در صنعت ساختمان سازی اغلب از مصالح متفاوتی استفاده می شود که هرکدام وظیفه ی ویژه و مخصوص به خود را دارند. در این میان، استفاده از بتن و مصالح مکمل آن مانند آرماتورها و میلگردهای آهنی و فولادی از اهمیت بالایی برخوردارند و به واسطه اثرات استحکام بخشی که این دو محصول به ساختمان می‌دهند، استفاده از آن‌ها در عملیات ساخت و ساز نسبت به مصالح دیگر مانند اسکلت‌های فلزی بیشتر می باشد. بر این اساس استفاده از آنها در جهت مستحکم سازی ساختمان ها رواج بیشتری دارد.

البته لازم بخ ذکر است میلگردها هم انواع مختلفی دارند که بسته به نوع نیاز و استفاده مورد نظر، انتخاب می‌شوند. یکی از انواع میلگردها میلگرد حرارتی است که نسبت به میلگرد های معمولی کاربرد بیشتری دارد. استفاده از میلگرد حرارتی سبب می‌شود تا استحکام بتن بیشتر تضمین شود و از وقوع پیامدهای احتمالی خطرات و بروز خطرات جلوگیری به عمل می‌آورد و از این حیث از اهمیت بالایی برخوردارند.

مطالعه این مقاله ضمن اینکه شما را با به طور کلی با میلگردها آشنا می‌کند، دید جامعی نسبت به بتن و علت استفاده از میلگرد حرارتی و همچنین دیدگاه‌های مهندسان در این باره ارائه می‌دهد .میلگرد یا آرماتور در مقاوم سازی سازه ها کاربرد دارد.

جنس میلگردها از آهن یا فولاد می باشد و بر روی خودشان برجستگی‌هایی دارند که به این برجستگی‌ها در اصطلاح آج می گویند. علت استفاده از میلگردها در بتن، افزایش مقاومت کششی بتن است و با این کار اثرات ضربه و تنش‌ها را تا حد زیادی خنثی می‌کند.

همان طور که می‌دانیم بتن در عین مستحکم بودن، بسیار شکننده نیز می باشد و وارد شدن هرگونه ضربه شدید می تواند منجر به شکستن و ترک برداشتن آن شود؛ استفاده از میلگردها موجب می‌شود تا بتن به میزانی خاصیت کشسانی پیدا کند و استحکام آن به راحتی از بین نرود.

در واقع برای پیشگیری از ایجاد ترک در بتن سقف بعد از بتن ریزی از میلگرد حرارتی استفاده می شود. کاربرد این میلگردها مقاومت در برابر تنش های ناشی از حرارت و جمع شدگی بتن است. میلگرد حرارتی با بتن درگیر می شود و مانع از انبساط و انقباض بالا که موجب ترک های عریض می شوند، خواهد شد. برای دانستن این که میلگرد حرارتی چیست، در سایت آرین تیس خواندن متن را ادامه دهید.

در صنعت ساخت و ساز از متریال و مواد مختلف برای بالا بردن مقاومت ساختمان استفاده می شود. یکی از اجزای مهم ساختمان بدون شک سقف ها هستند. برای اینکه این بخش از ساختمان در اثر عوامل متفاوت دچار آسیب و ترک خوردگی نشود از میلگرد حرارتی برای این منظور استفاده می شود.

از جمله مشکلاتی که ممکن است در سقف ها ایجاد شود، ترک خوردن آن ها است. سقف های تیرچه بلوک به دلیل تجمع حرارت در بتن به راحتی به این مشکل دچار می شوند. از آنجایی که در سقف ها از میلگردهای بسیاری استفاده می شود، این فلزات به سرعت در برابر رطوبت و دما انقباض و انبساط پیدا می کنند.  در نتیجه شکسته شده و کارایی آن ها کاهش پیدا می کند.

طی این جریان سقف مقاومت خود را در برابر وزن زیاد ساختمان از دست می دهد و به مرور زمان این امر ترک هایی در سقف ایجاد می کند. برای از بین بردن این معضل در سقف ها از میلگردهای افت و حرارت استفاده می کنند. این میلگردها به صورت آرماتور بندی اجرا می شوند. وظیفه آن ها این است که از تنش هایی که بتن در اثر افزایش حرارت به آن دچار می شود، جلوگیری کنند.

هدف استفاده از میلگردهای حرارتی در سقف :

همانطور که اشاره شد، میلگرد حرارتی در مقاوم سازی ساختمان به خصوص سقف ها نقش اساسی را بر عهده دارد. برای اینکه از ترک خوردن سقف جلوگیری شود، مهندسین ساخت و ساز از میلگرد های حرارتی برای این منظور استفاده می کنند. سقف های بتنی به شدت در برابر حرارت واکنش نشان داده و دچار تنش می شوند.

