سایزهای پایین تر، نیاز به کربن کمتری است چرا که در سایزهای پایین تر کشش و نرمی بیشتری نیاز است. شمش ۱۲۵، ۱۳۰ و۱۵۰ برای تولید میلگرد مناسب است و در کارخانه های مدرن و به روز امکان تولید میلگرد با هر دو شمش وجود دارد. شمش‌  با ابعاد ۱۰۰,۱۲۰,۱۲۵,۱۳۰,۱۵۰,۱۶۰ را بیلت  و شمش با ابعاد ۱۸۰*۱۸۰، ۲۰۰*۲۰۰، ۲۵۰*۲۵۰ را بلوم گفته و برای تولید میلگردهای صنعتی مصرف می شود.

مراحل تولید شمش فولاد

در ابتدا بهتر است بدانیم که سنگ آهن ماده اولیه تولید فولاد است. برای تولید فولاد باید فرآیند طولانی و سختی را از سر گذراند. بیشتر سنگ آهنی که در جهان استخراج می شود در کوره ‌های بلندی مورد استفاده قرار می‌ گیرند. در این کوره‌ ها و طی فرآیندی، پس از مرحله پیش پخت و کلوخه سازی، کک و آهک را به کوره اضافه می‌کنند تا آهن و چدن را از سنگ آهن جدا کنند. بعد از آن، آهن خام به فولاد مذاب تبدیل می ‌شود. سپس ناخالصی ‌های فولاد خام مانند کربن به وسیله اکسیژن را از آن جدا می‌کنند تا فولاد خام به دست آید. فولاد مذاب پس از جداسازی ناخالصی به واحد ریخته گری برده می شود تا مواد مذاب را در واحد ریخته گری داخل قالب ها ریخته و بر روی غلطکی قرار داده و با پاشیدن آب به خنک کردن آن اقدام می‌کنند. پس از خنک شدن شمش فولادی را به طول دلخواه برش می‌ دهند. روش کوره الکتریکی و کوره القایی هم از دیگر روش ‌های تبدیل سنگ آهن به فولاد است. بیشتر فولاد جهان به روش کوره بلند تهیه می‌ شود اما در ایران از روش کوره الکتریکی استفاده می ‌شود.

در روش کوره الکتریکی ابتدا آهن قراضه را با کمک سبدهای مخصوص، داخل کوره می ریزند و هم زمان با ذوب قراضه ها، ترکیبی از آهن اسفنجی و مواد سرباره ساز مثل کک، بنتونیت، آهک، سایر مواد افزودنی از قسمت بالای کوره به ذوب افزوده می شود و بعد از نمونه گیری، دمش اکسیژن (که باعث اکسیداسیون ناخالصی‌ها  به ویژه کربن در مذاب  می شود) صورت می گیرد و بعد از آن همگن سازی و … است که به فولاد مذاب تبدیل می شود. در واحد ريخته گري، ظروفی به نام تاندیش مذاب را به داخل قالب مسی آب گرد ریخته و سپس در طول مسیر غلطکی با پاشش آب خنک به شمش فولادی منجمد تبدیل می‌ کند.

در نهایت تختال ‌های تولید شده به طول های مورد نظر برش داده می شوند. آهن اسفنجی، که در تولید شمش فولادی مورد استفاده قرار می‌گیرد از طریق احیای مستقیم گندله تولید می شود. شمش سطحی ذوزقه ای شکل است که طول هر شاخه آن حداکثر ۲ متر است و تفاوت در شکل مقطع و ابعاد آن، نوع هایی را به وجود می‌آورد. ظرفیت کوره های قوس الکتریکی از یک کیلوگرم تا بیست تن متغییر است. به طور مثال فولاد کویر کاشان از روش قوس الکتریکی استفاده می‌کند که تفاوت قیمتی و کیفیتی زیادی با محصولات شمش کوره القایی دارد.

چرا در ایران کوره القایی کیفیت پایین‌تری دارد؟

کوره القایی به خوبی نمی تواند اکسیژن را کننترل کند و همین امر باعث عیوبی در محصول می شود. به دلیل غلیان اکسیژن محلول در مذاب اکسید شدن فروآلیاژ پیش می آید. از دیگر مشکلات کوره القایی فسفر زدایی و گوگرد زدایی است. این دو عمل در دو شرایط مختلف (دمای بالا و پایین مذاب) انجام می شوند، که در صورتی که هم فسفر و هم گوگرد بالا باشد، پایین آوردن میزان آن ها کاری دشوار است. برای برطرف کردن این مشکل می توان از کوره تصفیه پاتیلی استفاده کرد که کیفیت بالایی دارد ولی به دلیل اینکه این کوره ها برق، نسوز، الکترود و مواد افزودنی مصرف می کنند در فولادسازی ایران مورد استفاده قرار نمی گیرد به این علت که هزینه زیادی در پی دارد. بیشتر ماشین های ریخته گری در کشور ساخت چین، هند و یا داخل هستند که تکنولوژی آنها قدیمی‌ و بیش از سی سال دارد. تکنولوژی پایین، اتوماسیون ضعیف، طراحی ساده و… ایراداتی را به ریخته گری اضافه می کند که با عیوب ناشی از آنالیزسازی در کوره القایی ترکیب م

