میلگرد بازالت چیست | تفاوت آن با میلگرد FRP و میلگرد فولادی

در سال‌های اخیر، میلگرد بازالت به‌عنوان یکی از مصالح نوین و جایگزین میلگردهای سنتی فولادی در پروژه‌های عمرانی معرفی شده است. این نوع میلگرد از الیاف سنگ بازالت ساخته می‌شود و زیرمجموعه‌ای از میلگردهای FRP به‌شمار می‌آید. میلگرد بازالت برخلاف میلگرد فولادی، در برابر خوردگی بسیار مقاوم است و وزن سبک‌تری دارد. در این مقاله، علاوه بر معرفی میلگرد بازالت و فرآیند تولید آن و همچنین به مقایسه آن با میلگرد فولادی و میلگرد FRP خواهیم پرداخت تا به شما در انتخاب بهترین گزینه برای پروژه‌های ساختمانی کمک کنیم.

میلگرد بازالت چیست؟

میلگرد بازالت یکی از انواع میلگردهای کامپوزیتی است که از ترکیب الیاف سنگ بازالت و رزین‌های پلیمری، مانند اپوکسی، ساخته می‌شود. حدود ۸۰ درصد این میلگرد را الیاف بازالت تشکیل می‌دهد که از سنگ‌های آتشفشانی طبیعی به دست می‌آیند و ۲۰ درصد دیگر مربوط به رزین‌هایی است که نقش چسب و تثبیت‌کننده دارند. در حالت کلی، میلگردهای پلیمر تقویت‌شده با الیاف بازالت، BFRP نامیده می‌شود. 

میلگردهای بازالت مقاومت کششی بالایی دارند که باعث می‌شود در برابر فشار و تنش زیاد، بدون شکست یا تغییر شکل، مقاومت کنند. این میلگردها جایگزینی نوین برای میلگردهای فولادی هستند و بیشتر در ساخت‌وساز و تقویت بخش‌هایی مثل ستون‌ها، تیرها و دیگر اجزای باربر سازه‌های بتنی به کار می‌روند.

فرآیند تولید میلگرد بازالت

فرآیند تولید میلگرد بازالت با تبدیل سنگ‌های آتشفشانی بازالت به الیاف مقاوم آغاز می‌شود. در این فرآیند، ابتدا سنگ بازالت تحت حرارت بالایی، حدود ۱۴۰۰ درجه سانتی‌گراد، ذوب می‌شود تا بتوان آن را به رشته‌های نازک و مستحکم الیاف تبدیل کرد. سپس، این الیاف به‌صورت دسته‌ای کنار هم قرار گرفته و با استفاده از رزین‌هایی مانند اپوکسی، پلی‌استر یا وینیل‌استر آغشته می‌شوند تا مقاومت آن‌ها در برابر خوردگی، رطوبت و مواد شیمیایی افزایش یابد. 

در مرحله بعد، الیاف رزین‌خورده با فشار در قالب‌های مشخصی شکل‌دهی می‌شوند تا فرم نهایی میلگرد را پیدا کنند. پس از پخت و خنک‌سازی، میلگردهای تولیدشده بر اساس نیاز پروژه‌ها در طول‌های مختلف برش می‌خورند و آماده استفاده می‌شوند. این فرآیند موجب تولید میلگردهایی سبک، مقاوم و مقرون‌به‌صرفه می‌شود که گزینه‌ای مناسب برای سازه‌های مدرن به شمار می‌آیند.

میلگرد بازالت چه ویژگی هایی دارد؟

میلگردهای بازالت ویژگی‌های منحصر به فردی دارد که باعث شده انتخاب اول بسیاری از مهندسان و افراد فعال در این حوزه باشند. مهم‌ترین ویژگی‌های میلگرد بازالت عبارت‌اند از:

• وزن سبک 
• مقاومت کششی بالا
• سهولت در جابه‌جایی و نصب
• عایق حرارتی و الکتریکی
• مقاومت در برابر خوردگی
• مقاوم در برابر مواد شیمیایی و محیط‌های قلیایی
• طول عمر بیشتر نسبت به میلگردهای فولادی
• کاهش هزینه‌های نگهداری
• عایق الکتریکی و مغناطیسی

مقایسه میلگرد بازالت با میلگرد فولادی و FRP

هر کدام از میلگردهای بازالت، میلگرد فولادی و میلگرد FRP، ویژگی‌ها و کاربردهای متفاوتی دارند که در ادامه به بررسی آن‌ها می‌پردازیم:

