میلگرد حرارتی

توسط خانم خطیبی

8 آذر 1402

5 دقیقه

فهرست مطالب

مهندسان در زمان ساخت و ساز با مشکلات بسیاری مواجه می شوندکه یکی از آن ها ترک خوردگی سقف است و بهترین راه حل آن به کارگیری از میلگرد های حرارتی Thermal rebar است. در حقیقت وظیفه اصلی این میلگرد ها جلوگیری از تنش های ایجاد شده و حرارت بتن می باشد که به همین علت آرماتور حرارتی نام گرفته اند. آرماتور حرارتی از انبساط و انقباض بتن جلوگیری کرده و در نهایت ترک ها را کاهش می دهد.

به طور کل میلگرد حرارتی نوع خاصی از میلگرد نیست و به علت کاربرد و شرایط استفاده آن این نام روی آن نهادینه شده است. عده ای از افراد این میلگرد را در ساختمان ضروری می دانند و وجود آن را ارتقاء دهنده عملکرد بتن در شرایط ویژه می دانند؛ در حالی که برخی از افراد عملکرد میلگرد حرارتی را چیزی جز اتلاف وقت نمی دانند.

در زمان ایجاد سقف ها، تعداد معینی با میلگرد حرارتی با فاصله مشخص در یک سوم بالای ضخامت دال بتنی، به شکل چپ و راست و عمود بر تیرچه ها قرار داده شده اند. انواع رایج آرماتور حرارتی با قطر های 4 و 5 میلی متری می باشند که در فاصله 25 سانتی از هم قرار داشته و برای ساخت انواع ساختمان و سازه به کاربرده می شود. سایز میلگرد های حرارتی 6 الی 6.5 می باشد و در بعضی موارد سایز 8 نیز به کاربرده می شود.

فرآیند تولید این محصول به این شکل است که در حین واکنش هیدراسیون سیمان که در اصل، واکنش حاصل از ترکیب آب و سیمان می باشد، با این میلگرد ها با بتن درگیر شده و مانع از انبساط و انقباض بیشتر از حد بتن را می شود. این موضوع باعث جلوگیری از ترک خوردگی عمیق در سقف می شود.

یکی از نکته هایی که حائز اهمیت می باشد وارد شدن فشار به میلگرد است که به طور معمول قطر میلگرد به کاربرده شده، کم است و این میلگرد ها مقاومت کمتری در مقابل فشار را دارا می باشند. به همین علت پیمانکاران ساختمان باید توجه داشته باشند خمش در آن به وجود نیاید زیرا خم شدن، میلگرد ها در زمان سخت شوندگی بتن، عملکرد مناسبی ندارد.

علت استفاده از میلگرد های حرارتی

همانطور که گفتیم یکی از مهمترین علت های استفاده از آرماتور های حرارتی، کاهش تنش به وجود آمده از سخت شوندگی بتن و جلوگیری از ترک خوردگی می باشد. سه علت استفاده از آرماتورهای حرارتی به شرح زیر است:

مهندسان بسیاری بر این باورند که اگر از آرماتور حرارتی در سقف استفاده نکنند، ترک های عمیق و عرضی به وجود می آید و یکپارچگی دیافراگم سقف دچار گسیختگی می شود. با این حال با بروز زلزله، این گسیختگی منجر به متلاشی شدن سقف می شود.
بهره گیری از این محصول، علاوه بر کاربرد اصلی خود، به بهبود باربری کمک بسیاری می کند.
یکی دیگر از مزایای به کار گرفتن از آن ها می توان به جلوگیری از تخریب سقف در زمان آتش سوزی اشاره کرد.

انواع میلگرد حرارتی

میلگرد حرارتی مثل مصالح ساختمانی، در انواع و سایز های گوناگون تولید می شود که با توجه به ویژگی و نیاز های گوناگون در صنعت ساخت و ساز به کاربرده می شوند که در ادامه به شرح آن می پردازیم.

میلگرد حرارتی ساده

این نوع از میلگرد به شکل ساده و بدون پوشش اضافی ایجاد می شود. از آن جایی که ویژگی های منحصر به فردی را دارا می باشد، به عنوان یک انتخاب مناسب در پروژه های ساختمانی به کاربرده می شود.

میلگرد حرارتی آجدار

این نوع میلگرد دارای پوششی از جنس آجدار است که این نوع پوشش سبب افزایش مقاومت به خوردگی و عمر مفید میگرد می شود.

میلگرد حرارتی سایشی

این نوع از میلگرد پوششی از جنس سایش روی سطح خارجی را دارا می باشد که در مقابل فرسایش و خوردگی محافظت کرده و عمر مفید آن را افزایش می دهد.

میلگرد حرارتی چشمه ای

این مدل از میلگرد دارای سطح توپر است که به شکل چشمه ای طراحی شده و این ویژگی سبب افزایش چسبندگی میلگرد با بتن و افزایش استحکام سازه می شود.