همانطور که در ابتدای مطلب از کوره قوس الکتریکی صحبت شد، باید این نکته را عنوان کرد که این کوره به خاطر امکان تصفیه مذاب، نتایج مطلوبی به وجود می آورد. از جمله ویژگی های مثبت این کوره امکان تولید شمش کم کربن، عناصر مضر مانند فسفر و گوگرد در شمش را به کمترین حد ممکن می رساند و پراکندگی میزان آنالیز استاندارد را در یک محموله به حداقل می رساند.

از نکات مهم در مورد قیمت شمش فولادی این است که نرخ شمش به صورت روزانه تعیین می شود و ابتدا این قیمت گذاری توسط شمش فولاد خوزستان انجام می شد. اما به خاطر مشکلاتی که در این فرآیند به وجود آمد از جمله دولتی بودن این مجموعه و عدم شفافیت قیمت های تولیدی این واحد، مقرر شد که ملاک قیمت گذاری شمش فولادی تولیدکنندگان خصوصی از جمله فولادکیان، فولاد ارفع و فولاد پاسارگاد باشند.

ی شود و برای همین امر است که کیفیت شمش در کوره القایی پایین است.

 

فرایند تولید میلگرد | آریا ذوب

فرایند تولید میلگرد یکی از موضوعات مهمی است که بر کیفیت محصول عرضه شده تاثیر بسیار زیادی دارد و همچنین موجب تنوع در قیمت میلگرد خواهد شد. مهمترین کاربرد میلگرد را می‌توان جبران مقاومت کششی در بتن‌ مسلح شده دانست. در این مقاله قصد داریم فرآیند تولید میلگرد را مورد بررسی قرار دهیم.

در فرایند تولید میلگرد ابتدا شمش‌ها در کوره تا دمای 1100 درجه حرارت داده می‌شوند.

 

فرایند تولید میلگرد چگونه است؟

به منظور تولید میلگرد، ابتدا شمش‌ها بوسیله جک‌های هیدرولیکی به سمت کوره هدایت می‌شوند و فرایند حرارت دادن تا رسیدن شمش‌ها به دمای ۱۱۰۰ درجه سانتی‌گراد ادامه پیدا می‌کند. در مرحله بعد فرایند نورد شروع خواهد شد و  شمش‌های حرارت دیده برای انجام عملیات رافینگ به سمت خط تولید حرکت داده می‌شود.

در فرآیند تولید میلگرد، مرحله رافینگ مرحله‌ای است که تغییرات اساسی بر روی شمش برای تبدیل شدن به میلگرد انجام می‌پذیرد. به منظور افزایش طول و کاهش قطر شمش‌ها آنها را از بین قفسه‌های نوردی موجود عبور می‌دهند. در این مرحله از تولید میلگرد، ۱۰ تا ۱۸ عدد غلطک برای نورد موجود است. در ادامه آج زنی میلگرد انجام می‌شود و در نهایت به منظور برش میلگرد در طول‌های معین، از قیچی متراژ استفاده می‌شود. میلگردها اکثرا به طول ۱۲ متری برش داده شده و بسته بندی می‌شوند و در نهایت آن‌ها را در بندیل‌های ۲ تنی قرار می‌دهند.

بنابراین در یک نگاه کلی، به منظور تولید میلگرد از دستگاه‌های کوره پیش گرم به منظور پخت شمش، از رول‌های کوره به منظور جابجایی شمش‌ها به سمت مرحله رافینگ، از رافینگ به منظور افزایش طول و کاهش ابعادی شمش به منظور ارسال شمش‌ها به سمت مرحله نورد، قیچی سرزن، استند، قیچی متراژ و شانه‌های بسته‌بندی به منظور آماده‌سازی میلگردها جهت دسته‌بندی و خنک کاری استفاده می‌شود.

در مورد فرایند تولید میلگرد توجه داشته باشید که در کارخانه‌ها جهت بررسی میلگرد تولید شده و تطبیق آن با قوانین و استانداردهایی از پیش تعیین شده، آزمایشاتی بر روی آن‌ها انجام می‌دهند. میلگردهایی که در کارخانه‌ها تولید می‌شوند به دلیل طول اولیه‌ای که دارند معمولا به همان شکل قابل استفاده نیستند به همین دلیل می‌توان گفت یکی از وظایفی که تولید کننده میلگرد دارد این موضوع است که میلگرد تولیدی را به اندازه‌هایی برش دهند که از نظر طراح سازه مناسب باشد. علاوه بر موارد مطرح شده در کارخانه‌ها فرآیند خم کاری میلگرد نیز انجام می‌شود که کارخانه‌ها معمولا خمکاری را در سه دسته سبک، سنگین و مخصوص انجام می‌دهند.