تفاوت میلگرد بازالت با میلگرد فولادی و FRP از نظر انبساط حرارتی و رفتار در برابر تغییرات دما

میلگرد فولادی دارای انبساط حرارتی نسبتاً بالایی است که باعث می‌شود در تغییرات دمایی بالا، منبسط و منقبض شود و این مسئله ممکن است منجر به ایجاد تنش‌های داخلی در سازه شود. میلگردهای FRP و به ویژه میلگرد بازالت، ضریب انبساط حرارتی پایین‌تری دارند و در برابر تغییرات دما پایدارتر هستند، بنابراین عملکرد بهتری در محیط‌هایی با نوسانات دمایی شدید دارند.

تفاوت میلگرد بازالت با میلگرد فولادی و FRP از نظر رسانایی الکتریکی و مغناطیسی

میلگرد فولادی رسانای الکتریکی و مغناطیسی است، که در برخی کاربردها مانند سازه‌های دارای تجهیزات حساس یا در محیط‌های با میدان‌های مغناطیسی قوی ممکن است محدودیت ایجاد کند. در مقابل، میلگردهای بازالت و سایر FRPها عایق الکتریکی و غیرمغناطیسی هستند و این ویژگی آن‌ها را برای استفاده در پروژه‌های خاص مناسب‌تر می‌کند.

تفاوت میلگرد بازالت با میلگرد فولادی و FRP از نظر قیمت

میلگرد فولادی به دلیل تولید انبوه و فناوری قدیمی‌تر، هزینه کمتری دارد و معمولاً گزینه اقتصادی‌تری برای پروژه‌های بزرگ است. میلگردهای FRP و بازالت گرچه قیمت بالاتری دارند، اما به‌دلیل طول عمر بیشتر، مقاومت بالاتر در برابر خوردگی و کاهش هزینه‌های نگهداری، در بلندمدت می‌توانند از نظر اقتصادی به‌صرفه‌تر باشند.

تفاوت میلگرد بازالت با میلگرد فولادی و FRP از نظر مقاومت در برابر خوردگی و شرایط محیطی

میلگرد فولادی نسبت به خوردگی آسیب‌پذیر است و در شرایط مرطوب یا شور، باید با پوشش‌های محافظ و مراقبت مداوم از آن محافظت شود. در مقابل، میلگردهای بازالت و FRP مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارند و در شرایط سختی مانند آب شور، اسیدها و بازها عملکرد بسیار خوبی از خود نشان می‌دهند؛ همین موجب افزایش عمر مفید سازه می‌شود.

تفاوت میلگرد بازالت با میلگرد فولادی و FRP از نظر وزنی

میلگردهای بازالت و میلگردهای FRP وزن بسیار کمتری نسبت به میلگرد فولادی دارند، که این امر موجب کاهش بار مرده سازه و تسهیل در حمل و جابه‌جایی و نصب می‌شود. میلگرد فولادی سنگین‌تر است و این موضوع می‌تواند در پروژه‌های بزرگ، باعث افزایش هزینه‌ تمام شده پروژه شود.

تفاوت میلگرد بازالت با میلگرد فولادی و FRP از نظر مقاومت و عمر مفید

میلگرد فولادی در فضاهای مرطوب دچار زنگ زدگی می‌شوند و از این رو، عمر مفید آن‌ها در شرایط نامناسب کاهش می‌یابد. در مقابل، میلگرد بازالت مقاومت بالایی در برابر خوردگی و شرایط محیطی سخت دارد و همین باعث شده عمر مفید بیشتری داشته باشد. میلگردهای FRP نیز بسته به نوع الیاف و رزین می‌توانند مقاومت بالایی ارائه دهند.

کاربردهای میلگرد بازالت

میلگردهای بازالت با توجه به ویژگی‌های منحصر‌به‌فردی که دارد، در صنایع و پروژه‌های مختلفی استفاده می‌شوند. برخی از کاربردهای رایج میلگردهای بازالت عبارت اند از:

