به عنوان تامین کننده میلگرد تغییر شکل یافته، من به طور مستقیم شاهد نقش حیاتی دما در عملکرد این ماده ساختمانی ضروری بوده ام. میلگرد تغییر شکل یافته که به عنوان میلگرد فولادی تقویت کننده نیز شناخته می شود، برای افزایش مقاومت و دوام سازه های بتنی استفاده می شود. عملکرد آن می تواند به طور قابل توجهی تحت تأثیر تغییرات دما در طول تولید، حمل و نقل، ذخیره سازی و استفاده قرار گیرد.
اثرات دما در طول تولید
فرآیند تولید میلگرد تغییر شکل یافته شامل چندین مرحله است که دما یک عامل مهم است. یکی از روش های اولیه تولید میلگرد تغییر شکل یافته نورد گرم می باشد. در نورد گرم، بیلت های فولادی تا دماهای بسیار بالا، معمولاً بین 1100 تا 1300 درجه سانتی گراد گرم می شوند. در این دماها، فولاد شکل‌پذیر می‌شود و به آن اجازه می‌دهد تا به پروفیل میلگرد مورد نظر تبدیل شود.
دمای بالا در هنگام نورد گرم به دستیابی به ساختار دانه ای یکنواخت در فولاد کمک می کند. ساختار دانه ای خوش فرم برای خواص مکانیکی میلگرد مانند استحکام و شکل پذیری آن ضروری است. با این حال، اگر دمای نورد خیلی زیاد یا خیلی کم باشد، می تواند منجر به نقص شود. به عنوان مثال، اگر دمای نورد بیش از حد بالا باشد، فولاد ممکن است اکسیداسیون بیش از حد را تجربه کند که می تواند مقاومت در برابر خوردگی آن را کاهش دهد. از طرف دیگر، اگر دما خیلی پایین باشد، ممکن است میلگرد شکل مناسبی نداشته باشد و تنش های داخلی ایجاد شود که منجر به ترک خوردگی یا کاهش استحکام می شود.
پس از نورد گرم، میلگرد اغلب خاموش و گرم می شود. کوئنچ شامل خنک کردن سریع میلگرد تا دمای اتاق است که می تواند سختی و استحکام آن را افزایش دهد. سرعت خنک شدن در هنگام خاموش کردن بسیار مهم است. اگر خنک‌سازی خیلی سریع باشد، میلگرد ممکن است شکننده شود، در حالی که سرعت خنک‌سازی کندتر ممکن است به استحکام مورد نظر دست پیدا نکند. تمپرینگ، که به دنبال خاموش کردن می آید، یک فرآیند عملیات حرارتی است که در آن میلگرد تا دمای پایین تری (معمولاً بین 200 تا 650 درجه سانتی گراد) گرم می شود و سپس به آرامی سرد می شود. این فرآیند تنش های داخلی ایجاد شده در حین کوئنچ را کاهش می دهد و شکل پذیری میلگرد را بهبود می بخشد [1].
دما در طول حمل و نقل و ذخیره سازی
هنگامی که میلگرد تغییر شکل یافته ساخته شد، قبل از استفاده در ساختمان باید حمل و نگهداری شود. تغییرات دما در این مراحل نیز می تواند بر عملکرد میلگرد تأثیر بگذارد.
در طول حمل و نقل، میلگرد ممکن است در معرض شرایط آب و هوایی شدید قرار گیرد. در آب و هوای گرم، میلگرد می تواند به طور قابل توجهی گرم شود، به خصوص اگر در یک کامیون باز نگهداری شود. دمای بالا می تواند باعث انبساط حرارتی میلگرد شود. هنگامی که میلگرد منبسط می شود، ممکن است ناهمتراز یا خم شود که می تواند بر نصب آن در سازه های بتنی تأثیر بگذارد. برعکس، در آب و هوای سرد، میلگرد می تواند منقبض شود. اگر انقباض به درستی در نظر گرفته نشود، می‌تواند منجر به تنش‌های داخلی در میلگرد در زمان نصب شود و دما افزایش یابد.
شرایط نگهداری به همان اندازه مهم است. میلگردها باید در مکانی خشک و دارای تهویه مناسب نگهداری شوند. رطوبت بالا همراه با دماهای بالا می تواند خوردگی را تسریع کند. خوردگی یک نگرانی اصلی برای میلگرد تغییر شکل یافته است زیرا می تواند سطح مقطع میلگرد را کاهش دهد و منجر به کاهش ظرفیت باربری آن شود. از طرف دیگر، نگهداری میلگرد در شرایط بسیار سرد برای مدت طولانی می تواند فولاد را شکننده تر کند و خطر ترک خوردن در حین جابجایی را افزایش دهد.