 

جوش سر به سر میلگرد (فورجینگ)

بسیاری از فعالان حوزه ساختمان، جوش سر به سر میلگرد را اصولی‌ترین روش در بین انواع روش‌های اتصال میلگرد می‌دانند. در این روش، ۲ سر میلگرد با قرار گرفتن در برابر شعله، به حالت خمیری درآمده و با اعمال فشار به یکدیگر متصل (فورج) می‌شوند. این روش که فورجینگ سر به سر میلگرد نیز نامیده می‌شود، باعث افزایش استحکام اتصالات و در نهایت استحکام سازه می‌شود، به‌طوری‌که مقاومت نقطه اتصال از دیگر بخش‌های میلگرد بالاتر خواهد بود. همچنین در سازه‌هایی که تعداد اتصالات بسیار زیاد است، حجم میلگرد مصرفی تا ۳۰ درصد قابل کاهش است. در ابتدای این مقاله به صورت مختصر به بررسی انواع روش‌های اتصال میلگرد پرداخته‌ایم و سپس به طور مفصل جوش سر به سر میلگرد را مورد بررسی قرار داده‌ایم.

 

 

در این تصویر انجام جوش (فورجینگ) سر به سر میلگرد در ساختمان را مشاهده می‌کنید.

انواع روش‌های اتصال میلگرد

بدون شک در انواع سازه‌ها، مقاومت و بالا بودن قابلیت اطمینان از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. در سازه‌های فولادی، به خصوص در صنعت ساختمان، به دلیل وجود انواع بارها و فشارهای مکانیکی از جمله کشش، پیچش و خمش، اهمیت کیفیت اتصالات دو چندان می‌شود همین موضوع باعث می‌شود روش‌های مختلفی برای حل این نگرانی ایجاد شوند. به طور کلی انواع روش‌های اتصال میلگرد را می‌توان در ۳ دسته زیر تقسیم‌بندی کرد.

  1. روش همپوشانی یا اورلپ (Overlap)
  2. اتصال از طریق روش‌های مکانیکی یا کوپلینگ (Coupler)
  3. جوش سر به سر یا جوشکاری بوسیله فشار گاز که فورجینگ سر به سر نیز نامیده می‌شود. (Gas pressure welding of bar)

اتصال میلگرد با روش همپوشانی یا اورلپ (Overlap)

این روش که اتصال روی هم نیز نامیده می‌شود، ساده‌ترین روش برای اتصال ۲ میلگرد به یکدیگر شناخته می‌شود. این روش نسبت به دیگر روش‌ها از قابلیت اطمینان و استحکام پایین‌تری برخوردار است و همین موضوع باعث جلوگیری از استفاده این روش برای اتصال میلگرد‌هایی با قطر بالا می‌شود. در روش اورلپ یا همپوشانی، مقطع حاصل از مقطع هر میلگرد بزرگتر خواهد بود و همچنین باعث افزایش مصرف میلگرد خواهد شد و از نظر اقتصادی در بسیاری از مواد به صرفه نخواهد بود.

اتصال میلگرد با روش مکانیکی یا کوپلر (Coupler)

اتصال مکانیکی میلگرد بسیاری مشکلات روش اورلپ را برطرف می‌کند اما در مقابل مشکلات جدیدی خواهد افزود. روش کوپلینگ هزینه بسیار زیادی در پی خواهد داشت که در بسیاری از پروژه‌ها از نظر اقتصادی و زمانی توجیه نخواهد داشت. تجهیزات خاص برای پیاده سازی این روش، از دلایل دیگر محدود شدن استفاده از اتصال مکانیکی می‌توان دانست.

اتصال میلگرد با روش جوش سر به سر یا فورجینگ (Gas pressure welding of rebar)

در روش جوش سر به سر، معایب ۲ روش دیگر برطرف خواهد شد و مقطع حاصل از این روش نیز مقاومت خوبی خواهد داشت. بعد از استحکام، صرفه جویی در مصرف میلگرد را می‌توان مزیت دوم این روش دانست که با توجه به تاثیر قیمت میلگرد در هزینه‌های پیاده سازی سازه، عامل مهمی در تصمیم طراحان خواهد بود. در ادامه به طور کامل در مورد این روش صحبت خواهیم کرد.

در این تصویر انجام عملیات فورجینگ میلگرد را مشاهده می‌کنید.

جوش سر به سر میلگرد یا فورجینگ

در این روش، محل اتصال دو قطعه به‌وسیله حرارت، به حالت خمیری در خواهد آمد و بعد از اعمال فشار مکانیکی، دو قطعه با همدیگر آمیخته خواهند شد و اتصال رخ خواهد داد. حرارت لازم برای فرایند جوش توسط سوختن گاز استیلن (Acetylene) فراهم می‌شود که جوشکاری اکسی استیلن (OxyAcetylene Welding) نام دارد. در قسمت بعد به طور خلاصه در مورد این روش توضیح خواهیم داد و بعد از آن به استفاده این روش در جوش سر به سر میلگرد خواهیم پرداخت.