طی این جریان حرارت در بتن سقف جمع می شود. این امر در نهایت به شکستگی بتن مورد نظر می انجامد. با قرارگیری آرماتورهای حرارتی قبل از بتن ریزی در سقف، آن ها با بتن مورد نظر درگیر شده و از انبساط و انقباض بیش از حد در آن می کاهند. از این طریق از ایجاد ترک های عرضی در سقف جلوگیری می شود.

میلگردهای حرارتی را به صورت عمود بر هم و به شکل T قرار می دهند. این شکل از قرار گیری آن ها می تواند از تغییراتی که ناشی از تجمع حرارت در بتن است، جلوگیری کند. اگر به جای میلگردهای حرارتی از میلگردها و آرماتورهای معمولی استفاده شود، با تغییر دما انبساط و انقباض این میلگردها به بتن فشار آورده و مقاومت آن را کاهش می دهد.

بنابراین هر نوع میلگردی را نمی توان به عنوان میلگرد حرارتی در سقف ها استفاده کرد. با توجه به اینکه این آرماتورها در کدام ناحیه از ساختمان مورد استفاده قرار می گیرند، کاربردهای متفاوتی دارند. میلگردهای معمولی و حرارتی هر دو در ساختمان استفاده می شوند.

با این حال میلگردهای حرارتی که به صورت شبکه ای عمود بر تیرچه های سقف  قرار داده می شوند، کارایی متفاوتی با میلگردهای معمولی دارند. این آرماتورها با تیر حدود ۲ سانتی متر فاصله دارند و پایین تر از سطح بالای تیر قرار داده می شوند. این مقدار فاصله به دلیل انقباض و انبساط بتن در نظر گرفته می شود.

میلگرد حرارتی چه کاربردهایی دارد؟

میلگردهای حرارتی از زمانی که حرارت در بتن جمع می شود، فعالیت خود را نشان می دهند. این آرماتورها از فشار به وجود آمده می کاهند و با اثرات کشسانی که دارند از ایجاد ترک در بتن سقف جلوگیری می کنند. بتن هایی که از این طریق مسلح می شوند از کارایی بالاتری برخوردار هستند.

با وجود این آرماتورها یا میلگردها، ترک هایی که بر اثر ایجاد حرارت ایجاده شده است را کاهش می دهد. این امرایمنی و مقاومت ساختمان را در برابر زلزله و سایر عوامل مخرب دیگر بالاتر می برد. این میلگردها در راستای عمود بر میلگردهای خمشی قرار داده می شوند.

میلگرد حرارتی علاوه بر جلوگیری از آسیب به بتن و شکستگی آن، در بالا بردن مقاومت ساختمان در برابر آتش سوزی و ریزش بتن نیز جلوگیری می کنند. همچنین به عنوان باربر در ساختمان نیز نقش مهمی در ساختمان سازی بر عهده دارد.

اندازه میلگردهای حرارتی :

میلگردها دارای اندازه و قطرهای متفاوتی هستند. با توجه به نوع میلگرد و ساده یا آجدار بودن آن این مقدار متفاوت است. میلگردهای ساده حداقل قطری که دارا هستند، ۵ میلیمتر است. در میلگردهای حرارتی مقاوم تر، این سطح مقطع، ۴ میلیمتر در نظر گرفته می شود.

در حالت کلی قطر میلگردها نباید از ۶ میلیمتر کمتر باشد. برای استفاده از مناسب ترین نوع این میلگردها کافی است از قطرهای ۶. ۵ تا ۸ میلیمتری در سقف استفاده کنید. آرماتورهایی که دارای قطر ۸ میلیمتری هستند به یونولیت سقف نمی چسبند و با قرارگیری در داخل بتن از ترک خوردن آن جلوگیری می کنند. میلگردهای آج دار به دلیل خشکی آن ها و احتمال شکستگی در جوش برای استفاده در سقف ها مناسب نیستند. بیشترین فاصله ای که دو میلگرد حرارتی با یکدیگر دارند، نباید بیشتر از ۲۵ سانتی متر باشد.

دلیل استفاده از میلگردهای حرارتی در سقف ها چیست؟

همانطور که می دانیم سقف ها بار زیادی را به ساختمان تحمیل می کنند. در نتیجه باید از سازه ها و روش هایی در ساخت آن ها استفاده کرد که بارهای وارد شده به این ناحیه کاهش پیدا کند. از این طریق استحکام و مقاومت ساختمان در حد بالایی قرار خواهد گرفت.

