میلگرد یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین مصالح ساختمانی است که در تمام ساخت‌وسازها و پروژه‌های بتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. میلگرد‌ها مقاطع فولادی هستند که سطح مقطع آن‌ها به شکل دایره است و استفاده از آن مقاومت و استحکام سازه را افزایش می‌دهد. اگر تمایل دارید همه چیز درباره تولید میلگرد را بدانید و با روش‌های تولید این محصول آشنا شوید، تا انتهای این مقاله با ما همراه باشید. در این مقاله قصد داریم راجع‌به انواع روش های تولید میلگرد، مواد اولیه تولید، استانداردهای تولید و آزمایش‌های کنترل کیفیت این محصول صحبت کنیم.

مواد اولیه تولید میلگرد

فولاد پربازده اصلی‌ترین ماده‌ای است که در مواد اولیه مورد نیاز برای تولید میلگرد وجود دارد. ۹۹ درصد ترکیبات فولاد از آهن و ۱ درصد باقیمانده از منگنز، گوگرد، کربن و فسفر تشکیل شده است. درجه و میزان کیفیت فولاد به مقدار کربن موجود در آن وابسته است. برخلاف تیرآهن، ناودانی و نبشی که با شمش‌های فولادی گرید SP۳ تولید می‌شوند، برای تولید میلگرد از شمش‌های فولادی گرید SP۵ استفاده می‌کنند. شمش‌ها سایزبندی متفاوتی دارند و معمولا طول آن‌ها از ۱۲ متر کمتر است؛ اما اگر طول شمش‌های فولادی به‌کاررفته در تولید میلگرد از ۱۲ متر ببشتر باشد، کارخانه تولیدکننده میلگرد آن‌ها را طبق ابعاد مورد نیاز مشتری برش می‌دهد.

مواد اولیه برخی از میلگردها نیز ضایعات آهن است. برای تولید آن‌ها ابتدا ضایعات را در داخل کوره با حرارت بالا ذوب و سپس قالب‌بندی می‌کنند. مواد اولیه‌ تاثیر مستقیمی روی قیمت میلگرد دارد.‌ میلگردهایی که با ضایعات آهن تولید می‌شوند، نسبت به میلگردهای تولیدشده با شمش‌های فولادی SP۵ ارزان‌تر هستند. با مشاهده علامت اختصاری که روی انواع میلگرد وجود دارد، می‌توان نوع استاندارد آن را فهمید؛ زیرا میلگردها را طبق استانداردهایی مشخص تولید می‌کنند. علاوه بر این قیمت میلگرد ساده و قیمت میلگرد آجدار نیز با هم متفاوت است. در بخش‌های بعدی همه چیز درباره تولید میلگرد را توضیح داده‌ایم.

انواع روش‌های تولید میلگرد

برای دانستن همه چیز درباره تولید میلگرد، ابتدا باید با مراحل ساخت بیلت یا شمش فولادی آشنا شوید. در کارخانه‌ها برای ساخت شمش فولادی معمولا از دو روش مختلف شامل تولید شمش در قالب و تولید شمش به روش ریخته‌گری مداوم استفاده می‌شود‌.

در روش تولید شمش در قالب، قالب‌هایی را در اندازه‌‌های استاندارد آماده می‌کنند و آن‌ها را در یک چرخه مشخص قرار می‌دهند. سپس با استفاده از پاتیل فولاد ذوب‌شده را در داخل قالب‌ها می‌ریزند. بعد از اینکه مواد مذاب خنک و به حالت جامد و به شکل شمش درآمد، آن را از داخل قالب‌ها بیرون می‌آورند.