جوشکاری اکسی استیلن (Oxy-Acetylene Welding)

یکی از انواع رایج در بین روش‌های جوشکاری به‌وسیله  انواع گازها، جوشکاری اکسی استیلن است. دلیل نامگذاری این فرایند به این نام، سوخت استیلن در کنار اکسیژن برای ایجاد گرما است که منبع گرمای لازم برای فرایند جوشکاری است. در این روش از ۲ گاز اکسیژن و استیلن استفاده می‌شود که در ۲ مخزن جداگانه قرار دارند و توسط لوله در محل شعله با یکدیگر مخلوط خواهند شد و با مشتعل شدن ترکیب حاصل و تنظیم آن بر روی محل مورد نظر، فلز ذوب خواهند شد و بعد از آمیخته شدن آنها و سرد شدن قطعه یکپارچه، فرایند جوشکاری به پایان خواهد رسید.

 

اتصال سر به سر میلگرد با فورجینگ اکسی استیلن

در این روش، از جوش اکسی استیلن برای حرارت دادن به سطح مقطع میلگردها استفاده می‌شود. برای یکنواختی حرارت و کیفیت بالاتر جوش، از حلقه آتش که به‌وسیله قرار گرفتن چند شعله در اطراف میلگرد تشکیل می‌شود استفاده می‌کنند. حرارت حاصل از سوختن گاز استیلن، مقطع میلگردها را تا مرحله خمیری شدن پیش می‌برد. در نظر داشته باشید که این روش یک روش جوش ذوبی به حساب نمی‌آید و فرایند در فاز جامد رخ می‌دهد. همچنین باید اضافه کنیم که در نهایت ساختار مولکولی این فلزات در محل اتصال تغییر خواهد کرد و در نهایت باعث افزایش مقاومت اتصال حاصل از فورج سر به سر نسبت به روش کوپلینگ (مکانیکی) و اورلپ (همپوشانی) خواهد شد.

 مزیت استفاده از جوش سربه سر آرماتور

استفاده از این نوع اتصال به دلایل بسیاری در بین صنایع مختلف از جمله سد سازی، سازه‌های بتنی، پل‌سازی و بسیاری از صنایع دیگر از محبوبیت بالایی برخوردار است. از مهمترین دلایل آن می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • استفاده از فورجینگ اکسی استیلن در این نوع اتصال، استحکام را به نسبت دیگر روش‌ها تا اندازه خوبی افزایش می‌دهد و در سازه‌هایی که انواع فشارهای خمشی، پیچشی و کششی را تحمل می‌کنند این موضوع از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.
  • آسان بودن پیاده‌سازی و سرعت اجرای پروژه‌های جوش سر به سر به دلیل پیچیده نبودن تجهیزات، محبوبیت استفاده از این روش رو دو چندان می‌کند. تجهیزات مورد نیاز برای روش کوپلینگ تخصصی و غیر قابل حمل هستند و همین موضوع استفاده از آن را بسیار دشوار می‌کند.
  • هزینه اجرا را شاید بتوان یکی از مهمترین دلایل محبوبیت این روش دانست. هزینه پایین تجهیزات، اجرا و همچنین صرفه جویی در مصرف میلگرد را می‌توان از عوامل قابل توجه در بالا بردن صرفه اقتصادی روش فورجینگ سر به سر میلگرد دانست. 

در این تصویر نحوه کار دستگاه جوش اکسی استیلن در فرایند جوش سر به سر میلگرد را مشاهده می‌کنید.

دستگاه جوش سر به سر میلگرد

برای اجرای فورجینگ سر به سر میلگرد، نیاز به دستگاه‌های پیچیده‌ای وجود ندارد. با کنار هم قرار دادن چند قطعه ساده در کنار هم، دستگاه جوش اکسی استیلن در اختیار خواهید داشت. مهمترین اجزای این دستگاه عبارتند از:

  • دستگاه برش سرد: برای شروع عملیات فورجینگ لازم است سطح مقطع هر دو میلگرد کاملاً صاف و صیقلی باشد و البته استفاده از ابزارهایی مانند اره، فرز و ابزارهای اینچنینی برای این منظور قابل قبول نیست و قابلیت اطمینان اتصال را به شدت پایین خواهد آورد.
  • گیره نگهدارنده میلگرد: به منظور قرار دادن میلگردها در یک راستا از این اجزا استفاده می‌کنند.
  • دستگاه اعمال فشار: متشکل از چند پمپ هیدرولیکی و شیرهای فشار است که وظیفه آن اعمال فشار به میلگردها بعد از ورود به حالت خمیری است تا در یکدیگر آمیخته شوند.
  • سیستم حرارت دهی و مشعل: وظیفه اصلی این سیستم ترکیب گاز استیلن و اکسیژن با یکدیگر و ایجاد حرارت برای عملیات جوشکاری است. به عنوان اجزای اصلی این سیستم می‌توان از لوله اختلاط، شیرهای یکطرفه و حلقه آتش که به صورت دایره‌ای در اطراف میلگرد قرار می‌گیرد نام برد.
  •  کپسول‌های اکسیژن، استیلن و مانومتر مربوط به هرکدام: مانومترها در این قسمت فشار داخل کپسول‌ها و همچنین فشار گاز خروجی از آنها را نشان می‌دهند.