یکی از روش های بسیار مفیدی که بدین منظور استفاده می شود، قرار دادن میلگرد حرارتی در داخل سقف ها است. با توجه به استفاده از بتن در تیرچه بلوک، امکان شکستگی در این مصالح در حد بالایی قرار دارد. میلگردهای حرارتی علاوه بر جلوگیری از این مشکلات و بالابردن حالت کششی بتن، سبب می شوند تا نیروهای وارد شده به سقف به طور یکنواخت در کل آن پخش شوند.

از این طریق نیروها در یک نقطه متمرکز نمی شوند. در صورتی که نحوه آرماتوربندی به درستی صورت نگیرد، این امر سبب ترک خوردگی بتن و ورود آب و رطوبت به آن می شود. در نتیجه میلگردهای تعبیه شده در بتن دچار زنگ زدگی می شوند.

از این طریق آرماتورها خورده شده و کارایی خود را از دست می دهند. زمانی که از میلگردهای حرارتی در سقف استفاده می شود، باید فاصله مجاز را در بین آن ها رعایت کرد. در غیر این صورت مشکلات بسیاری در سقف در نتیجه ساختمان ایجاد خواهد شد.

چگونگی اجرای آرماتوربندی حرارتی سقف :

برای استفاده از میلگردهای حرارتی در سقف در ابتدا آرماتورهای شبکه ای عمود بر هم را می سازند. برای بستن این میلگردهای حرارتی در کنار یکدیگر از دو روش متفاوت استفاده می شود. در حالت کلی میلگرد حرارتی را در فاصله یک سوم بالای دال بتنی قرار می دهند. در ادامه این دو روش را عنوان می کنیم.

• روش ضربدری در بستن آرماتورها
• بستن از کنار میلگردها یا روش کراواتی

روش ضربدری در بستن آرماتورها

در این روش دو میلگرد را روی یکدیگر قرار می دهند. در این حالت نوعی سیم مفتولی را برای اتصال آن ها به هم به حالت ضربدری از زیر و روی آن ها عبور می دهند. در انتها دو سر سیم مفتولی را با انبر دست می پیچانند تا اتصال انجام شود. بعد از آن باید انتهای سیم مفتول را به سمت پایین خم کرد تا سطحی صاف و یکدست از آرماتورها ایجاد شود.

بستن از کنار میلگردها یا روش کراواتی

بعد از این که میلگردهای حرارتی روی هم قرار گرفت، سیم مفتول از زیر میلگرد پایینی عبور می کند و از کنار میلگرد حرارتی بالایی می گذرد تا انتهای دو سمت سیم به یکدیگر متصل شود. نام دیگر این شیوه از بستن میلگردها در کنار یکدیگر به شیوه کراواتی نامیده می شود. از این روش بیشتر برای آرماتوربندی فونداسیون ساختمان و سقف استفاده فراوانی می شود.

چسب کاشت میلگردهای حرارتی چه وظیفه ای بر عهده دارد؟

چسب های کاشت به منظور استقرار میلگردها در بتن مورد استفاده قرار می گیرد. از این طریق آرماتوربندی راحت تر انجام می شود. این محصولات دو جزئی از پلی استر و رزین اپوکسی ساخته می شوند. با استفاده از این محصول سرعت انجام آرماتوربندی افزایش می یابد. از این چسب ها حتی در شرایط مرطوب نیز می توان استفاده کرد، زیرا کارایی خود را در هر شرایطی حفظ می کنند.

نکاتی در مورد استفاده از میلگرد حرارتی :

توجه به مقاومت سقف و حفظ آن از جمله مهمترین کارهایی است که به عملیات مهندسی سازی شده احتیاج دارد. بدون این امر ساختمان سازی تحت تاثیر عوامل متفاوتی قرار می گیرد. در نتیجه امکان ریزش و آسیب به آن تحت شرایط متفاوت بالا می رود. با دانستن نکاتی در ساختمان سازی از ایجاد تنش های موجود جلوگیری می شود. برای این منظور در ادامه این مقاله با ما همراه باشد.

۱. به دلیل ویژگی های بتن و واکنش های حرارتی که در آن رخ می دهد، در ساعت های اولیه ای که بتن در حال سفت شدن است، احتمال ایجاد ترک در آن افزایش پیدا می کند. از آنجایی که در سقف سازی از بتن به مراتب استفاده های بسیاری می شود، باید از طریق روش های مناسب این انبساط و انقباض را کاهش داد.  وجود آرماتورهای فولادی به این منظور است.

۲. به عقیده بسیاری از مهندسین ساخت و ساز، آرماتورهای حرارتی نقش باربر را نیز به عهده دارند. این امر نشان می دهد که این روش، سازه سقف را نیز تحت تاثیر قرار می دهد و از ایجاد فشار در آن می کاهد.