تولید شمش فولادی با استفاده از روش ریخته‌گری مداوم بیشتر در کارخانه‌های بزرگ رایج‌تر است. در این روش ابتدا فولاد مذاب داخل محفظه‌ای می‌ریزد که تقسیم‌کننده نام دارد. تقسیم‌کننده ممکن است دارای دو یا چند خروجی باشد. محفظه تقسیم‌کننده برای کاهش سرعت فولاد مذاب و یکنواخت کردن جریان کاربرد دارد. مواد مذاب پس از اینکه از تقسیم‌کننده عبور کرد، برای سرد شدن وارد محفظه منجمدکننده شده و به شمش فولادی تبدیل می‌شود. در نهایت شمش فولادی را با دستگاه‌های برش در اندازه‌های ۶ یا ۱۲ متری برش می‌دهند. شما می‌توانید برای استعلام قیمت میلگرد ساده و همچنین اطلاع از قیمت میلگرد آجدار به مهد فولاد مراجعه کنید. همچنین می‌توانید قبل از اقدام برای خرید این محصول، با کارشناسان ما ارتباط بگیرید تا شما راهنمایی کنند.

حال که با نحوه آماده‌سازی شمش فولادی به‌عنوان مواد اولیه مورد نیاز برای تولید انواع میلگرد ساده،  میلگرد آجدا و کلاف میلگرد آشنا شدید، با روش‌های تولید میلگرد که شامل چهار روش زیر است، آشنا شوید: 

تولید میلگرد با نورد گرم

یکی از روش‌های متدوال تولید میلگرد، روش نورد گرم است. در این روش ابتدا شمش فولادی را در کوره‌های مخصوصی که دمای آن‌ها ۱۰۰۰ تا ۱۱۰۰ درجه سانتی‌گراد است، قرار می‌دهند تا نرم شود، به‌طوری که امکان تغییر حالت آن وجود داشته باشد. سپس با وارد کردن شمش نرم‌شده به فرایند نورد گرم، آن را بین دو غلطک که خلاف جهت یگدیگر در حال چرخش هستند، قرار می‌دهند. سطح مقطع شمش رفته‌رفته به شکل دایره درمی‌آید. در این مرحله که به آن مرحله رافینگ می‌گویند، قطر شمش کم و طول آن اضافه می‌شود. بعد از اینکه قطر شمش به اندازه مورد نظر رسید،‌ آن را وارد مرحله استند می‌کنند. در مرحله بعدی بر اساس گرید و استاندارد مورد نظر روی میلگردها را آج‌زنی می‌کنند.

تولید میلگرد با سردکاری (نورد سرد)

در بخش قبل همه چیز درباره تولید میلگرد به روش نورد گرم را توضیح دادیم، در این بخش با تولید میلگرد با روش نورد سرد یا سردکاری آشنا خواهید شد. ساخت میلگرد با نورد سرد به روش ساخت آن با روش نورد گرم شباهت زیادی دارد. در واقع از مرحله اول تا مرحله رافینگ که سطح مقطع شمش فولادی به شکل دایره در می‌آید، در هر دو روش یکسان است‌. در نورد سرد برخلاف نورد گرم که شمش فولادی آرام آرام سرد می‌شد، دمای شمش فولادی به یکباره پایین می آید و به هم ریخته‌شدن ساختار مولکولی فولاد باعث افزایش چشمگیر سختی و مقاومت میلگرد می‌شود. میلگردهایی که با این روش تولید شده‌اند، به دلیل پایین‌ بودن مقاومت کششی، مقاومت پیچشی، انعطاف‌پذیری و شکل‌پذیری برای استفاده در پروژه‌های ساخت‌وساز مناطق زلزله‌خیز گزینه مناسبی نیستند.

تولید میلگرد به روش میکرو آلیاژی (آلیاژ سازی)

یکی دیگر از روش‌هایی که راهنمای همه چیز درباره تولید میلگرد با آن آشنا می‌شوید، روش میکرو آلیاژی یا آلیا‌ژسازی است. این روش مدرن نیز به روش نورد گرم شباهت زیادی دارد. تنها تفاوت بین روش آلیاژسازی و روش نورد گرم متفاوت بودن مواد اولیه به‌کاررفته در تولید شمش فولادی است‌. در زمان آماده‌سازی مواد اولیه فولاد به ترکیبات آن عناصر آلیاژی یا مقاوم‌ساز شامل نیوبیوم، تیتانیوم، وانادیوم و غیره نیز افزوده می‌شود تا وجود این عناصر در فولاد باعث افزایش چشمگیر خواص مکانیکی و فیزیکی میلگرد شود. با توجه به این‌که میلگردهای تولیدشده به روش میکروآلیاژی با قرار گرفتن در معرض هوای محیط سرد می‌شوند، خواص فیزیکی سطح و مرکز آن‌ها مساوی است. میلگردهای آلیاژی برای استفاده در ساخت‌وسازهای مناطق زلزله‌خیز گزینه بسیار مناسبی محسوب می‌شوند.