نکات ایمنی استفاده از دستگاه جوش سر به سر

حفاظت از لوله‌ها و اتصالات موجود در دستگاه جوش سربه سر میلگرد، مهمترین وظیفه شما بعد از پایان کار است. در انتهای عملیات این تجهیزات را با دقت جمع‌آوری کنید. قبل از شروع کار نیز لازم است بوسیله آب و کف، سلامت اتصالات بررسی شود.

تمیزکاری گیره میلگرد و گریس کاری آن در افزایش عمر و عملکرد دستگاه بسیار تاثیرگذار خواهد بود. پمپ هیدرولیک نیز از اجزای اساسی دستگاه به حساب می‌آید به همین دلیل استفاده از روغن مرغوب و همچنین بازرسی دائمی آن از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.    

گاز استیلن در اندازه زیاد می‌تواند موجب مسمومیت شود، از بو کردن زیاد آن پرهیز کنید.

در هنگام استفاده از دستگاه، از دستکش‌های چرمی و نخی استفاده کنید و بعد از پایان کار از بسته بودن شیر‌ها اطمینان حاصل کنید.

در انتها فراموش نکنید در صورت هرگونه اشکال در حین انجام عملیات جوش سر به سر میلگرد و فورجینگ بوسیله گاز استیلن، کار را متوقف کنید و برای رفع عیب دستگاه به متخصص مراجعه کنید. 

میلگرد کلاف: انواع و کاربردهای آن در بازار

همان‌طور که می‌دانید میلگرد یکی از محصولات فولادی است که در سازه‌های مختلف ساختمانی و صنعتی به وفور از آن استفاده می‌شود. میلگرد در واقع برای جبران مقاومت کششی پایین بتن در سازه‌های بتنی استفاده می‌شود؛ به همین دلیل میلگردها را عوامل تقویت‌کننده بتن نیز می‌نامند. زیرا بتن عموما در برابر نیروی فشاری از تحمل خوبی برخوردار است، اما نیروهای کششی سبب شکستن آن می‌شود. به همین جهت تقریبا در همه سازه‌های بتنی چه افقی، مانند بزرگراه‌ها و پل‌ها و چه عمودی مانند ساختمان‌ها، از میلگردها برای ایجاد تحمل نسبت به نیروی کششی استفاده می‌شود و به همین دلیل، یعنی استفاده‌های فراوان در ساختمان‌سازی، عوامل زیادی بر قیمت روز میلگرد در بنگاه در بازار ایران تاثیرگذار است.

در دانشنامه قبلی به طور کامل انواع رایج، استانداردها و کاربردهای میلگردها را برای شما شرح دادیم. حال در ادامه این دانشنامه قصد داریم به معرفی میلگرد کلاف که یکی از انواع تولیدی این محصول پرمصرف فولادی است، هم‌چنین کاربرد آن در صنعت و نحوه حمل و نقل این میلگرد در کارخانه‌ها بپردازیم.

معرفی میلگرد کلاف

همان‌طور که در مقالات قبلی گفته شده، میلگردها را به صورت شاخه‌ای و کلاف دسته‌بندی می‌کنند و متناسب با کاربردهایی که هرکدام دارند، باید گونه مناسب را انتخاب کرد. میلگرد ساده به همان شکل ساده میلگرد وارد بازار می‌شود؛ اما میلگردهای کلاف در واقع کلاف‌های در هم پیچیده‌ا‌ی هستند که استفاده‌های بسیار گسترده‌ای در سازه‌های ساختمانی و صنعتی دارند. قابل ذکر است نحوه نگهداری آن در کارخانه متفاوت با میلگرد ساده بوده که موضوع قابل اهمیتی در بین سوله‌داران است.

نمایی از میلگرد کلاف

نمایی از میلگرد کلاف

آشنایی با انواع میلگرد کلاف

معمولا این نوع از میلگرد را به دو شکل کلاف آجدار و کلاف ساده به بازار ارائه می‌کنند. این محصول استفاده‌های مختلفی در صنعت و ساختمان‌سازی دارد، به همین دلیل در سایزهای متفاوتی در اختیار مشتریان قرار می‌گیرد. به طور معمول میلگرد کلاف ساده در چهار دسته و از سایز ۵٫۵ تا ۱۰ به بازار عرضه می‌شود. اگر قصد استفاده از میلگردهای سایز بالاتر را داشته باشید سایز ۱۲ نیز در دسترس است. برای سایزهای بالاتر نیز می‌توانید درخواست خود را به کارخانه‌ها ارسال کنید تا به صورت سفارشی میلگرد کلاف مدنظر شما را تولید کنند.