اثرات دما در حین استفاده در ساخت و ساز
در ساخت و ساز، دما در زمان نصب و در طول عمر سازه می تواند تأثیرات عمیقی بر عملکرد میلگرد تغییر شکل یافته داشته باشد.
هنگامی که بتن در اطراف میلگرد قرار می گیرد، گرمای هیدراتاسیون بتن می تواند باعث افزایش قابل توجه دما شود. گرمای هیدراتاسیون حرارتی است که در طی واکنش شیمیایی بین سیمان و آب در بتن آزاد می شود. اگر میلگرد به درستی برای سازگاری با این افزایش دما طراحی نشود، می تواند منجر به انبساط تفاضلی بین میلگرد و بتن شود. این انبساط دیفرانسیل می تواند باعث ایجاد ترک در بتن و کاهش استحکام پیوند بین میلگرد و بتن شود.
در طول عمر سازه، میلگرد در معرض تغییرات دمای محیطی قرار می گیرد. در مناطقی با اختلاف دمای زیاد بین روز و شب یا بین فصول، میلگرد منبسط و منقبض می شود. اگر سازه طوری طراحی نشده باشد که این حرکت حرارتی را امکان پذیر کند، می تواند منجر به آسیب ساختاری شود. به عنوان مثال، در یک تیر بتنی تقویت شده با میلگرد، انبساط و انقباض مکرر میلگرد می تواند باعث ترک خوردن بتن شود که می تواند منجر به خوردگی و تخریب بیشتر سازه شود.
تاثیر بر خواص مکانیکی
دما همچنین می تواند مستقیماً بر خواص مکانیکی میلگرد تغییر شکل یافته تأثیر بگذارد. در دماهای بالا استحکام میلگرد کاهش می یابد. استحکام تسلیم و استحکام کششی نهایی میلگرد فولادی با بالا رفتن دما از 200 درجه سانتیگراد شروع به کاهش می کند. در حدود 600 درجه سانتیگراد، استحکام میلگرد را می توان تا 50 درصد مقدار اولیه آن کاهش داد [2]. این یک نگرانی قابل توجه در مناطق مستعد آتش سوزی است، زیرا آتش می تواند به سرعت دمای میلگرد را در یک سازه افزایش دهد و منجر به فروپاشی احتمالی شود.
از طرفی در دماهای پایین، شکل پذیری میلگرد کاهش می یابد. فولاد شکننده تر می شود و خطر شکستگی ناگهانی افزایش می یابد. این به عنوان انتقال شکل پذیر - شکننده شناخته می شود. گریدهای مختلف فولاد دارای دماهای انتقال شکل پذیر - شکننده متفاوتی هستند و انتخاب گرید مناسب میلگرد بر اساس دمای مورد انتظار سازه ضروری است.
انتخاب میلگرد مناسب برای شرایط دما
به عنوان یک تامین کننده میلگرد تغییر شکل یافته، اهمیت ارائه نوع مناسب میلگرد برای شرایط دمایی مختلف را درک می کنم. ما انواع محصولات میلگرد از جملهمیلگرد تغییر شکل یافته،میله های فولادی با کربن بالا، ومیلگردهای فولادی BS4449، هر کدام ویژگی های خاص خود را دارند که برای محدوده های مختلف دمایی مناسب هستند.
برای سازه ها در محیط های گرم، میلگرد با پایداری دمای بالا مورد نیاز است. میلگردهای فولادی با کربن بالا می توانند انتخاب خوبی باشند زیرا در دماهای بالا مقاومت بهتری دارند. در آب و هوای سرد، میلگرد با شکل پذیری بالا در دماهای پایین باید انتخاب شود تا از شکستگی شکننده جلوگیری شود.
نتیجه گیری
دما در هر مرحله از چرخه عمر میلگرد تغییر شکل یافته، از ساخت تا استفاده در ساخت، نقش حیاتی دارد. درک اثرات دما بر عملکرد میلگرد برای اطمینان از ایمنی و دوام سازه های بتنی بسیار مهم است. به عنوان یک تامین کننده، ما متعهد به ارائه محصولات میلگرد با کیفیت بالا هستیم که می توانند در برابر چالش های دمایی پروژه های مختلف ساختمانی مقاومت کنند.
اگر درگیر یک پروژه ساختمانی هستید و به میلگرد تغییر شکل یافته قابل اعتماد نیاز دارید، از شما دعوت می کنیم تا برای بحث دقیق در مورد نیازهای خود با ما تماس بگیرید. تیم کارشناسان ما آماده کمک به شما در انتخاب مناسب ترین میلگرد برای پروژه شما هستند.
مراجع
[1] Bhadeshia، HKDH، و Honeycombe، RWK (2017). فولادها: ریزساختار و خواص. الزویر.
[2] یوروکد 2: طراحی سازه های بتنی - قسمت 1 - 2: قوانین کلی - طراحی سازه آتش سوزی. (2004). کمیته استاندارد اروپا