تولید میلگرد با روش عملیات حرارت و خنک کاری (ترمکس)

اگر می‌خواهید همه چیز درباره تولید میلگرد را بدانید، باید با روش عملیات حرارت و خنک‌کاری یا ترمکس به‌عنوان چهارمین روش از روش‌های تولید میلگرد نیز آشنا شوید. تولید میلگرد با روش عملیات حرارت و خنک کاری (ترمکس) به‌عنوان اقتصادی‌ترین، سریع‌ترین و مقرون‌به‌صرفه‌ترین روش تولید میلگرد نیز شناخته می‌شود؛ البته میلگردهای تولیدشده با روش ترمکس را نباید در مناطق زلزله‌خیز مورد استفاده قرار داد.

روش ترمکس درواقع روش پیشرفته نورد سرد است. شمش‌ فولادی بعد از اینکه حرارت دید، وارد مرحله آستنتیک شده و با استفاده از روغن یا آب به سرعت سرد می‌شود، به‌طوری که سطح خارجی آن سرد و مرکز آن داغ باقی می‌ماند. برای افزایش استحکام و شکل‌پذیری میلگرد دوباره شمش فولادی را حرارت می‌دهند‌. با توجه به پایین بودن درصد کربن موجود در شمش فولادی به‌کاررفته در این روش‌، هزینه تولید آن پایین‌تر از روش‌های دیگر است و میلگردهای تولیدشده شکل‌پذیری بالایی دارند. امکان جوش‌پذیری به روش‌ سربه‌سر و مقاومت کششی بالا از ویژگی‌های دیگر میلگردهای ترمکس است.

انواع استاندارد میلگرد

آرماتور یا میلگرد از مهمترین مصالح ساختمانی موجود است که در سازه‌های بتنی، به شکل‌های مختلف، استفاده می‌شود. برای ساخت مصالح ساختمانی مختلف مانند میلگرد، از استاندارد‌های مشخص و خاصی استفاده می‌شود که به صورت مستقیم بر مشخصات شیمیایی و مکانیکی محصول تأثیرگذار است. رعایت استاندارد‌های مختلف در زمان تولید میلگرد، در نهایت بر قیمت آن اثر می‌گذارد. در واقع، مصرف‌کننده به واسطه استاندارد‌هایی که مبنای ساخت میلگرد هستند، می‌تواند از امنیت سازه اطمینان بیشتری حاصل کند.

منظور از استاندارد میلگرد چیست؟

قبل از سال ۱۸۷۸، میلگرد‌ها بدون هیچ روش یا قواعد خاصی تولید می‌شدند تا اینکه اولین بار تادئوس‌هایت، استاندارد‌هایی برای تولید و ساخت میلگرد به ثبت رساند. امروزه کشور‌های مختلف بر طبق شرایط آب و هوایی و اقلیمی خود، استاندارد‌های جداگانه‌ای برای میلگرد‌ها به ثبت رسانده‌اند. در کشور ایران نیز تولید میلگرد با رعایت استاندارد جهانی، بر اساس ۳ استاندارد مختلف، انجام می‌گیرد. یکی از رایج‌ترین سایز‌های میلگرد در صنعت ساختمان‌سازی، جدول سایز میلگرد است.