در میلگرد کلاف آجدار تنوع سایزها و دسته‌ها کمتر بوده و به طور کلی در ایران دو دسته A2 و A3 در دسترس است. قیمت میلگرد کلاف در بازار بر اساس دسته و سایز آن تعیین می‌شود که معمولا میلگرد آجدار از نوع ساده آن گران‌تر است. البته این موضوع به سایز آن هم بستگی دارد.

کاربردهای میلگرد کلاف

میلگردهای کلاف استفاده زیادی در صنعت و ساختمان سازی دارند. علاوه بر اینکه این محصول به صورت خرپا و تیرچه در ساختمان‌سازی مورد استفاده قرار می‌گیرد، از آن به‌عنوان سیم خاردار، سیم بکسل، زنجیر فلزی، میخ و پیچ و پرچ، توری حصاری و فنس و گابیون نیز استفاده می‌کنند. همچنین میلگرد کلاف موارد استفاده زیادی در صنایع فنرسازی دارد. به طور کلی می‌توان از این نوع کلاف در انواع فولاد تبدیلی مانند مفتول‌های خوش‎تراش نیز استفاده کرد.

این موضوع نشان‌دهنده میزان اهمیت و تقاضای موجود برای این محصول است. از طرفی عرضه و تقاضا تاثیر بسیار زیادی بر روی قیمت میلگرد می‌گذارند؛ به همین دلیل میزان سفارشات می‌تواند قیمت آن را در بازار روز تحت تاثیر قرار دهد.

ساخت مفتول سخت صنعتی

میلگردهای با قطر کمتر از شش میلی‌متر را با نام مفتول می‌شناسیم. مفتول، محصولی با انعطاف بالا و کاربرد فراوان در صنعت است که می‌توان به روش نورد سرد، مفتول سخت صنعتی با مقاومت بالا تولید کرد. این مفتول توسط میلگردهای کلاف ساخته می‌شود. در روش نورد سرد برای فرم‌دادن به محصول، معمولا میلگردهای ۵.۵ تا هشت را توسط دستگاه‌های کشش مفتول به قطر ۱.۵ تا پنج میلی‌متر باریک می‌کنیم و در نهایت به صورت کلاف بسته‌بندی می‌شود البته اندازه و وزن آن با توجه به نیاز شما قابل تغییر می‌باشد. یکی از مهم‌ترین کاربردهای مفتول سخت صنعتی، شبکه‌های فولادی می‌باشد.

حمل‌ونقل و نگهداری

برای حمل‌ونقل میلگردها به صورت کلی قوانینی وجود دارد که باید رعایت شود. اما در کل می‌توان برای حمل‌ونقل میلگردهای سایز کوچک تا ۱۰ میلی‌متر از حالت کلاف استفاده کرد. به این ترتیب حمل‌ونقل آن‌ها بسیار راحت‌تر صورت خواهد گرفت. سپس قبل از استفاده از میلگرد در پروژه موردنظر، میلگرد کلاف را در کارگاه و به وسیله دستگاه‌های مخصوص از هم باز می‌کنند. زمانی که میلگردهای کلاف را انبار می‌کنند معمولا با استفاده از خرک‌های چوبی از ارتباط مستقیم میلگرد با خاک و سایر عوامل رطوبت‌زا جلوگیری می‌کنند. دلیل این امر جلوگیری از هرگونه زنگ زدگی در میلگرد است.

یکی از اشتباهات رایج در حمل‌ونقل و انبارکردن انواع میلگرد استفاده از پوشش‌های نایلونی است. گاهی اوقات همین پوشش نایلونی سبب افزایش احتمال زنگ زدگی می‌شود. به همین دلیل دقت کنید که اگر می‌خواهید برای جلوگیری از زنگ زدگی آهن از پوششی استفاده کنید، از پوشش‌های مناسب مانند برزنتی کمک بگیرید.

در این مقاله سعی کردیم به طور مفصل شما را با میلگرد کلاف و نکات مربوط به آن آشنا کنیم. امیدواریم این مطالب مورد استفاده قرار گرفته باشد.

مشخصات میلگرد a1، a2، a3 و تفاوت آن‌ها | آریا ذوب

میلگرد با توجه به مشخصات و خصوصیات فیزیکی و مکانیکی که دارد در دسته‌بندی‌های مختلف قرار می‌گیرد. یکی از این انواع دسته‌بندی‌ها تقسیم انواع میلگرد به میلگرد a1، a2، a3 و a4 است که در این مقاله تصمیم داریم به بررسی مشخصات هر یک از این محصولات بپردازیم و تفاوت هریک از آن‌ها را با دیگری بیان کنیم.