• صنعت ساختمان سازی: میلگرد بازالت به‌دلیل وزن کم و دوام بالایی که دارد، انتخابی مناسب برای استفاده در صنعت ساختمان‌سازی محسوب می‌شود. این میلگرد نسبت به زنگ‌زدگی و رطوبت مقاوم است، از این رو برای استفاده در مناطق مرطوب، خشک یا با تغییرات شدید دمایی نیز محدودیتی ندارد.
• صنعت راهسازی: میلگرد بازالت به دلیل ویژگی‌های فنی منحصر‌به‌فرد، گزینه‌ای مناسب برای استفاده در پروژه‌های زیرساختی به‌شمار می‌رود. از این میلگرد می‌توان در زیرسازی جاده‌ها، باندهای فرودگاه، پل‌ها و دیوارهای حائل استفاده کرد.
• صنایع نظامی و هوافضا: کشورهای پیشرفته بعد از جنگ جهانی دوم، شروع به استفاده از الیاف بازالت در صنایع نظامی و هوافضا کردند. تلاش‌های محققان طی سال‌ها باعث شد این الیاف در زیرساخت‌های این صنایع و  بخش‌های مختلف آن به‌کار گرفته شود.
• سازه‌های دریایی و مناطق مرطوب: میلگرد بازالت به‌دلیل مقاومت بالایی که در برابر آب شور و خوردگی دارد، به‌طور گسترده در سازه‌های دریایی مثل اسکله‌ها و سکوهای نفتی استفاده می‌شود. این ویژگی باعث شده در پروژه‌های ساحلی و دریایی بسیار پرکاربرد باشد و عمر مفید سازه‌ها را تا حد زیادی افزایش دهد.
• پل‌ها، تونل‌ها و سدها: میلگرد بازالت به دلیل استحکام بالا و وزن کم، در ساخت زیرساخت‌هایی مثل پل‌ها، تونل‌ها و سدها به‌کار می‌رود. استفاده از این میلگرد در این سازه‌ها باعث می‌شود هزینه نگهداری کمتر و طول عمر پروژه بیشتر شود.
• ایستگاه‌های لرزه‌نگاری: میلگرد بازالت به‌دلیل مقاومت مکانیکی بالا و انعطاف‌پذیری مناسب، گزینه‌ای ایده‌آل برای ساخت سازه‌هایی است که در معرض لرزش، ضربه یا زلزله قرار دارند.

استانداردهای استفاده شده در میلگرد بازالت

میلگرد بازالت، مانند سایر انواع میلگرد، باید مطابق با استانداردهای معتبر بین‌المللی تولید شود تا از کیفیت و عملکرد مطلوب در سازه‌ها اطمینان حاصل گردد. از مهم‌ترین استانداردهایی که در تولید و استفاده از میلگرد بازالت رعایت می‌شود، می‌توان به استانداردهای ISO و ASTM اشاره کرد؛ این استانداردها معیارهای فنی و آزمون‌های لازم برای تضمین دوام و مقاومت این نوع میلگرد را تعیین می‌کنند. علاوه بر این، هر کشور ممکن است ضوابط و استانداردهای ملی خاص خود را داشته باشد که ترکیب آن‌ها با استانداردهای جهانی، سطح کیفیت محصول را تضمین می‌کند.

در مقابل، تولیدکنندگان معتبر معمولاً دارای مدارک فنی و تأییدیه‌های بین‌المللی هستند که نشان می‌دهد استانداردها را با دقت در فرآیند تولید رعایت کرده‌اند. برای اطمینان از کیفیت و عملکرد مناسب آرماتور بازالت در پروژه‌های عمرانی، بهتر است آن را از برندهای معتبر و دارای گواهی‌نامه‌های رسمی تهیه کنید.

مزایا و معایب میلگردهای بازالت

میلگرد بازالت یکی از انواع میلگردهای کامپوزیتی است که به دلیل ویژگی‌های منحصر‌به‌فردی که دارد، توجه بسیاری از مهندسان و پیمانکاران را به خود جلب کرده است. این نوع میلگرد با ترکیبی از سبکی، دوام و مقاومت بالا، در برخی پروژه‌ها عملکرد بهتری نسبت به میلگردهای سنتی از خود نشان می‌دهد. با این حال، مانند هر متریال دیگری، این محصول نیز محدودیت‌هایی دارد که باید پیش از خرید و استفاده در پروژه‌ها مورد توجه قرار گیرد. در ادامه این بخش به بررسی جامع مزایا و معایب میلگردهای بازالت می‌پردازیم.