این سایز‌ها، معمولاً توسط کارخانه‌های داخلی، تولید می‌شوند. قیمت میلگرد معمولاً بر اساس وزن آن تعیین می‌شود. در حال حاضر قیمت هر کیلو میلگرد بین ۲۰۰۹۰ تا ۲۲۹۴۰ تومان متغییر است. قیمت روز میلگرد روزانه، توسط افراد زیادی مورد بررسی قرار می‌گیرد تا بتوانند با بررسی نرخ آن، بودجه لازم برای خرید محصولات خود را برآورد کنند.

استاندارد میلگرد ۳۱۳۲ ایران

خرید میلگرد، یکی از مهمترین و پر چالش‌ترین مراحل در هنگام ساخت ساختمان‌ها است. از یک طرف، تولیدکنندگان مقطع فولادی زیاد هستند و از طرفی دیگر استاندارد‌های تولید آن متنوع است. استاندارد میلگرد ایران یا استاندارد میلگرد ۳۱۳۲، بر گرفته از انواع استاندارد میلگرد مانند استاندارد جهانی ISO، استاندارد JIS ژاپن، استاندارد‌های DIN و AWS، کشور‌های حوزه CIS، استاندارد BS، استاندارد ASTM آمریکا و استاندارد GOST روسیه است. در ایران، در سال۱۳۶۹، استاندارد میلگرد توسط سازمان ملی استاندارد تدوین شد و در سال ۱۳۷۱ به اجرا درآمد. در این استاندارد، روش‌های آزمون و خصوصیات میلگرد‌های آجدار و ساده که در بتن استفاده می‌شوند، مشخص شده است.

میلگرد‌ها در استاندارد ایران، به چهار دسته A۱، A۲، A۳ و A۴ تقسیم شده‌اند. در حالت کلی مقاطع فولادی در دو نوع آجدار و ساده تولید می‌شوند. عوامل زیادی بر قیمت میلگرد ساده تأثیر می‌گذارند. این عوامل می‌توانند تابع شرایط اقتصادی و سیاسی کشور و اوضاع اقتصاد جهانی باشند. قیمت میلگرد آجدار، به دلیل پیچیدگی فرآیند تولید آن و کاربرد بیشتری که در صنعت دارد، از میلگرد ساده، بیشتر است. بیشتر کارخانه‌های ایرانی، میلگرد‌های خود را به صورت آجدار تولید می‌کنند.

آیین‌نامه بتن ایران (آبا)

آیین‌نامه بتن ایران با نام اختصاری بتا، در قالب یک نشریه ۳۶۸ صفحه‌ای در سال ۱۳۸۴ توسط سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی کشور تهیه و منتشر شد. هدف از انتشار این آیین‌نامه، ارائه تمامی ضوابط و استاندارد‌های لازم در زمینه ساخت و ساز، برای بالا بردن ایمنی و پایانی سازه‌ها است. در آیین‌نامه بتن کشور، هر آنچه که باید درباره طراحی، آنالیز، ساخت و ساز و اطلاعات لازم در مورد مشخصات و اجرا موادی که باید در سازه‌های بتنی به کار روند، مشخص شده است؛ به همین دلیل همراه داشتن آن برای سازندگان و مهندسان، از نان شب نیز واجب‌تر است.

استاندارد astm میلگرد آمریکا

افراد برای تولید میلگرد با استاندارد‌های مختلفی روبرو هستند. تمامی این استاندارد‌ها به وسیله سازمان‌های بین‌المللی تهیه شده‌اند. یکی از معتبرترین استاندارد‌های بین‌المللی، استاندارد astm میلگرد یا انجمن تست مواد آمریکا است. ASTM استاندارد‌های مختلفی برای تولید میلگرد آجدار تعریف کرده است. در ادامه این استاندارد‌ها را نام می‌بریم:

•  استاندارد ASTM A۹۵۵ مخصوص میلگرد‌های آجدار زنگ نزن
• استاندارد ASTM A۷۰۶ مخصوص میلگرد‌های آجدار از انواع کم آلیاژ
• استاندارد ASTM A۱۰۳۵ مخصوص کروم میلگرد آجدار و انواع محصولات کم کربن
•  استاندارد ASTM A۷۰۶ برای انواع میلگرد‌ تولیدی با فولاد ریلی