۳. افرادی که مسئولیت اجرای آرماتورها را بر عهده دارند در برخی از مواقع این میلگردهای حرارتی را با فشار دست به یونولیت ها نزدیک می کنند و این امر سبب می شود تا میلگرد نتواند در سطح بتن قرار گیرد. در نتیجه از ایجاد واکنش در بتن جلوگیری نخواهد شد.

۴. برای جلوگیری از چسبیدن میلگرد حرارتی به یونولیت ها از وسیله ای به نام اسپیسر استفاده می شود. این اسپیسرها در انواع متفاوتی تولید می شوند. نمونه ای برتر از این محصولات دارای کفی پهن به اندازه ۲.۵ سانتیمتر هستند. لازم است قبل از بتن ریزی از اسپیسرها برای بالا آمدن سطح میلگردها استفاده شود.

میلگرد حرارتی چه معایبی دارد؟

در کنار مزایای بسیاری که برای میلگرد حرارتی عنوان کردیم، ممکن است این روش برخی معایب نیز با خود به همراه داشته باشد. با این حال بسیاری از مهندسانی که در این زمینه به فعالیت مشغول هستند، تصور می کنند که این روش به نوعی هزینه های ساخت و ساز را افزایش می دهد و زمان زیادی را نیز به خود اختصاص خواهد داد، بدون اینکه نتیجه مطلوبی را در بر داشته باشد.

زیرا دیده شده است که در برخی از موارد سقف ها با وجود استفاده از میلگردهای حرارتی باز هم دچار ترک خوردگی و آسیب شده اند. برای جلوگیری از این معضل این افراد راه های دیگری را به جای استفاده از میلگردهای حرارتی پیشنهاد می دهند. در ادامه روش های جایگزین را عنوان می کنیم.

• مصرف بتن الیافی در سقف سازی
• جایگزین فوق روان کننده ها به جای این روش
• افزایش غلظت بتن با کم کردن نسبت آب به سیمان

در صورتی که از الیاف فلزی همراه با بتن در سقف ها استفاده شود، این امر مقاومت حراراتی بتن را تحت تاثیر قرار می دهد و بدین طریق به افزایش کارایی آن کمک بسیاری خواهد کرد.فوق روان کننده ها نیز به عنوان روشی دیگر در این زمینه مطرح می شوند. این مواد سبب می شوند تا بتن روان تر شود. در نتیجه طی این جریان از ترک خوردن آن جلوگیری خواهد شد.

این روش از کاربردی ترین روش ها به جای استفاده از میلگردهای حرارتی است.کم کردن نسبت آب به بتن نیز می تواند از ایجاد ترک و شکستگی بتن بکاهد. ملاتی که از بتن ساخته می شود هر چقدر غلظت بیشتری داشته باشد، به سرعت سفت شده و امکان ایجاد شکستگی در آن از بین می رود.

برای بالا بردن مقاومت سقف استفاده از روش های متفاوتی پیشنهاد می شود. در سقف هایی که از نوع تیرچه بلوک هستند به منظور جلوگیری از کشش بتن و آسیب و صدمه به آن از میلگرد حرارتی بدین منظور استفاده می کنند. این میلگردها را به صورت شبکه ای و عمود بر یکدیگر متصل می کنند تا مقاومت و کارایی آن ها بالاتر رود. بعد از آن بتن ریزی روی این میلگردها انجام می شود. آرماتورهای حرارتی از ایجاد گرما در بتن جلوگیری می کنند. در نتیجه هیچ گونه آسیبی به بتن وارد نمی شود.

روش های جایگزین میلگرد حرارتی :

• کم کردن نسبت آب به سیمان
• استفاده از بتن الیافی
• استفاده از فوق روان کننده

الیاف فلزی که در بتن الیافی وجود دارند نقش میلگرد حرارتی را ایفا کرده و از ترک خوردگی بتن جلوگیری می کنند. و نیز کم کردن نسبت آب به سیمان در بتن و استفاده از فوق روان کننده ها میتواند موجب افزایش روانی بتن گردد و از ترک خوردگی آن جلوگیری می شود. بنابراین این گروه از مهندسین سازه هیچ اعتقادی به استفاده از میلگرد حرارتی نداشته و جایگزین هایی را برای آن پیشنهاد کرده اند.

با جمع بندی نظرات مختلف مهندسین این حوزه می توان نتیجه گرفت که استفاده از میلگرد حرارتی ضروری است ولی تنها مشکل آن این است که در زمان بتن ریزی و با عبور کارگران این میلگردها در سقف فرو می روند و دیگر اثر مطلوب را نخواهند داشت.

بنابراین در خصوص اجرا بهتر است که استفاده از شبکه های مش توصیه شود. البته برخی دیگر نیز معتقدند بهتر است استفاده از سقف تیرچه بلوک ممنوع گردیده و استفاده از دال بتنی در سازه بتنی و سقف کامپوزیت در سازه های فولادی الزام گردد.