مزایای میلگردهای بازالت

• وزن کمتر در عین استحکام بالا: میلگرد بازالت نسبت به میلگرد فولادی وزن کمتری دارد، اما همچنان از نظر مقاومت مکانیکی عملکرد مطلوبی ارائه می‌دهد. این ویژگی موجب کاهش وزن کلی سازه شده و در پروژه‌هایی که کنترل بار مرده اهمیت دارد، بسیار مؤثر است.
• مقاومت در برابر خوردگی: برخلاف میلگرد فولادی، میلگرد بازالت زنگ نمی‌زند و در محیط‌های مرطوب یا شیمیایی، ماندگاری بالاتری دارد.
• عایق بودن در برابر الکتریسیته: خاصیت عایق بودن میلگرد بازالت، آن را به گزینه‌ای مناسب برای سازه‌هایی با نیاز به عایق‌کاری الکتریکی تبدیل کرده است.

معایب میلگردهای بازالت

• دسترس‌پذیری محدود در بازار: یکی از چالش‌های استفاده از میلگرد بازالت، کمبود آن در بازارهای داخلی است. برخلاف میلگرد فولادی که به‌وفور یافت می‌شود، یافتن تأمین‌کننده‌ی مطمئن برای میلگرد بازالت کمی دشوار است.
• قیمت نسبتاً بالا: هرچند میلگرد بازالت از نظر طول عمر و کاهش هزینه‌های نگهداری مقرون‌به‌صرفه است، اما هزینه خرید آن معمولاً بیشتر از میلگردهای رایج است.
• محدودیت در خم‌کاری: این نوع میلگرد انعطاف‌پذیری کمی دارد و خم‌کاری یا تغییر شکل آن در محل پروژه سخت است. به همین دلیل، معمولاً باید از قبل برای شکل‌دهی آن برنامه‌ریزی و آماده‌سازی انجام شود.
• سازگاری محدود با روش‌های اجرایی سنتی: برخی روش‌های مرسوم نصب و اجرا ممکن است با مشخصات فنی میلگرد بازالت هماهنگ نباشند و نیاز به آموزش یا مشاوره فنی داشته باشند.
• واکنش به آتش بسته به کیفیت ساخت: مقاومت حرارتی میلگرد بازالت تا حد زیادی به کیفیت مواد پلیمری به‌کاررفته در ساخت آن وابسته است. در صورتی که از ترکیبات نامرغوب استفاده شده باشد، عملکرد آن در برابر آتش کاهش می‌یابد.

چه عواملی در قیمت میلگرد بازالت تاثیر می گذارند؟

قیمت میلگرد بازالت در بازار ایران و جهان تحت تأثیر مجموعه‌ای از عوامل متغیر داخلی و خارجی قرار دارد و برخلاف تصور، روندی ثابت و قابل‌پیش‌بینی ندارد. شناخت این عوامل به خریداران کمک می‌کند تا با آگاهی بیشتری نسبت به زمان و شرایط خرید میلگرد، اقدام کنند. در ادامه، مهم‌ترین عوامل تاثیرگذار در تعیین قیمت میلگرد بازالت نقش دارند را بررسی می‌کنیم:

1. هزینه مواد اولیه و فرآیند تولید: یکی از اصلی‌ترین عوامل تأثیرگذار در قیمت میلگرد بازالت، نرخ مواد اولیه مانند سنگ بازالت و رزین‌های مورد استفاده در تولید است. افزایش قیمت این مواد به‌طور مستقیم هزینه نهایی تولید را بالا می‌برد. از سوی دیگر، فناوری و هزینه‌های فرآوری در کارخانه‌ها نیز در شکل‌گیری قیمت نهایی بی‌تأثیر نیستند.
2. میزان عرضه و تقاضا: کاهش عرضه میلگرد بازالت در بازار یا افزایش تقاضای آن در پروژه‌های عمرانی، منجر به افزایش قیمت‌ میلگرد بازالت می‌شود.
3. نوسانات اقتصادی و سیاسی: عواملی مانند نرخ ارز، تورم داخلی و تحریم‌ها یا سیاست‌های وارداتی و صادراتی دولت می‌توانند باعث نوسان در قیمت‌ میلگردهای بازالت شوند. به‌ویژه آنکه برخی مواد اولیه یا تجهیزات مورد استفاده در تولید، وارداتی هستند و از دلار تأثیر می‌پذیرند.
4. هزینه‌های حمل‌ونقل و گمرک: هزینه‌های مربوط به سوخت، ترانزیت و گمرک، به‌ویژه در سفارش‌های عمده یا بین‌المللی، می‌توانند بخش قابل‌توجهی از قیمت تمام‌شده میلگرد را به خود اختصاص دهند. هرگونه افزایش در هزینه‌های لجستیکی، مستقیماً بر قیمت نهایی اثرگذار است.
5. مشخصات فنی و برند تولیدکننده: نوع میلگرد (ساده یا آجدار)، قطر و طول شاخه‌ها و همچنین برند تولیدکننده نیز در تعیین قیمت میلگردهای بازالت نقش دارند. میلگردهای تولید شده توسط کارخانه‌های معتبر و با استانداردهای جهانی معمولاً قیمت بالاتری دارند، اما در عوض کیفیت و دوام بیشتری نیز ارائه می‌کنند.