مشخصات و ویژگی‌های هریک از انواع میلگرد‌های a1، a2، a3 و a4 یکی از فاکتورهای مهم در تصمیم‌گیری طراحان برای انتخاب محصول مناسب به حساب می‌آید. به همین دلیل است که این مقاله در کنار قیمت میلگرد امروز یکی از مهم‌ترین موضوعاتی است که مجریان سازه‌ها برای انتخاب میلگرد مناسب باید در نظر داشته باشند.

مشخصات میلگرد

میلگردها از نظر خواص مکانیکی در دسته‌های مختلفی قرار می‌گیرند که هریک ویژگی‌های منحصر به فرد خود را دارند. علاوه بر اینکه آنالیز قدیم استانداردهای موجود (a2 ،a1 و a3) مطرح شده، معادل جدید انواع میلگرد را نیز در ادامه مطلب بررسی کرده‌ایم.

قبل از اینکه سراغ مشخصات مکانیکی انواع میلگرد برویم، می‌خواهیم به بررسی مفهوم تنش تسلیم و مقاومت کششی میلگرد بپردازیم تا درک بهتری از مفاهیم مطرح شده داشته باشید.

 

تنش تسلیم میلگرد چیست؟

به حداکثر نیرو بر واحد سطح که می‌توان به میلگرد وارد کرد بدون آنکه تغییر شکلی در میلگرد مشاهده بشود، تنش تسلیم میلگرد گفته می‌شود. نکته قابل توجه این موضوع است که اگر میزان تنش وارده بر میلگرد را افزایش دهند، میلگرد به حالت اولیه برنخواهد گشت، یعنی اینکه میلگرد برای همیشه تغییر شکل یافته است. به همین دلیل توجه به میزان تنش تسلیم میلگرد در انتخاب میلگرد مناسب از عوامل مهم و تاثیرگذار به شمار می‌آید. خاصیت برگشت ناپذیری معادل خاصیت پلاستیک و خاصیت برگشت پذیری معادل خاصیت الاستیک است.

 

میلگرد در انواع a1، a2، a3 و a4 موجود است.

 

مقاومت کششی

مفهوم دیگری که می‌خواهیم مورد بررسی قرار دهیم، مقاومت کششی میلگرد است. طبق مفاهیم فیزیک، به بیشترین تنش کششی که جسم مورد نظر قبل از شکستن می‌تواند تحمل کند مقاومت کششی می‌گویند. با انجام برخی از عملیات می‌توانیم میزان این مقاومت را در میلگرد افزایش دهیم که از جمله می‌توان به آلیاژکاری، عملیات حرارتی و سردکاری اشاره کرد. به جای اصطلاح مقاومت کششی از مفاهیم مشابهی مانند استحکام کششی و تاو کششی نیز استفاده می‌کنند.

 مشخصات میلگرد a1

میلگردهای a1 همان میلگردهای ساده هستند. طبق آزمایش‌های صورت گرفته تنش سیلان این میلگرد ۲۳۰۰ کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع و تنش گسیختگی آن ۳۸۰۰ کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع است. از نظر شکل ظاهری بدون آج و صاف هستند به همین دلیل برای عملیات آهنگری و جوشکاری مناسب می‌باشند.

 

مشخصات میلگرد a2

میلگرد a2 نوعی میلگرد آجدار مارپیچی (آج فنری شکل) است که طبق آنالیز کنونی به آن میلگرد آج ۳۴۰ گفته می‌شود. تنش جاری و گسیختگی این میلگردها به ترتیب ۳۰۰۰ و ۵۰۰۰ کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع است. معمولا مناسب عملیات خاموت‌زنی هستند و در صورت نبود میلگرد دیگر و شرایط اجباری از آن می‌توان برای عملیات جوشکاری نیز استفاده کرد.

 

مشخصات میلگرد a3

در ادامه قصد داریم مشخصات آرماتور a3 را مورد بررسی قرار دهیم. استاندارد میلگرد a3 طبق آنالیز کنونی میلگرد با آج ۴۰۰ است. درصد کربن میلگرد a3 بین ۲۷ تا ۲۸ درصد، تنش سیلان و مقاومت میلگرد a3 به شکست به ترتیب ۴۰۰۰ و ۶۰۰۰ کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع است. این نوع از میلگردها معمولا به شکل آج جناقی هستند که مناسب برای عملیات سیویل صنعتی و ساختمانی می‌باشند اما از آن‌ها نباید برای آهنگری، جوشکاری و تغییر شکل با زوایای تند استفاده شود.

 

مشخصات میلگرد a4

این میلگرد می‌تواند تنش تسلیم ۵۰۰ و ۵۲۰ مگاپاسکال را داشته باشد که در استاندارد جدید آن‌ها را با عنوان آج ۵۰۰ و ۵۲۰ می‌شناسند. در نهایت در کنار مشخصات ذکر شده جدول وزن میلگرد را می‌توانید به عنوان اطلاعات تکمیلی در نظر داشته باشید تا بتوانید محصول مناسب‌تری را برای سازه خود انتخاب کنید.

