احتمالا با شنیدن کلمه میلگرد تصویری که در ذهنمان تجسم می‌شود میلگرد فولادی است، اما باید گفت نمونه‌های دیگری از میلگرد در صنعت ساخت و ساز نوین وجود دارد که در مقایسه با فولاد دارای مقاومت و مزایای بسیار بیشتری است. میلگرد بازالت، یکی از این مصالح نوین را در این مطلب بررسی خواهیم کرد.
فهرست مطالب
میلگرد بازالت تشکیل یافته از الیاف پلیمری یک مقطع جدید در ساخت و ساز است که نوید خوبی برای صنعت عمران و ساختمان به شمار می‌رود. میگرد FRP و بازالت هر دو از فرآیند پلیمری حاصل می‌شوند اما تفاوت‌هایی با هم دارند که در ادامه به آن خواهیم پرداخت.
صنعت ساخت میلگرد پلیمری حدود 30 سال قدمت دارد و در کل جهان جایگاه ویژه‌ای در ساخت و ساز پیدا کرده است. این صنعت با فرم‌دهی الیاف آرامید و کربن و ترکیب آن با رزین، اولین محصول خود را تولید کرد و سپس با استفاده از الیاف شیشه و ترکیب آن با رزین وینیل استر و پلی استر گسترش یافت.
الیاف شیشه برای ساخت میلگرد در چهار نوع E -Glass، Z -Glass، A -Glass و S -Glass دسته بندی می‌شود. هر کدام از الیاف‌های نامبرده شده با توجه به مواد تشکیل دهنده خود دارای خاصیت‌های مثل مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت در محیط‌هایی با PH بالا و همچنین مقاومت در محیط‌های قلیایی هستند.
بخوانید: فناوری‌های نوین در صنعت ساخت و ساز
امروزه با استفاده از تکنولوژی‌های جدید و توسعه استانداردها صنعت میلگرد FRP رشد یافته و در بسیاری کاربری‌ها استفاده می‌شود. در ادامه خواهیم گفت چرا میلگرد بازالت فناوری بهتری نسبت به میلگرد FRP دارد. همچنین هر دو میلگرد FRP و BFRP (بازالت) را از جهات مختلف مقایسه خواهیم کرد. برای مطالعه بیشتر در مورد میلگرد FRP می‌توانید به لینک زیر مراجعه کنید.
بخوانید: میلگرد FRP | راه حل نهایی برای خوردگی میلگرد
الیاف از جنس سنگ بازالت
سنگ بازالت نوعی سنگ آذرین است که از گدازه آتشفشان‌ها شکل می‌گیرد. این سنگ تشکیل شده از مافیک یا بازیک است که دارای میزان زیادی آهن و منیزیم می‌باشد به همین جهت خاصیت قلیایی دارد. سنگ بازالت به رنگ مشکی یا قهوه‌ای تیره است.
میلگرد بازالت بسیار مناسب برای استفاده در مکان‌هایی با درصد اسید و نمک بالا همچنین محیط‌هایی با رطوبت زیاد است. از آن در ساخت انواع سازه‌ها، تونل سازی‌ها، جاده و بزرگ راه، ایستگاه‌های لرزه نگار و اماکن نظامی استفاده می‌شود.
سنگ بازالت تا مرحله ذوب گرم می‌شود و به شکل الیافی که در پایین عکس مشاهده می‌کنید تبدیل می‌شود، سپس با رزین اپوکسی مخلوط شده و به شکل میلگردی که در تصویر وجود دارد، درمی‌آید.
استفاده از الیاف تهیه شده از سنگ بازالت به سال 1920 میلادی برمی‌گردد که در ایالات متحده آمریکا شخصی به نام Paul Dhe به ویژگی این سنگ پی برد و در سال 1970 میلادی شرکت‌های ساخت میلگرد الیافی شروع به استفاده از این الیاف کردند.
در نهایت در سال 1984 اولین کارخانه تولید فیبر بازالت در اوکراین تاسیس شد و پس از مدت کوتاهی این محصول فناوری شده در اختیار جهان قرار گرفت. الیاف سنگ بازالت (CBF) در حال حاضر در چین، روسیه، اوکراین و ایرلند تولید می‌شود.
فرآیند ساخت الیاف شامل خرد کردن و شستن سنگ بازالت و سپس گرم کردن آن تا 2550 درجه فارنهایت است. سنگ مذاب شده را با استفاده از دستگاه به الیافی در اندازه 13 تا 19 میکرون یا 0/0005 تا 0/0007 اینچی تبدیل می‌کنند. ابعاد این الیاف بسیار نازک و آسیب پذیر است.
الیاف تهیه شده از سنگ بازالت هیچ آلودگی برای محیط زیست ندارند، با ترکیبات بتن واکنش نمی‌دهند و مقاومت بسیار بالایی دارند. همچنین در مقایسه با الیاف شیشه‌ای مثل الیاف شیشه نوع S (S -Glass) قیمت مناسب‌تری دارند. اولین ماده مورد نیاز برای ساخت میلگرد بازالت، الیاف تهیه شده از میلگرد بازالت می‌شود.