استاندارد GOST ۵۷۸۱ روسیه

استاندارد روسی میلگرد که به آن استاندارد GOST ۵۷۸۱ نیز گفته می‌شود، میلگرد‌ها را در شش دسته از A۱ تا A۶ طبقه‌بندی می‌کند. مقاومت کششی این میلگرد‌ها بر حسب کیلوگرم بر میلی‌متر مربع به ترتیب ۳۸، ۵۰، ۶۰، ۹۰، ۱۰۵ و ۱۲۵ است. مقاومت تسلیم این میلگرد‌ها بر حسب کیلوگرم بر میلی‌متر نیز به ترتیب ۲۴، ۳۰، ۴۰، ۶۰، ۸۰ و ۱۰۰است.

استاندارد JIS G۳۱۱۲ ژاپن

به دلیل اینکه کشور ژاپن در کمربند زلزله واقع شده است، میلگرد‌های تولید شده آن، باید مقاومت بیشتری داشته باشند و در تمامی سطح‌های خود یکسان باشند. در واقع، این ثابت بودن مقاومت، موجب می‌شود تا مقطع، در هنگام وقوع زلزله نشکند. میلگرد‌های تولیدی استاندارد ژاپن، بعد از ورود به فرآیند، در دمای محیط به آرامی سرد می‌شوند. نتیجه این عمل، تولید محصولی با مقاومت بالا و یکنواخت در تمامی سطح‌های خود، است.

استاندارد DIN ۴۸۸ آلمان

در استاندارد آلمان DIN ۴۸۸ از روش خنک کاری ترمکس برای رسیدن به خواص گرید b۵۰۰b استفاده می‌شود. در این روش شمش فولادی در ابتدا وارد فرایند نورد می‌شود. سپس آن را از لوله‌های سرد عبور داده تا به دمای محیط برسد. در واقع تغییر ناگهانی دما که از ترمکس حاصل می‌شود، باعث اختلاف مقاومت در مرکز و سطح قطعه می‌شود. اولین و تنهاترین شرکت دارنده گواهینامه استاندارد آلمان DIN ۴۸۸ در ایران، فولاد بافق است.

استاندارد BSI BS۴۴۴۹ بریتانیا

BSI سازمان استاندارد ملی بریتانیاست که برای مصالح ساختمانی مانند میلگرد، مجموعه‌ای از استانداردها را عرضه می‌کند. در واقع این استاندارد، برای میله‌های فولاد کربنی است که بتوانند بتن را تقویت کنند. طبق این استاندارد، تضمین می‌شود که اگر میلگردی براساس آن تولید شود، این میلگرد از نظر کیفیت، تحمل ابعادی و خواص مکانیکی کاملا سازگار است و می‌توان از آنها در پروژه‌های ساختمانی مختلف، استفاده کرد. البته نهادهایی که گواهی مستقل را صادر می‌کنند وظیفه نظارت بر رعایت این استاندارد را دارند. آنها آزمایش‌ها و بررسی‌های متعددی در دوره‌های مختلف انجام می‌دهند تا مطمئن شوند اگر تولیدکننده میلگردی را ساخته است، دقیقا براساس این استانداردها و الزامات موردنظر باشد.

استاندارد بین‌المللی ISO ۶۹۳۵

به منظور هماهنگی جهانی استاندارد‌های صنعتی در سال ۱۹۴۶، سازمان بین‌المللی استاندارد تأسیس شد. توسط این مجموعه، استاندارد‌های مختلفی مانند ISO ۶۹۳۵-۱ مخصوص میلگرد‌های ساده و ISO ۶۹۳۵-۲ برای میلگرد‌های آجدار تعریف شده است. هدف این استاندارد‌ها، مشخص کردن خصوصیات و ویژگی‌های میلگرد فولادی گرم نور دیده است که تولیدکننده‌های ایرانی در تولید انواع میلگرد‌های آجدار، از آن استفاده می‌کنند. این استاندارد ویرایش شده و به چهار نوع A۱، A۲، A۳ و A۴ تقسیم می‌شود که در بازار به آن‌ها، استاندارد‌های شناخته شده نیز گفته می‌شود.