نحوه نصب و اجرای میلگرد بازالت

نصب و اجرای میلگرد بازالت با وجود شباهت‌هایی که با میلگردهای سنتی دارد، به دلیل ساختار متفاوت آن نیازمند رعایت نکات خاصی است. نصب و اجرای میلگرد بازالت اگرچه شباهت‌هایی با آرماتوربندی سنتی دارد، اما به‌دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فرد این نوع میلگرد، نیازمند رعایت نکاتی تخصصی است. برای آنکه میلگرد بازالت عملکرد مطلوبی در سازه داشته باشد، باید در مراحل برش، خم‌کاری، و اتصال آن دقت کافی به‌خرج داد. به‌دلیل وزن سبک، کار با این نوع میلگرد در مقایسه با میلگرد فولادی ساده‌تر است و نیازی به تجهیزات سنگین ندارد.

برش و فرم‌دهی میلگردهای بازالت با ابزارهای متداول کارگاهی قابل انجام است، اما برخلاف میلگردهای فولادی، قابلیت جوشکاری ندارند. دلیل این موضوع ترکیب پلیمری و الیاف حساس به حرارت در ساختار آن‌ها است. از همین رو، اتصال آن‌ها معمولاً با استفاده از بست‌های مقاوم پلیمری، گیره‌های مکانیکی یا چسب‌های اپوکسی مخصوص انجام می‌شود. همچنین، به‌دلیل تفاوت‌هایی که در وزن و نحوه پخش تنش وجود دارد، آرماتوربندی با میلگرد بازالت نیازمند دقت بیشتر در طراحی و اجرا است.

نکات مهم در خرید و انتخاب میلگرد بازالت برای پروژه‌ها

در زمان خرید میلگرد بازالت، توجه به چند نکته کلیدی می‌تواند کیفیت نهایی کار را تضمین کند و از بروز مشکلات فنی در آینده جلوگیری کند. پیش از هر چیز، ابعاد و مشخصات میلگرد بازالت مانند قطر، طول و وزن باید متناسب با نوع پروژه انتخاب شود؛ به‌عنوان مثال، برای سازه‌های سبک، میلگردهای نازک‌تر و برای پروژه‌های سنگین، میلگردهای ضخیم‌تر و مقاوم‌تر توصیه می‌شوند. 

علاوه بر این، انتخاب فروشنده معتبر جهت خرید میلگرد بازالت اهمیت زیادی دارد. مجموعه عصرآهن با سال‌ها تجربه در زمینه تأمین انواع آهن‌آلات و میلگردهای تخصصی، از جمله میلگرد بازالت، یکی از بهترین و مطمئن‌ترین گزینه‌ها برای خرید است. عصرآهن تضمین می‌کند که تمامی محصولات ارائه شده مطابق با استانداردهای روز دنیا و با گواهی معتبر باشند و از عرضه نمونه‌های تقلبی یا بی‌کیفیت جلوگیری می‌کند. نکته مهم دیگر، بررسی اصالت کالا و مدارک همراه آن است؛ میلگرد بازالت باید دارای گواهی‌نامه‌های معتبر فنی و کیفیت از مراجع داخلی یا بین‌المللی باشد.

جمع‌بندی

در این مقاله، به معرفی میلگرد بازالت پرداختیم و تفاوت آن با میلگرد FRP و میلگرد فولادی را نیز شرح کردیم. در حالت کلی، میلگرد بازالت با ویژگی‌های منحصربه‌فردی مانند مقاومت بالا در برابر خوردگی، وزن سبک و دوام طولانی، گزینه‌ای بسیار مناسب برای استفاده در پروژه‌های ساختمانی به‌خصوص در شرایط محیطی دشوار است. این میلگرد، به‌عنوان جایگزینی نوین برای میلگرد فولادی، توانسته چالش‌های مربوط به زنگ‌زدگی و افزایش وزن سازه‌ها را تا حد زیادی کاهش دهد. البته هر نوع میلگرد مزایا و محدودیت‌های خاص خود را دارد که در انتخاب نهایی باید به نوع پروژه، شرایط محیطی و بودجه توجه کرد.