 

میلگردهای گرید a3 از میلگردهای a2 از نظر خواص مکانیکی بهتر هستند.

 

تفاوت میلگرد a2 و a3

در میلگردهای a2 آج‌ها مارپیچی شکل هستند و زوایه آن ۴۵ درجه است، اما در میلگردهای a3 نیز با اینکه زوایه آج‌ها ۴۵ درجه است اما آج‌های آن به شکل جناقی هستند. همچنین تنش تسلیم و گسیختگی میلگرد a3 بیشتر از نوع a2 است.

 

میلگرد a3 بهتر است یا میلگرد a2؟

هریک از این میلگردها بسته به کاربردی که دارند، در پروژه‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. برای مثال از نوع a3 به هیچ وجه نباید تحت عملیات جوشکاری و آهنگری قرار گیرند، اما در صورت اجبار می‌توان از نوع a2 به منظور عملیات جوشکاری استفاده کرد. از طرفی اگر به دنبال استحکام بالایی در این میلگردها هستید، توصیه می‌شود نوع a3 را انتخاب کنید زیرا تنش تسلیم و گسیختگی آن نسبت به a2 بیشتر است.

آیا اتصال جوشی در میلگرد مجاز است؟

جوش پذیری میلگرد یکی از مباحث چالشی در سازه های بتن مسلح می باشد. جوش در میلگرد همیشه به عنوان یکی از سوالات ذهنی افراد متخصص در مبحث جوش پذیری میلگرد مطرح بوده است.

جوش پذیری میلگرد و سوالات پیش رو

  • آیا میتوان در محل وصله ها از جوش میلگرد استفاده کرد؟
  • آیا آیین نامه های ساختمانی جوش پذیری میلگرد را تایید می کنند؟
  • آیا اگر طول وصله میلگرد کوتاه تر از طول محاسباتی آن باشد می توان این نقص اجرایی را با جوش دادن جبران کرد؟
  • در این مقاله کوتاه شما با مبحث جوش پذیری در میلگرد و شرایط استفاده جوش در میلگرد آشنا می شوید

  • .

  • جوش پذیری میلگرد
  •  

    اتصال جوشی روی میلگرد در مقاطع بتنی با شرایط زیر مجاز می باشد:

    1. وصله جوشی با یکی از دو روش نوک به نوک خمیری( جوش الکتریکی تماسی)
    2. اتصال جوشی ذوبی با الکترود(جوش با قوس  الکتریکی)

    آیین بتن ایران اتصال جوشی نوک به نوک خمیری را فقط در شرایط کارخانه ای, و در صورتی که قطر میلگردها  از ۱۰ میلیمتر برای فولادهای گرم نورد شده, یا ۱۴ میلیمتر برای فولادهای سرد اصلاح شده کم تر نباشد و نیز نسبت سطح مقطع دو میلگرد وصله شونده از۵/۱ تجاوز نکند, مجاز می داند. هم چنین اتصال جوشی ذوبی با الکترود در صورتی مجاز دانسته می‌شود که برای هر نوع فولاد از الکترود و روش جوش کاری مناسب آن استفاده شود.

    آیین نامه بتن ایران اتصال جوشی ذوبی با الکترود را به یکی از روش های زیر توصیه می‌کند:

    • اتصال جوشی پهلو به پهلو با جوش از یک رو یا دو رو, فقط برای میلگردهای گرم نورد شده با قطر ۶ تا ۳۶ میلی متر مجاز است. در این روش طول نوار جوش از یک رو نباید از ۱۰برابر قطر میلگرد کوچک‌تر, کم‌تر باشد و طول نوار جوش دو رو نباید از ۵ برابر قطر میلگرد کوچک‌تر, کم‌تر انتخاب شود.
    • اتصال جوشی با وصله یا وصله های جانبی اضافی با جوش از یک رو یا دو رو که فقط برای میلگردهای گرم نورد شده مجاز است. حداقل طول نوار جوش برای اتصال هر میلگرد به وصله یا وصله های , مشابه اتصال جوشی پهلو به پهلو است.
    • اتصال جوشی نوک به نوک با پشت بند با آمادگی یا بدون آمادگی سر میلگردها, که طول پشت بند نباید کم‌تر از ۳ برابر قطر میلگردها برای فولادهای گرم نورد شده , یا ۸ برابر قطر میلگردهای سرد اصلاح شده در نظر گرفته شود. فاصله دو سرمیلگردهای وصله شونده از یکدیگر در حالت با آمادگی ۳ میلیمتر و در حالت بدون امادگی معادل نصف قطر میلگردها در نظر گرفته گرفته می شود. در مورد فولادهای سرد اصلاح شده , آماده کردن سرهر دو میلگرد الزامی است. در صورتی که میلگردهای وصله شونده در وضعیت قائم یا نزدیک به قائم قرار گیرند آماده کردن انتهای میلگرد فوقانی الزامی بوده و انتهای میلگرد تحتانی باید عمود بر محور آن بریده شود.