آزمایش های کنترل کیفیت

کسب اطلاعات لازم درباره آزمایش‌های کنترل کیفیت باعث می‌شوند که دانش و آگاهی درباره تولید میلگرد کامل شود. کارخانه‌های تولید‌کننده میلگرد که با استفاده از چهار روش مختلف این مقاطع فولادی پرکاربرد را تولید و وارد بازار می‌کنند، برای تایید و کنترل میزان کیفیت و کسب اطمینان از رعایت شدن استانداردهای تولید این محصول را آزمایش می‌کنند.

آزمایش‌های کنترل کیفیت میلگرد به دو گروه شامل آزمایش‌های مخرب یا DT و آزمایش غیرمخرب یا NDT تقسیم می‌شوند. در آزمایش‌های مخرب توان کششی، خمش مجدد و خمش سرد میلگرد تا رسیدن میلگرد به مرحله تخریب تست می‌شود و آزمایش‌های غیرمخرب نیز شامل سنجیدن ابعاد، تلورانس طول و آزمایش میلگرد زنگ‌زده است. تلورانس طول میلگردهای استاندارد از ۵۰.۲ سانتی‌متر نباید بیشتر باشد. میلگردهای استاندارد و باکیفیتی که از قیمت مناسبی برخوردار هستند، بهترین گزینه خرید به شمار می‌روند.

در تعیین استاندارد میلگرد چه معیار‌هایی بررسی می‌ شود؟

اولین عامل بررسی استاندارد میلگرد به خصوصیات و مشخصات ظاهری آن می‌پردازد. میلگرد‌های تولیدی توسط کارخانه‌های تولیدکننده میلگرد، هر کدام طول و قطر اسمی متفاوتی دارند. جدول وزنی میلگرد بر اساس طول میلگرد و قطر آن به دست می‌آید. این جدول طبق استاندارد‌های مختلف شرکت‌ها، متفاوت است. یکی از مهمترین کاربرد‌های این جداول، محاسبه وزن بسته‌بندی میلگرد‌ها پس از تولید است که به آن بندیل میلگرد سایز نیز گفته می‌شود.

از دیگر عواملی که در استاندارد میلگرد‌ها مورد بررسی قرار می‌گیرد، الزامات مکانیکی در تولید هر میلگرد است. این استاندارد‌ها به خاطر تفاوت در خواص مکانیکی، بر تعیین قیمت روز میلگرد تقش بسیار مهمی ایفا می‌کنند. برای هر نوع فولاد یک استاندارد مشخص شامل استاندارد ASTM تعریف شده است که به صورت جدول ارائه می‌شود.

جمع‌بندی

میلگردهای فولادی به‌عنوان یکی از مصالح ساختمانی در بسیاری از پروژه‌های ساخت‌وساز و پروژه‌های بتنی کاربرد دارند و به شکل آجدا و ساده تولید می‌شوند‌. در این مقاله همه چیز درباره تولید میلگرد شامل مواد اولیه موردنیاز، انواع روش‌های تولید میلگرد شامل نورد گرم، سردکاری یا نورد سرد، میکرو آلیاژی یا آلیاژسازی و عملیات حرارت و خنک‌کاری یا ترمکس را توضیح دادیم. استانداردهای تولید میلگرد و آزمایش‌های کنترل کیفیت موارد دیگری بود که در این مطلب به آن‌ها پرداخته شد.

امیدواریم به همه اطلاعاتی که درباره نحوه تولید میلگرد احتیاج داشتید، دست پیدا کرده باشید و با دانش و آگاهی کافی برای خرید میلگرد و استفاده از آن در پروژه‌های مختلف ساخت‌وساز و پروژه‌های بتنی اقدام کنید. از اینکه تا انتهای مقاله با حوصله و دقت این مطلب را مطالعه کردید، از شما کمال تشکر را داریم.