ساخت میلگرد بازالت
اکثر میلگردهای FRP با استفاده از فرآیند پالتروژن ساخته می‌شوند. این فرآیند با کشیدن و اکستروژن کردن مداوم مواد کامپوزیتی انجام می‌شود و برای تولید قطعاتی با سطح مقطع ثابت استفاده می‌گردد. برای ساخت میلگرد بازالت نیز این عملیات را به کار می‌گیرند.
در پالتروژن، الیاف بازالت آغشته به رزین اپوکسی می‌شوند سپس شکل دهی و فشرده شده و بعد ازتبدیل شدن به محصول نهایی بریده می‌شوند. به این طریق میلگرد بازالت تولید می‌شود.
طول میلگرد بازالت رول شده 500 الی 800 متر است و بسته بندی ها به صورت سیم پیچ به محل پروژه ارسال می‌شوند، چون خاصیت کشسانی بالایی دارند، هنگام بازکردن، میلگردها به شکل اولیه خود باز می‌گردند. این میلگردها در طول دلخواه بریده می‌شوند.
در ویدیو زیر می‌توانید مراحل ساخت میلگرد بازالت را مشاهده کنید.
مزایای میگرد بازالت
- بسیار مقاوم‌تر از فولاد است.
- استحکام کششی بالایی دارد.
- در برابر انواع خوردگی و زنگ زدگی بسیار مقاوم است.
- وزن خیلی سبکی دارد به طوری که مفتول 100 متری از میلگرد بازالت سایز 10 را می‌توان به راحتی حمل کرد.
- مواد اولیه آن یعنی سنگ بازالت قابل دسترس است و به وفور یافت می‌شود.
- به آسانی برش داده می‌شود.
- هزینه ساخت مناسب‌تری نسبت به فولاد و فایبرگلاس دارد.
- رسانای جریان الکتریکی و مغناطیسی نیست.
مقایسه میلگرد بازالت با میلگرد فولادی و FRP
میلگرد بازالت در مقایسه با میلگرد فولادی استحکام، مقاومت در برابر خوردگی و نارسانایی در عبور جریان الکتریکی بالایی دارد. همچنین دارای وزن بسیار سبکی است و فرآیند ساخت آن به محیط زیست آسیب نمی‌رساند. اما وزن میلگرد فولادی 4 برابر بیشتر از میلگرد بازالت بوده و مقاومت کششی آن 3 برابر کمتر است.
میلگرد فولادی به راحتی دچار خوردگی می‌شود به همین دلیل نیاز است تا حداقل با 4 سانتی‌متر لایه بتن کاور شود اما در مورد لایه بتن میلگرد بازالت این لایه پوششی به 1 سانتی‌متر کاهش می‌یابد که این عمل باعث صرفه جویی در مصرف بتن شده و به ساخت و ساز سبک می‌انجامد.
در مقایسه این میلگرد با میلگرد FRP باید بیان کرد هر دو مصالح مناسبی برای ساخت و ساز هستند اما میلگرد بازالت وزن سبک‌تری از میلگرد FRP داشته و نارسانایی آن در برابر جریان برق 10 برابر بیشتر از الیاف شیشه است. ماده اولیه ساخت این میلگرد در دسترس بوده و فرآیند تولید آسانی دارد.
بنابراین می‌توان نتیجه گرفت میلگرد بازالت مزایای بیشتر و بهتری نسبت به دیگر نمونه‌های رایج در بازار داشته و در صنعت ساخت و ساز جهان جایگاه برجسته‌ای دارد.
بخوانید: خوردگی میلگرد | تأثیر خوردگی بر قدرت پیوند میلگرد در سازه‌های بتن آرمه
جمع بندی
بازالت یکی از رایج‌ترین سنگ‌های روی کره زمین است وبه راحتی در مناطق آتشفشانی یافت می‌شود. این سنگ تنها عنصر مورد نیاز برای تولید الیاف بازالت می‌باشد. میلگرد ساخته شده از بازالت دچار هیچ تخریب و خوردگی نمی‌شود. مقاومت بالا و وزن کم آن باعث می‌شود جایگزین مناسبی بجای میلگرد فولادی و فایبر گلاس باشد و در کاربری‌های جدید استفاده گردد. در این دانشنامه یکی دیگر از مصالح ساختمانی نوین معرفی شد، این مصالح با هدف محافظت از محیط زیست و افزایش مقاومت و کارایی سازه‌ها تولید می‌شوند.
وبسایت عصرآهن برای دسترسی سریع به آهن آلات موجود در بازار و قیمت میلگرد پلتفرمی آماده کرده است تا به قیمت روز ارائه شده تمامی تولیدکنندگان دسترسی داشته و با هم مقایسه کنید. برای خرید و مشاوره می‌توانید با واحد مشاوره عصرآهن با شماره ۰۴۱۳۳۲۵۰۲۸۰ در تماس باشید، کارشناسان ما راهنمای شما خواهند بود. عصر آهن تمام اطلاعاتی را که در مورد محصولات آهن و فولاد، قیمت، کاربرد و فروشندگان این محصولات نیاز دارید، برای شما فراهم کرده است.