میلگرد حرارتی دو لایه

این نوع از میلگرد دارای دو لایه با پوشش است که مقاومت به خوردگی و ضریب امنیت سازه را بالا می برد.

محاسبه میزان میلگرد حرارتی سقف تیرچه

برای اجرا کردن میلگرد حرارتی سقف تیرچه بلوک باید ضوابط رعایت گردد. بر اساس این ضوابط میلگرد ها حرارتی باید حداقل سایز 6 باشد و همینطور سطح مقطع این میلگرد های حرارتی باید 1.25 در هزار، و سطح مقطع میلگرد های عمودی سقف 1.75 در هزار باشد.

فاصله میلگرد های حرارتی در سقف باید کمتر از 50 سانتی متر یا کمتر از 5 برابر ضخامت دال باشد. از همین جهت فاصله 25 سانتی متر برای قرار گرفتن این محصول در ساختمان های کوچک، رقم مناسبی می باشد.

شیوه عملکرد میلگرد حرارتی

کار میلگرد حرارتی در زمان جمع شدگی آغاز می شود. زمانی که رطوبت موجود در بتن در حال تبخیر باشد، میلگرد حرارتی مانع از فرآیند انقباض شده و با اثر کشسانی اش از وارد شدن فشار به بتن و ایجاد ترک جلوگیری می کند. بتنی که از طریق آرماتور حرارتی مسلح شده، نسبت به دیگر بتن ها، کمتر جمع می شود.
میلگرد حرارتی در بتن سبب می شود تا ترک های بزرگ به وجود نیاید و همین کار باعث می شود تا امنیت ساختمان به میزان زیادی افزایش یابد. به طور کلی یکی از روش های افزایش ایمنی بتن و جلوگیری از ایجاد ترک های بزرگ به کارگیری از میلگرد حرارتی است. آرماتور حرارتی بیشتر در سقف به شکل افقی به کار برده می شود به طوری که بار ساختمان روی آن قرار می گیرد، پس باید مقاومت زیادی داشته باشد تا در مقابل این نیرو ها آسیب نبینند.

بعضی از مهندسین بر این باورند که استفاده نکردن از میلگرد حرارتی باعث انقباض و انبساط در سقف شده و احتمال به وجود آوردن ترک های بزرگ در سقف افزایش می یابد. ترک ها باعث سستی بتن و از بین رفتن استحکام شده و خطرات بسیار نیز به همراه دارد. به کار نگرفتن میلگرد حرارتی و وجود ترک ها در سقف، در زمان وارد شدن فشار ناگهانی یا وقوع حوادث مثل زلزله، آسیب پذیری ساختمان را بالا برده و خطرات مالی و جانی را افزایش می دهد.

تفاوت میلگرد حرارتی و میلگرد معمولی

میلگرد های حرارتی به نسبت میلگرد های معمولی درصد کربن کمتری دارند. وجود درصد کربن کمتر سبب شده تا ویژگی ترمومکانیکی میلگرد حرارتی بیشتر شود و در نهایت قابلیت ارتجاعی آن هم افزایش یابد. این کار سبب شد تا میلگرد حرارتی، حرارت حاصل شده از هیدراتاسیون بتن را به بهترین نحو ممکن به خود جذب نماید و مانع از ترک خوردگی شود.

از نظر بعضی از مهندسین بهره گیری از آرماتور حرارتی برای جلوگیری از فرآیند خوردگی در بتن، امری ضروری ست. این ضرورت به گونه ای حائز اهمیت است که در آیین نامه به کاربردن این میلگرد تاکید شده است. اگر به جای میلگرد حرارتی از میلگرد معمولی استفاده شود، انقباض و انبساط سبب ترک خوردگی و در نهایت نا امن شدن سازه می شود. استفاده از میلگرد حرارتی سبب درگیری بتن با مقاطع فولادی شده و از به وجود آمدن هرگونه انبساط و انقباض جلوگیری می کند.

از نظر بعضی از مهندسان این میلگرد ها به نوعی نقش باربری را در سازه نیز ایفا می کنند. اگر از میلگرد معمولی استفاده شود فاصله 70 سانتی متری روی یونولیت فقط یک لایه 5 سانتی متری بتن است که اصلا اصولی نیست.

سه روش جایگزین کردن میلگرد حرارتی

در شرایطی که مخالف استفاده از میلگرد حرارتی در سازه هستید از این سه روش می توانید میلگرد حرارتی را جایگزین نمایید:

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

در بتن الیافی، الیاف از جنس فلز وجود داشته که وظیفه آن مشابه میلگرد حرارتی می باشد. این الیاف به استحکام کمک بسیاری کرده و مانع از به وجود آمدن ترک در بتن می شود. به جای استفاده کردن از میلگرد حرارتی می توانید میزان آب به سیمان را در بتن کاهش دهید، این موضوع به روان شدن بتن کمک کرده و در نهایت احتمال ایجاد ترک را کم می کند.